Το μυστήριο των γεωδών αμέθυστου της Ουρουγουάης

Ο αμέθυστος είναι μια βιολετί ποικιλία χαλαζία που έχει χρησιμοποιηθεί ως πολύτιμος λίθος για πολλούς αιώνες και αποτελεί βασικό οικονομικό πόρο στη βόρεια Ουρουγουάη. Τα γεώδη είναι κοίλοι βραχώδεις σχηματισμοί συχνά με κρυστάλλους χαλαζία, όπως ο αμέθυστος, μέσα. Τα γεώδη αμέθυστου στην Ουρουγουάη έχουν βρεθεί σε ψυχρές ροές λάβας, οι οποίες χρονολογούνται από την αρχική διάλυση της υπερηπείρου Gondwana περίπου πριν από 134 εκατομμύρια χρόνια. Ωστόσο, ο σχηματισμός τους παρέμεινε μυστήριο.

Έτσι, μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο του Γκέτινγκεν διερεύνησε χρησιμοποιώντας τεχνικές αιχμής. Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι τα γεώδη αμέθυστου σχηματίστηκαν σε απροσδόκητα χαμηλές θερμοκρασίες κρυστάλλωσης μόλις 15 έως 60 °C. Λαμβάνοντας υπόψη τα άλλα αποτελέσματά τους, οι ερευνητές μπόρεσαν να προτείνουν ένα νέο μοντέλο για να εξηγήσουν τον σχηματισμό τους. Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Mineralium Deposita .

Ο αμέθυστος εξορύσσεται για πάνω από 150 χρόνια στην περιοχή Los Catalanes της Ουρουγουάης, όπου διεξήχθη η έρευνα.

Αυτή είναι μια περιοχή που φημίζεται για το βαθύ βιολετί χρώμα και την υψηλή ποιότητα των πολύτιμων λίθων της, καθώς και για τους υπέροχους γιγάντιους γεώδεις που μερικές φορές ξεπερνούν τα 5 μέτρα.

Τα κοιτάσματα εδώ έχουν αναγνωριστεί ως ένα από τα 100 κορυφαία μνημεία γεωλογικής κληρονομιάς στον κόσμο, αναδεικνύοντας την επιστημονική και φυσική τους αξία.

Ωστόσο, η περιορισμένη γνώση για το πώς σχηματίστηκαν αυτοί  έκανε τον εντοπισμό τους δύσκολο, βασιζόμενοι σε μεγάλο βαθμό στην εμπειρία των ανθρακωρύχων.

Για να αντιμετωπιστεί αυτό, οι ερευνητές διεξήγαγαν εκτεταμένες γεωλογικές έρευνες σε περισσότερα από 30 ενεργά ορυχεία, αναλύοντας γεωλογικά ορυκτά, ύδατα που φιλοξενούνται από γεωλογικούς σχηματισμούς και υπόγεια ύδατα.

Χρησιμοποιώντας προηγμένες τεχνικές όπως η υποβοηθούμενη από πυρήνωση μικροθερμομετρία αρχικής μονοφασικής συμπερίληψης ρευστού και γεωχημεία τριπλού ισοτόπου οξυγόνου, η ομάδα αποκάλυψε νέες ιδέες για το πώς σχηματίστηκαν αυτοί τα πολύτιμα γεώδη.

Εκτός από τη διαπίστωση ότι σχηματίστηκαν σε απροσδόκητα χαμηλές θερμοκρασίες κρυστάλλωσης, οι ερευνητές έδειξαν επίσης ότι τα ρευστά μεταλλοποίησης είχαν χαμηλά επίπεδα αλατότητας και αναλογία ισοτόπων σύμφωνα με το νερό που προέρχεται από τον φυσικό κύκλο του καιρού, το οποίο πιθανώς προερχόταν από υπόγεια ύδατα που βρίσκονται σε κοντινούς βράχους.

«Η ακρίβεια αυτών των νέων τεχνικών, μας επέτρεψαν να εκτιμήσουμε με σιγουριά τη θερμοκρασία και τη σύνθεση των ρευστών ανοργανοποίησης», δήλωσε η Fiorella Arduin Rode, επικεφαλής συγγραφέας και διδάκτωρ ερευνητής στο Κέντρο Γεωεπιστημών του Πανεπιστημίου του Γκέτινγκεν.

«Τα ευρήματά μας υποστηρίζουν την ιδέα ότι αυτοί οι αμέθυστοι κρυσταλλώθηκαν σε χαμηλές θερμοκρασίες από υγρά που μοιάζουν με υπόγεια νερά». Η μελέτη προτείνει ένα μοντέλο όπου ορυκτές φάσεις όπως ο αμέθυστος κρυσταλλώνονται μέσα σε ηφαιστειακές κοιλότητες σε ένα σκοτεινό βράχο γνωστό ως βασάλτης, που επηρεάζεται από τις περιφερειακές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας στον φλοιό της Γης.

Ο Arduin Rode προσθέτει, «Η κατανόηση των συνθηκών για το σχηματισμό αμέθυστου -όπως η θερμοκρασία και η σύνθεση του ρευστού μεταλλοποίησης, καθώς και η πηγή πυριτίου, ο χρόνος της ανοργανοποίησης και η σχέση του με τα πετρώματα ξενιστή -είναι ζωτικής σημασίας για την αποκάλυψη. Αυτό θα μπορούσε να βελτιώσει σημαντικά τις τεχνικές εξερεύνησης και να οδηγήσει σε βιώσιμες στρατηγικές εξόρυξης στο μέλλον».

Γεωδίφης με πληροφορίες από το Πανεπιστήμιο του Γκέτινγκεν

περισσότερα,

Fiorella Arduin-Rode, Graciela Sosa, Alfons van den Kerkhof, Yves Krüger, David Bajnai, Andreas Pack, Tommaso Di Rocco, Pedro Oyhantçabal, Klaus Wemmer, Daniel Herwartz, Swea Klipsch, Bettina Wiegand, Siegfried Siegesmund, Mathias Hueck. World-class amethyst-agate geodes from Los Catalanes, Northern Uruguay: genetic implications from fluid inclusions and stable isotopes. Mineralium Deposita, 2024; DOI: 10.1007/s00126-024-01310-2

https://www.sciencedaily.com/releases/2024/10/241002135231.htm