Pre vulkanickú predpoveď sa pozrite do kryštalickej trosky

Pre vulkanickú predpoveď sa pozrite do kryštalickej trosky

Crater Lake je kalderové jazero, ktoré vzniklo po erupcii supervulkánu. Kredit: Shutterstock

Pokiaľ ide o sopky, neexistuje presne krištáľová guľa, ktorá vedcom povie, kedy dôjde k ďalšej erupcii, ale existujú kryštálové trosky, ktoré pomáhajú výskumníkom vidieť, čo sa deje pod povrchom sopky.

Tieto kryštály, vytvorené v magmatickej komore, sú vyvrhnuté spolu s lávou a sopečným popolom počas erupcie. Vo vnútri týchto kryštálov je uväznený kúsok magmy, ktorý zachováva všetky detaily toho, ako to v komore vyzeralo.



Vedci veria, že tieto kvapôčky magmy im povedia o ideálnych podmienkach na výrobu čoraz dôležitejšieho prvku lítia, tvrdí Tom Benson, nedávny PhD na Katedre geologických vied Stanfordskej univerzity a hlavný autor štúdie. papier na danú tému .

„Všetci máme vo vreckách tieto malé zariadenia, ktoré sa nazývajú smartfóny, a mnohí z nás jazdia na vozidlách Tesla alebo iných hybridných alebo elektrických vozidlách,“ vysvetľuje. „Všetky tieto moderné technológie využívajú lítium-iónové batérie. … Sú to veľmi efektívne a relatívne lacné batérie, ktoré berú svet útokom. Dopyt sa každým dňom drasticky zvyšuje, takže je naozaj dôležité, aby sme pochopili, odkiaľ toto lítium pochádza, aby sme uspokojili náš budúci dopyt.“

[ Dokument Wernera Herzoga je o sile sopiek a bohoch, ktoré inšpirovali .]

V súčasnosti svet ťaží väčšinu lítia v dvoch krajinách, Austrálii a Čile. Lítium sa tvorí v ložiskách soli a vo vyvretej hornine známej ako pegmatit, čo je typ kryštalickej žuly.

Jednou zo základných vlastností lítia je jeho prchavosť, hovorí Benson. Keď sopka vybuchne, vypustí do vzduchu veľký oblak plynu. Keďže lítium je také prchavé, uniká z atmosféry a nedá sa merať v hornine, ktorá tuhne na povrchu Zeme po erupcii.

Vedci teda používajú „zložitú techniku“ zahŕňajúcu inklúzie taveniny – drobné kvapôčky magmy zachytené v kryštáloch, keď rastú v magmatickej komore sopky – na štúdium hladín lítia v prederupčnej sopke, hovorí Benson. 'Tieto bubliny zachovávajú prederupčnú koncentráciu lítia predtým, ako dôjde k celému odplyneniu.'

Ložiská lítia sa nachádzajú najmä v staré, spiace vulkanické systémy , najmä v oblastiach, ktoré sa nazývajú supervulkány alebo vedeckyjšie veľké systémy kaldery. Kráterové jazero v západnom Oregone je dobrým príkladom jedného z týchto systémov, hovorí Benson, ale na západe Spojených štátov sú ich stovky.

„Súčasný aktívny je v Yellowstone vo Wyomingu, ale v Oregone, Nevade, Utahu a Arizone sa vyskytujú tieto veľmi veľké systémy, ktoré sú staré desiatky alebo stovky miliónov rokov,“ vysvetľuje Benson. „Jediné, ktoré je možné ťažiť na lítium, sú tie, ktoré zachovávajú sedimenty kalderového jazera, pretože tam sa ložisko skutočne nachádza.“

Benson a jeho kolegovia zamerali svoj výskum na 16,3 milióna rokov starý supervulkán na hraniciach Oregon-Nevada, ktorý má dobre zachované sedimenty kalderového jazera. Je to najväčšie ložisko lítia v Spojených štátoch, hovorí Benson. Benson hovorí, že po celom svete vybuchuje množstvo ďalších aktívnych sopiek, vrátane jednej v Nikarague a obzvlášť „vzrušujúcej“ tzv. Bogoslof , severne od Aleutského oblúka na Aljaške.

Zatiaľ čo ťažba sedimentu starých sopiek môže byť prísľubom pre udržanie domácich zásob lítia, informácie, ktoré vedci zbierajú z aktívnych sopiek, ich môžu nasmerovať aj na spôsoby spätného inžinierstva procesu vytvárania prvku, čo by mohlo viesť k schopnosti vytvárať viac. superbatérie budúcnosti.

— Julia Franz (pôvodne uverejnený na PRI.org )