گوهر شناسی و سنگ شناسی

پیریت می‌تواند حاوی نوعی طلای نامرئی ناشی از نقص بلوری خود باشد!

کشف جدید تحقیقات دانشگاه کرتین که در تیر ماه سال 1400 منتشر شده نشان داده است که مقادیر جزئی طلا می تواند درون بلور پیریت، که معمولا به عنوان “طلای ابلهان” شناخته می شود، محبوس شده باشد، که ارزش آن را بسیار بیشتر از آنچه از نامش نشان می دهد، می کند.

این مطالعه که در ژورنال زمین شناسی با همکاری دانشگاه استرالیای غربی و دانشگاه علوم زمین چین منتشر شده است، تجزیه و تحلیل عمیقی برای درک بهتر موقعیت کانی شناسی طلای به دام افتاده در پیریت ارائه می دهد که ممکن است منجر به استخراج طلا با شیوه هایی دوستدارانه تر برای محیط زیست شود. محقق ارشد دکتر دنیس فوگروس از دانشکده علوم زمین و سیاره شناسی کرتین گفت که این نوع جدید از طلای “پنهان” قبلاً شناسایی نشده بود و امروزه به لطف پیشرفت تکنولوژی تنها با استفاده از یک ابزار علمی به نام پروب اتم قابل مشاهده است.

چرا پیریت ، طلای احمق ها نامیده شد؟

پیریت حاوی طلا استکانی پیریت به دلیل شباهت فریبنده آن به فلز گرانبهای “طلا” از نظر تاریخی “طلای ابلهان” نامیده می شد. این اصطلاح اغلب در طول هجوم طلا در کالیفرنیا در دهه 1840 مورد استفاده قرار می‌گرفت، زیرا کاوشگران بی‌تجربه ادعا می‌کردند که طلا کشف کرده اند، اما در واقع آنها پیریت معدنی کم ارزش پیدا کرده بودند که از دی سولفید آهن (FeS2) تشکیل شده است.

جالب اینجاست که کریستال های پیریت می توانند حاوی مقادیر کمی طلای واقعی باشند، اگرچه استخراج آن بسیار سخت است. طلای پنهان شده در پیریت گاهی اوقات به عنوان “طلای نامرئی” شناخته می شود، زیرا با میکروسکوپ های استاندارد قابل مشاهده نیست و به ابزارهای علمی پیچیده نیاز دارد. در دهه 1980 بود که محققان کشف کردند که طلای موجود در پیریت می‌تواند به فرم‌های مختلف وجود داشته باشد – یا به صورت ذرات طلا یا به صورت آلیاژی که در آن پیریت و طلا به خوبی مخلوط می‌شوند.

در تحقیقات جدیدی که محققان زمین شناسی دانشگاه کرتین منتشر کرده اند، آنها یافتند که طلا می تواند در ساختار بلوری پیریت گیر بیوفتد. هنگامی که بلور پیریت تحت دما یا فشار شدید تشکیل می شود، می تواند نقص های کوچکی در ساختار بلوری خود ایجاد کند که می تواند با اتم های طلا “تزیین” شود. درواقع این یک مدل جدید برای درک قرار گرفتن طلا در پیریت است.

“عیوب بلوری” چه چیزی هستند؟

اتم های درون یک بلور در یک الگوی مشخص به نام شبکه اتمی قرار گرفته اند. اما هنگامی که یک کریستال معدنی مانند پیریت در داخل یک سنگ رشد می کند، درون این الگوی شبکه می تواند عیوب و نقص هایی ایجاد شود. مانند بسیاری از کانی های معدنی، پیریت در سطح زمین سخت و سفت است، اما هنگام تشکیل در اعماق زمین، جایی که ذخایر طلا نیز تشکیل می شود، می تواند کشسان و پیچ خورده تر شود.

هنگامی که کریستال‌ها کش کشش پذیر شده یا می‌پیچند، پیوندهای بین اتم‌های همسایه شکسته ، دوباره ساخته و میلیاردها نقص کوچک به نام « جابجاشدگی (dislocations) در آرایش هندسی اتمهای بلور را تشکیل می‌دهند که هر کدام تقریباً 100000 برابر کوچک‌تر از عرض یک موی انسان یا 100 برابر کوچک‌تر از یک ذره ویروس است.

اتم‌های طلا (Au) در بلور پیریت، در کنار سایر نقوص از جمله نیکل، مس و بیسموت پنهان شده‌اند. نوار مقیاس 20 نانومتر را نشان می دهد
اتم‌های طلا (Au) در بلور پیریت، در کنار سایر نقوص از جمله نیکل، مس و بیسموت پنهان شده‌اند. نوار مقیاس 20 نانومتر را نشان می دهد

بررسی شیمی این عیوب در مقیاس اتمی بسیار دشوار است، زیرا آنها بسیار کوچک هستند، بنابراین هر ناخالصی در مقادیر کاملاً ناچیز وجود دارد. تشخیص آنها نیاز به یک ابزار تخصصی به نام پروب اتم (atom probe) دارد. یک کاوشگر اتم می‌تواند مواد را با وضوح بسیار بالا تجزیه و تحلیل کند، اما مزیت اصلی آن نسبت به روش‌های دیگر این است که به محققان امکان می‌دهد یک نقشه سه‌بعدی بسازیم که مکان‌های دقیق ناخالصی‌ها را در یک کریستال نشان می‌دهد – چیزی که قبلا هرگز امکان‌پذیر نبود.

تحقیقات دانشمندان نشان می‌دهد که جابجاشدگی آرایش اتم ها درون بلورهای پیریت میتواند با اتم‌های طلا «تزیین» شود. این امر به ویژه در جایی که بلورها در طول تاریخ خود تحت تاثیر پیچشی بوده اند، رایج است. در اینجا، طلا می تواند در غلظت های چندین برابر بیشتر از بقیه کریستال ها وجود داشته باشد.

پیریت ؛ پتانسیلی به عنوان معدن طلا

چرا کسی باید به چیزی خیلی کوچک اهمیت بدهد؟ خوب، دلیلش این است که این موضوع می تواند بینش جالبی در مورد چگونگی شکل گیری ذخایر معدنی بدهد و همچنین یک امتیاز بالقوه برای صنعت معادن طلا باشد. پیش از این، گمان می رفت که طلا در بلورهای پیریت به طور غیرعادی غنی در واقع از ذرات طلا تشکیل شده است که در طی یک فرآیند چند مرحله ای تشکیل شده است، که نشان می دهد پیریت و طلا در زمان های مختلف متبلور شده و سپس به هم تبدیل شده اند.

اما کشف جدید نشان میدهد که طلا می تواند این عیوب بلوری را تزئین و آراسته کند ، نشان می دهد که حتی بلورهای پیریت با محتوی طلای نسبتاً بالا نیز می توانند در یک فرآیند واحد تشکیل شوند. این کشف همچنین ممکن است به استخراج کنندگان طلا کمک کند تا طلا را از پیریت استخراج کنند و به طور بالقوه انتشار گلخانه ای را کاهش دهند. امروزه برای استخراج طلا، این کانی معدنی را معمولاً در راکتورهای بزرگی همراه فشار، اکسید میکنند که انرژی قابل توجهی مصرف می کند.

پیریت همراه آهن

جابجاشدگی آرایش اتم ها درون بلورها می‌توانند به طور بالقوه یک شستشوی جزئی تقویت‌شده یا هدفی برای باکتری‌ها برای حمله و شکستن بلور ارائه دهند، و طلا را در فرآیندی به نام «شوشویی زیستی» آزاد کنند، بنابراین به طور بالقوه مصرف انرژی لازم برای استخراج را کاهش می‌دهند. این ایده هنوز آزمایش نشده است، اما قطعاً شایستگی بررسی دارد. دکتر فوگروس می گوید:

ما یک فرآیند استخراج به نام لیچینگ انتخابی را بررسی کردیم که از مایعی برای حل انتخابی طلا از پیریت استفاده می‌کرد. جابجاشدگی ها نه تنها طلا را به دام می اندازند، بلکه به عنوان مسیرهای سیالی عمل می کنند که طلا را قادر می سازد بدون تأثیر بر کل پیریت، جدا و بپالاید. Dr Denis Fougerouse

اگر این کشف به هموار کردن راه برای روش‌های استخراج طلای پایدارتر کمک می‌کند، پس شاید “طلای احمق ها” آنقدرها هم احمقانه نباشد. شاید پیریت همچنان به شهرت تاریخی خود یعنی “طلای ابلهان” ادامه دهد تا زمانی که تکنیک های فرآوری بهتر و پایدارتر کانسنگ های معدنی از نظر زیست محیطی توسعه یابند.

منابع
invisible gold in pyrite

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا