ریشه های مرموز یاقوت کبود رمزگشایی شد

به گزارش خبرنگار گروه علم و فناوری خبرگزاری برنا؛ زعفران آبی درخشان، که به شدت به سرد شدن اشاره دارد، ریشه‌های بسیار داغ در اعماق سطح دارند.

سالهاست که زعفران در رسوبات آتشفشانی مانند ایفل آتشفشانی ظاهر می‌شوند، جایی که ماگما از پوشش زمین در طول یک دوره طولانی به پوسته می‌رسد و ذوب‌هایی را تولید می‌کند که غنی از سدیم و پتاسیم است. با این حال، برخی دیگر در بستر رودخانه‌ها یافت می‌شوند.

در حالی که آتشفشان روشن به نظر می‌رسد نوعی نقش را بازی می‌کند، منشأ دقیق این یاقوت کبود در اعماق اجاق‌های سیاره ما چیزی از یک راز بود، با زمین شناسان قادر به تعیین با اطمینان اینکه آیا آنها فقط در خود پوشش تشکیل می‌شوند یا از سایر مواد معدنی در صعود ماگما پخته می‌شوند.

تحقیقات جدید شواهدی را پیدا کرده است که نشان می‌دهد جواهرات آبی می‌توانند در آتش و خشم تحولات آتشفشانی به عنوان فرآیند‌های شدید، گرما و فشرده سازی اکسید آلومینیوم در پوسته به شکل کریستالی به نام corundum؛ ماده معدنی اصلی که یاقوت کبود را تشکیل می‌دهد، جعل شوند.

زمین شناس و پترولوژیست اکسل اشمیت از دانشگاه کورتن در استرالیا گفت: یک توضیح این است که یاقوت کبود در پوسته زمین از رسوبات خاک رس قبلی در دمای بسیار بالا و فشار سرچشمه می‌گیرد و ماگمای صعودی به سادگی آسانسور را برای کریستال‌ها به سطح تشکیل می‌دهند.

محققان می‌خواستند بدانند که آیا این مورد است، که یاقوت کبود در پوشش بالا یا پوسته پایین شکل گرفته و توسط ماگما که از پایین به سمت سطح حرکت می‌کند، برداشته و به سمت بالا حمل می‌شود. برای انجام این کار، آنها مجبور بودند خود یاقوت کبود را مطالعه کنند.

آنها ۲۲۳ یاقوت کبود میکروسکوپی را از ایفل جمع آوری کردند و آنها را تحت طیف سنجی جرم یون ثانویه قرار دادند. آنها به دو ویژگی مختلف نگاه می‌کردند: گنجاندن روتیل و زرکون که در هنگام شکل گیری در زعفران به دام افتاده بودند و نسبت ایزوتوپ‌های اکسیژن در اکسید آلومینیوم.

در حال حاضر، یاقوت کبود عمدتا از اکسید آلومینیوم به شکل کوروندوم تشکیل شده است، اما عناصر دیگر می‌توانند در آن مخلوط شوند.

رنگ آبی عمیق که یاقوت کبود به آن معروف است از تیتانیوم و رنگ آمیزی آهن به عنوان مثال کوروندوم حاصل می‌شود. آهن به خودی خود یاقوت کبود زرد می‌سازد و همچنین می‌تواند به ما سنگ‌های سبز بدهد. کروم کورندوم را صورتی یا قرمز می‌کند و اینگونه یاقوت می‌گیریم.

علاوه بر این، کل مواد معدنی دیگر – مانند روتیل (دی اکسید تیتانیوم) و زرکون – می‌توانند در داخل زعفران به عنوان شکل گیری به دام افتند. سپس دانشمندان می‌توانند از این مواد معدنی برای تعیین زمان شکوفایی کریستال استفاده کنند. این به این دلیل است که از آنجا که این روتیل و زیرکون تشکیل می‌شوند، اورانیوم را در خود جای می‌دهند، که سپس با سرعت شناخته شده تحت تجزیه رادیواکتیو قرار می‌گیرد. دانشمندان می‌توانند نسبت اورانیوم به سرب در داخل سنگ‌ها را مطالعه کنند تا مشخص کنند که اورانیوم چه مدت در حال پوسیدگی است.

علاوه بر اورانیوم، محققان نسبت ایزوتوپ اکسیژن یاقوت کبود را مطالعه کردند. ایزوتوپ نوعی اتم با تعداد نوترون‌های متفاوت است و دو ایزوتوپ مربوط به مطالعه وجود داشت. اکسیژن ۱۶ با ۸ پروتون و ۸ نوترون، ایزوتوپ سبک‌تر و فراوان‌ترین شکل اکسیژن روی زمین است. اکسیژن سنگین تر-۱۸ دارای ۸ پروتون و ۱۰ نوترون است و در مواد معدنی از پوسته عمیق بیشتر از مواد معدنی از پوشش است.

با مطالعه نسبت این ایزوتوپ‌ها، محققان توانستند تعیین کنند که یاقوت‌های ایفل نسبت اکسیژن دارند که می‌تواند هم به پوشش و هم به پوسته ردیابی شود. در همین حال، تاریخ گذاری سرب اورانیوم نشان داد که آنها همزمان با آتشفشانی شکل گرفته اند که آنها را به سطح می‌رساند.

در مجموع، این نشان می‌دهد که یاقوت کبود در پوسته فوقانی تشکیل شده است، بیش از ۷ کیلومتر (۴.۳ مایل) زیر سطح. برخی از این تشکیلات از ماگما مانتول بود که سنگ را در حالی که از طریق آن حرکت می‌کرد ذوب می‌کرد و نسبت ایزوتوپ مانتول را به کوروندوم منتقل می‌کرد. سایر یاقوت کبود‌ها به عنوان ذوب در اطراف سنگ شکل گرفتند و باعث تشکیل یاقوت کبود از طریق گرما شدند و در نتیجه جواهرات با نسبت ایزوتوپ بیشتر از یک منشأ پوسته‌ای ایجاد شدند.

سباستین اشمیت، زمین شناس دانشگاه هایدلبرگ گفت: در ایفل، هر دو فرآیند ماگماتیک و دگرگونی، که در آن دما سنگ اصلی را تغییر داد، نقش مهمی در کریستالیزه شدن یاقوت کبود ایفا کرد.

این تحقیق در بخش کمک به مواد معدنی و پترولوژی منتشر شده است.

انتهای پیام/