Εξέλιξη του υδράργυρου συνδέεται με τις υπερηπείρους τα τελευταία 3 δισεκατομμύρια χρόνια

Η εξέλιξη των ορυκτών μας δείχνει ότι κοντά στην επιφάνεια της Γης μια ποικιλία ορυκτών αυξήθηκε σταδιακά, μέσω μιας σειράς χημικών και βιολογικών διεργασιών. Μια ντουζίνα διαφορετικά είδη σε διαστρικά σωματίδια σκόνης που σχηματίστηκαν στο Ηλιακό μας Σύστημα έχει εξελιχθεί σε περισσότερα από 4500 είδη σήμερα. Προηγούμενη εργασία από τον Bob Hazen του Carnegie έδειξε ότι μέχρι τα 2/3 των γνωστών τύπων ορυκτών στη Γη μπορεί άμεσα ή έμμεσα να συνδέονται με τη βιολογική δραστηριότητα.

Τώρα ο Hazen εστιάζει την έρευνα του σε συγκεκριμένα ορυκτά που περιέχουν τον υδράργυρο και την εξέλιξή τους στον πλανήτη μας, ως αποτέλεσμα της γεωλογικής και της βιολογικής δραστηριότητας.

Το έργο του, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό American Mineralogist, αποδεικνύει ότι η δημιουργία των περισσότερων ορυκτών που περιέχουν υδράργυρο συνδέεται στενά με διάφορα επεισόδια της εξέλιξης των  υπερηπείρων κατά τα τελευταία 3 δισεκατομμύρια χρόνια.

Η εξέλιξη των ορυκτών είναι μια προσέγγιση για την κατανόηση της εξελισσόμενης γεωχημείας κοντά στην επιφάνεια της Γης. Όλα τα χημικά στοιχεία ήταν παρόντα από την αρχή του Ηλιακού μας Συστήματος, αλλά σε πρώτη φάση σχηματίστηκαν συγκριτικά λίγα ορυκτά - ίσως όχι περισσότερο από 500 διαφορετικά είδη κατά τα πρώτα δισεκατομμύρια χρόνια. Καθώς περνούσε ο καιρός στον πλανήτη, νέοι συνδυασμοί στοιχείων οδήγησε σε νέα ορυκτά. Παρά το γεγονός ότι το 50% του υδραργύρου που συνέβαλε στην προσαύξηση της Γης χάθηκε από την χημική επεξεργασία, 4.5 δισεκατομμύρια χρόνια εξέλιξης ορυκτών οδήγησε σε τουλάχιστον 90 διαφορετικά είδη ορυκτών που περιέχουν υδράργυρο και βρέθηκαν στη Γη.

Ο  Hazen και η ομάδα του εξέτασε τις πρώτες τεκμηριωμένες εμφανίσεις αυτών των 90 διαφορετικών ορυκτών από υδράργυρο. Ήταν σε θέση να συσχετίσει ένα μεγάλο μέρος αυτών των ορυκτών, με επεισόδια του σχηματισμού υπερηπείρων - περιόδους, όπου οι περισσότερες από τις ξηρές της Γης συγκλίνουν σε μία τεράστια στεριά. Βρήκαν ότι από τα 60 ορυκτά που περιέχουν υδράργυρο που εμφανίστηκαν για πρώτη φορά στη Γη μεταξύ 2,8 δισ. και 65 εκατομμύρια χρόνια, 50 δημιουργήθηκαν κατά τη διάρκεια τριών περιόδων όπου επικρατούσαν υπερήπειροι στην Γη. Η ανάλυσή τους δείχνει ότι η εξέλιξη των ορυκτών που περιέχουν υδράργυρο , ακολουθούν περιόδους ηπειρωτικής σύγκρουσης που συνδέονται με το σχηματισμό οροσειρών.

Αντίθετα, πολύ λιγότερα είδη που περιέχουν ορυκτά από  υδράργυρο σχηματίζονται κατά περιόδους όπου οι υπερήπειροι ήταν σταθεροί, ή όταν είχαν διαχωριστεί. Ωστόσο σε αυτή  την εντυπωσιακή τάση παρατηρήθηκε και μία εξαίρεση, για ένα μεγάλο χρονικό διάστημα - που περιελάμβανε τη συγκέντρωση της υπερηπείρου Ροδίνιας (περίπου 1,8 - 0.8 δις. χρόνια) τότε δεν δημιουργούνταν ορυκτά με  υδράργυρο οπουδήποτε στη Γη. Ο Hazen και οι συνεργάτες του εικάζουν ότι αυτή η «στάση» θα μπορούσε να οφείλεται σε πλούσιους σε υδρόθειο ωκεανούς, οι οποίοι αντέδρασαν γρήγορα με όλο τον διαθέσιμο υδράργυρο και έτσι εμποδίστηκε ο σχηματισμός υδράργυρου από την αλληλεπίδραση με χημικά και άλλα στοιχεία.

 Ο ρόλος της βιολογίας είναι επίσης κρίσιμος για την κατανόηση της εξέλιξης ορυκτών του υδραργύρου. Μολονότι ο υδράργυρος σπάνια εμπλέκεται άμεσα στις βιολογικές διεργασίες - με εξαίρεση κάποια σπάνια βακτήρια - αλληλεπιδράσεις του με το οξυγόνο προήλθαν περίπου εξ ολοκλήρου κατά την εμφάνιση της φωτοσυνθετικής διεργασίας, την οποία τα φυτά και ορισμένα βακτήρια χρησιμοποιούν για να μετατρέπουν το ηλιακό φως σε χημική ενέργεια. Ο υδράργυρος έχει επίσης μια ισχυρή συγγένεια με ουσίες βασισμένες σε άνθρακα που προέρχονται από τον βιολογικό υλικό, όπως ο άνθρακας, σχιστόλιθος, πετρέλαιο και φυσικό αέριο.

«Η εργασία μας δείχνει ότι στην περίπτωση του υδραργύρου, η εξέλιξη φαίνεται να έχει οδηγηθεί από υδροθερμική δραστηριότητα που σχετίζεται με ηπείρους που συγκρούονται και σχηματίζουν οροσειρές, καθώς και από τη δραστική αύξηση του οξυγόνου που προκαλείται από την αύξηση ζωής στη Γη," είπε ο Hazen . "Η μελλοντική εργασία θα πρέπει να συσχετίζεται με συγκεκριμένα περιστατικά ορυκτών σε συγκεκριμένα τεκτονικά γεγονότα."

Η μελλοντική εργασία  των ερευνητών θα επικεντρωθεί επίσης σε ορυκτά με άλλα στοιχεία για να δουν πόσο διαφέρουν και πως σχετίζονται με την εξέλιξη του υδράργυρου, και να χαράξουν νέες στρατηγικές στον εντοπισμό και ανακάλυψη κοιτασμάτων κρίσιμων πόρων. «Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τους τρόπους με τους οποίους τα ορυκτά έχουν εξελιχθεί στον πλανήτη μας από την απλή στοιχειακή προέλευσή τους έως την τεράστια ποικιλία που διαθέτουν σήμερα," δήλωσε ο Hazen.

Γεωδίφης με πληροφορίες από το ScienceDaily

Φωτογραφία-Αυτή είναι μια εικόνα από κιννάβαρι, από θειούχο υδράργυρο, το πλέον διαδεδομένο υδράργυρο, από την Ciudad Real, Ισπανία. (Πηγή-FMF forum)