Sebuah studi tentang Olivine, "sahabat" dari... berlian

Ahli geologi ETH telah menemukan metode baru untuk memperkirakan keberadaan berlian di kimberlite: semuanya bergantung pada kimianya

Berlian: metode baru untuk menemukannya berkat olivin
Geokimia olivin untuk mengetahui apakah terdapat berlian di dalam kimberlite: penelitian (Foto: Eduard Gübelin/ETH Zurich)

I berlian mereka adalah sahabat perempuan, nyanyikan diva Marylin dalam film "Gentlemen Prefer Blondes" tahun 1953, tetapi mereka juga sangat sulit ditemukan.

Diperkirakan untuk mendapatkan satu karat berlian, setara dengan 0,2 gram, setidaknya perlu menambang 3 setengah ton batu. Namun para ahli geologi Politeknik Zürich dan 'Universitas Melbourne telah menemukan alat baru untuk menentukan kemungkinan menemukan berlian dengan mempelajari komposisi kimianya Kimberlite, “batu induk” dari permata yang berharga.

Tim peneliti dari Andrea Giuliani, dari Institut Geokimia dan Petrologi ETH, menemukan bahwa berlian juga memiliki sahabat: yaituolivin, mineral hijau yang membentuk sekitar setengah kimberlite.

Menurut hasil penelitian yang langsung menarik minat besar para profesional, keberadaan berlian di batu tersebut berhubungan langsung dengan komposisi kimia olivin. Dan itu metode olivin ini jauh lebih sederhana dan lebih cepat daripada yang biasa digunakan.

Otot buatan baru: robot yang lebih ringan, lebih aman, dan lebih kuat
Sensor revolusioner yang dapat menghemat jutaan baterai

Metode baru untuk menemukan berlian di kimberlite
Berlian tertanam dalam pecahan kimberlite: berkat batuan magmatik inilah kita mengetahui permata berharga (Foto: Andrea Giuliani/ETH Zurich)

Tidak ada yang lebih sulit daripada menemukan berlian

"Tidak ada metode yang menjamin menemukan berlian", Dia menjelaskan Andrea Giuliani, Ilmuwan Senior di Institut Geokimia dan Petrologi Universitas Teknik Zurich, “tidak ada yang lebih rumit daripada menemukan dan menambang berlian".

Mineral terkeras yang diketahui juga termasuk yang paling sulit ditemukan: batu permata karbon paling murni pernah digunakan jutaan tahun untuk terbentuk, dan mereka sangat jarang. Selain itu, berlian berasal dari mantel bumi, yang diperkirakan memiliki kedalaman lebih dari itu 150 kilometer: jika bukan karena kimberlite, batuan magmatik yang menggabungkannya dan membawanya ke permukaan melalui saluran vulkanik, mungkin kita bahkan tidak akan tahu kalau mereka ada.

Profesor Giuliani mempelajari pembentukan berlian sejak 2015, ketika dia masih di Universitas Melbourne, dan menganalisis sejumlah besar sampel Kimberlite, batu berwarna hitam kebiruan yang hampir sama langkanya dengan permata berharga yang dibawanya.

Faktanya, ia hanya ditemukan di blok benua yang sangat kuno, yang secara geologis tidak berubah selama miliaran tahun. “Mencari kimberlite ibarat mencari jarum di tumpukan jerami“, jelas peneliti hari ini di tepi sungai Limmat, “setelah Anda menemukannya, maka pencarian berlian yang sulit benar-benar dimulai".

Fili Pari, fashion item baru yang "berkelanjutan" lahir dari marmer
Kecerdasan buatan dan hologram: garis depan baru dalam perawatan kesehatan

Cara menemukan berlian dengan mengikuti olivin
Mikrograf pecahan batuan dengan butiran olivin sebagai bukti: keberadaan berlian bergantung pada komposisi kimianya (Foto: Chmee2/Wikipedia)

Di mana ada besi di sana tidak ada berlian: studi

Andrea Giuliani dan rekan-rekannya dariETH baru saja mengembangkan metode yang dapat membuat pencarian simpanan berlian menjadi lebih mudah: prosesnya, dijelaskan dalam sebuah penelitian diterbitkan di Komunikasi Alam, berdasarkan pada komposisi kimia kimberlit. Faktanya, batuan ini terdiri dari sekitar setengahnya olivin, mineral yang terdiri dari besi dan magnesium dengan proporsi bervariasi yang ternyata menjadi sekutu yang sangat baik dalam pencarian berlian.

Para peneliti telah menemukan bahwa ada hubungan yang jelas antara komposisi olivin dan kehadiran berlian: "Dalam sampel batuan yang olivinnya sangat kaya akan besi, tidak terdapat atau sangat sedikit berlian“, jelas Giuliani.

Para peneliti mencapai kesimpulan ini dengan melewati a pendekatan yang saling melengkapi dibandingkan dengan pendekatan tradisional: alih-alih mengevaluasi potensi intan kimberlit berdasarkan evaluasi litologi yang paling sesuai serta kondisi tekanan dan suhu mineral, mereka menemukan solusi mulai dari analisis mineral tertentu. fenomena yang “menghancurkan” berlian, metasomatisme.

Ini adalah sebuah proses transformasi kimia batuan yang terjadi setelah interaksi dengan cairan yang berasal dari magmatik atau metamorf, di mana beberapa mineral digantikan, seluruhnya atau sebagian, oleh senyawa lain.

Keberlanjutan industri pertambangan: tantangan yang semakin mendesak
TeRABIT, jalan raya data untuk penelitian ilmiah Italia

Berlian dan olivin: persahabatan yang bisa mengubah segalanya
Bekas tambang berlian “The Big Hole” di Kimberley, Afrika Selatan, dalam foto tahun 1927, kiri, dan seperti yang terlihat saat ini, kanan (Foto: Arnold Heim dan Adobe Stock/ETH Zurich)

Olivin dan berlian: apa yang terjadi jauh di lubuk hati?

Para ilmuwan telah meneliti dampaknya metasomatisme pada berlian, dan mereka menemukan bahwa olivin menjadi lebih kaya akan besi ketika pencairan menembus mantel dan mengubah komposisi batuan secara signifikan, sebuah proses yang terjadi tepat di kedalaman tempat berlian terbentuk.

Le infiltrazioni.dll yang membuat olivin lebih kaya akan zat besi, jelas para ilmuwan, juga menghancurkan berlian. Sebaliknya, jika hanya sejumlah kecil cairan yang menembus mantel litosfer (sehingga tidak terjadi metasomatisme), olivin mengandung lebih banyak magnesium. Dan dalam hal ini, ada berlian.

"Studi kami menunjukkan bahwa berlian tetap utuh hanya ketika kimberlit menyeret pecahan mantel yang tidak berinteraksi secara ekstensif dengan pencairan sebelumnya.“, jelas Giuliani.

Intinya adalah bahwa kimberlite jarang mencapai permukaan dalam satu gerakan, seringkali memerlukan proses yang panjang bahkan bisa berulang beberapa kali: kimberlite mulai naik sebagai massa cair, mengumpulkan pecahan mantel di sepanjang jalan, mendingin dan berhenti. “Ini adalah proses fusi, pendakian, dan solidifikasi yang nyata", jelas peneliti Italia itu, "dan yang ini memiliki efek destruktif pada berlian".

Bahan bakar baru dari fotosintesis buatan pada gelembung sabun
Galeri foto, semua karya asli "AI Hope Machine"

Berlian pada pecahan kimberlite, di Afrika Selatan: komposisi kimia batuan memungkinkan kita memprediksi keberadaan berlian (Foto: Parent Géry/Wikipedia)

De Beers sudah menggunakan metode olivin

Seperti yang dinyatakan dalam penelitian tersebut, “kepadatan berlian yang tinggi pada kimberlit di seluruh dunia dikaitkan secara unik denganolivin dengan kandungan magnesium tinggi, yang sesuai dengan litosfer mantel yang sedikit terpengaruh oleh metasomatisme yang terkait dengan kimberlit”. Singkatnya, geokimia olivin adalah alat yang lebih dari valid untuk pencarian berlian.

Analisis olivin sama andalnya dengan metode prospeksi sebelumnya, yang terutama mengandalkan mineral klinopiroksen dan garnet, namun metode ini lebih sederhana dan lebih cepat: beberapa analisis sudah cukup untuk mendapatkan gambaran ada tidaknya intan pada deposit kimberlite tertentu.

"Keunggulan metode baru ini bukan hanya karena lebih sederhana, namun juga memungkinkan kita memahami mengapa metode sebelumnya berhasil“, kata Giuliani lagi.

"De Beers sudah menggunakan sistem baru ini“, pungkas Profesor. Produsen berlian besar, yang beroperasi di 35 negara dan memiliki tambang yang berlokasi di Australia, Kanada, Afrika Selatan, Namibia dan Botswana, yang telah menyediakan beberapa sampel kimberlite untuk penelitian tersebut, cukup tertarik dengan penemuan tersebut untuk ikut membiayai penelitian bersama dengan Yayasan Ilmu Pengetahuan Nasional Swiss.

Metode olivin, yang sangat efektif dalam mengarahkan pencarian intan di deposit kimberlit primer, dapat menghemat biaya ekstraksi berton-ton batu: sebuah keuntungan besar bagi para produsen namun juga sebuah kelegaan bagi planet yang sudah rusak ini.

Inilah cara AI merevolusi perilaku pembelian
Masa depan adalah phygital, dan merek fesyen memimpin…

De Beers mendanai penelitian tentang kimia olivin
Produsen berlian terkenal De Beers telah memutuskan untuk ikut mendanai studi ETH, dan sudah menggunakan metode olivin (Foto: Envato)