Szegedi kutatás segítheti a gyémántbányászatot

A gyémántkitermelés költséghatékonyabbá tétele mellett jelentősen csökkenti a környezeti terhelést is az a kutatás, amelyet a Szegedi Tudományegyetem Geológia Tanszékén végeznek – olvasható az intézmény oldalán. Sahroz Khan, az SZTE Földtudományok Doktori Iskolája PhD-hallgatója vizsgálatának fókuszában az áll, hogy mi különbözteti meg a meddő és a gyémántban gazdag lelőhelyeket.

A Földön körülbelül ezer olyan vulkáni kürtő ismert, ahol van esélye gyémánt felfedezésének. Ezeknek eddig elenyésző hányadát, mindössze hatvanegyet bányásztak ki. A nagyon kis mennyiségű gyémántot tartalmazó kőzettestek bányászata rendkívül drága és veszteséges a vállalatok számára, emellett rengeteg energiát és munkaerőt igényel, és a környezetre is káros. Az új vizsgálat ezeken a problémákon segíthet.

Sahroz Khan arra fókuszál, hogy mi a különbség az olyan kürtők között, amelyekben van jelentős mennyiségű gyémánt, illetve amelyekben elenyésző vagy egyáltalán nincs. A kulcs a keletkezés körülményeiben keresendő, amelynek kézzelfogható nyomait a gyémántot hordozó kőzetben találhatják meg a hozzáértők.

A gyémánt a tiszta szén egyik ritka megjelenési formája, messze a Föld felszíne alatt, több mint 150 kilométeres mélységben, nagy nyomás alatt keletkezik. Az itt uralkodó fizikai körülmények stabilan is tartják a gyémántot, mindaddig, amíg az valamilyen földtani folyamat során a felszínhez közel nem kerül. Az emelkedés közben megváltoznak a fizikai paraméterek is, kisebb lesz a nyomás, számottevően csökken a hőmérséklet, amire a gyémánt kétféle módon reagálhat: vagy átalakul a szén kis nyomáson stabil módosulatává, grafittá, vagy oxigénnel reagálva szén-dioxiddá válik.

Mint Sahroz Khan kiemelte: a gyémántokat „meg kell őrizni”, és nagyon gyorsan a felszínre kell hozni, hogy „túléljék” az utazást a felszín felé. A felszínre kerülésért egyedülálló vulkáni kőzetek, úgynevezett kimberlitek felelősek.

„Ezek hatalmas, akár 2,5 km2 felületű, lefelé a sárgarépához hasonlóan elvékonyodó, de akár kilométeres mélységet is elérő kürtőket alkotnak. Vulkáni anyaguk nagyon gyorsan, másodpercenként több mint 5 méteres (kb. 20 kilométer per óra) sebességgel tör felfelé a mintegy 150 kilométeres mélységből, így őrizve meg néhány gyémántszemcsét. Ennek ellenére a kimberlit csövek többségében nagyon kevés gyémánt van, kevesebb, mint 5 gramm/tonna” – mondta a szakértő.

A fenntarthatóságban is segíthet

Sahroz Khan társtémavezetője, a kanadai Dalhousie Egyetemen gyémántkutatással foglalkozó Yana Fedortchouck javasolta a projektet a PhD-kutatáshoz, amiben a Szegedi Tudományegyetem azonnal partner volt. Dr. M. Tóth Tivadar, az SZTE FFI egyetemi tanára Sahroz Khan témavezetője, de mellettük többen is részt vesznek a munkában.

„A projektben érintett kutatók többsége magyarországi, mint például Dr. Kovács István, a Földfizikai és Űrtudományi Intézet munkatársa vagy Dr. Szabó Csaba, az ELTE oktatója. Az SZTE Földrajz- és Földtudományi Intézetben minden adott a kutatáshoz. A szakértőkön kívül rendelkezésre állnak az infrastrukturális feltételek is, mint a jól felszerelt laboratóriumok és a modern műszerek. A nemzetközi projektben egyes vizsgálatokat osztrák tudósokkal együttműködve végzünk” – nyilatkozta Dr. M. Tóth Tivadartól, az SZTE TTIK Geológia Tanszék oktatójától.  A kutatás öt éve kezdődött.

„Nem a gyémántokat vizsgáljuk, hanem a gyémántokat körülvevő kőzetalkotó ásványok összetételében keresünk megfigyelhető elváltozásokat, mintázatokat. Ezek az ásványok fontos támpontokat adnak nekünk arról, hogyan pusztulhattak el a gyémántok. A vizsgálatunk alapja az összehasonlítás. Kapunk mintákat gyémántban gazdag és gyémántban szegény dél-afrikai bányákból, ezeket vetjük össze. Kutatásunk segít meghatározni a gyémántok pusztulásának helyét, csökkentve a drága és pazarló bányászat szükségességét. Ez pénzt és erőforrásokat takarít meg, és segíti a környezet védelmét” – mondta el a kutató.

A bányászat költséges folyamat, amit a kutatás eredményeire támaszkodva lehet optimalizálni.

A fenntarthatóság szempontjából is sokat jelent, ha az eredményeket figyelembe véve kezdenek új kitermelésekhez.

Az eddigi eredményeket olyan nagy hatású folyóiratokban tették közzé, mint a Gondwana Research. A PhD-kutatás lezárásához már elegendő eredmény gyűlt össze, de az SZTE és a munkatársak együttműködésével a jövőben más kontinenseken is folytatják a kutatást.