Geosolutions

علوم زمین، چالشها، ارائه راهکارها، انجام خدمات مشاوره و اجرای مطالعات
چهارشنبه, ۲۳ بهمن ۱۳۹۸، ۰۵:۱۳ ق.ظ

نقشه گنج گیاهان

در گذشته، معدنچیان طلا برای پیدا کردن رگه­ های عمیق ­تر و غنی ­تر می­ توانستند از نقاط ارزشمند سطح زمین چشم پوشی کنند. این روزها، پی­ جویان باید نمونه­ هایی از خاک را برای ردیابی ذرات ریزتر نشان دهنده یک نوار زیرسطحی پنهان مورد آزمایش قرار دهند. آنالیز آب چاه­ های حفاری نیز می­ تواند سرنخهایی ارائه دهد، اما حفاریها نادر هستند و اجرای حفاری جدید پرهزینه و زمان بر می ­باشد. درختان جایگزینی را ارائه می­ دهند.

ذرات طلا در گیاهان زنده در اوایل سال 1900 که امیل لونگویتز، مخترع و دانشمند بروکلین، در مجله معدن در مورد "آبشویی کانسارهای طلا توسط پوشش گیاهی" نوشت، کشف شد. در دهه 50 و 60، محققان در سراسر جهان (کانادا، نیوزیلند، سیبری، ایالات متحده آمریکا) پدیده جذب طلا توسط گیاهان را تأیید کردند و مقادیر ناچیزی از آن را در شاخه­ ها و برگهای آنها نشان دادند. بعداً، کریستین دودینگ و پیتر پترسون از کالج وستفیلد لندن فرآیندی را که توسط آنها گیاهان ذرات طلا را در بافتهای خود جذب و حمل م­یکنند شرح دادند. توانایی گیاهان برای جذب طلا در واقع جدیدی نیست. نکته جدید در وهله اول تأیید چگونگی ورود طلا به گیاه است. برای مدت طولانی، یکی از سؤالهای مهم این بود که آیا انباشت طلا در برگ گیاه صرفا به دلیل گرد و غبار طلای موجود در باد و گیر افتادن آن در گیاه است. درختان اوکالیپتوس و اقاقیا در داخل یک گلخانه کنترل شده در گلدانهای شن و ماسه طلا رشد داده شدند. مشخص شد که نانوذرات طلا در سلولهای برگ وجود دارد و توسط ترشحات صمغ از راه برگ خارج می­ شود، و این فقط می­ تواند بدان معنی باشد که این گیاه به طور متابولیک طلا را از طریق خاک جذب می­ کند. درنتیجه بله، درختان در واقع می­ توانند و طلا را از زمین جذب نمایند.

سرانجام پی جویی طلا با جستجوی آن در برگها، در استرالیا از نظر تجاری به اثبات رسید. این ایده از دهه 1940 وجود داشته است، اما، تاکنون، هرگز عملی نبوده است. برخی از درختان دارای ریشه ­هایی هستند که به اعماق زیر زمین می ­رسند، آب، و همراه آن، مقادیر کمی از مواد معدنی را از زمین می­ کشند، که در انتها در کل درخت توزیع می­ شوند. به این ترتیب، حتی برگهای بلند حاوی مقادیر ناچیزی از آنچه که در زیر آن قرار دارد، می­باشند. مقادیر یاد شده بسیار ناچیز هستند. در مناطقیکه هیچ طلایی وجود ندارد، برگها می ­توانند سطح زمینه 0/15 (ppb) از طلا داشته باشند. در سایتهای غنی از طلا  این مقدار تا 4 ppb می­ رسد.

در تئوری، پی­ جویی "بیوژئوشیمیایی" یک موضوع ساده با جمع ­آوری برگهای موجود درسراسر یک سایت و به نقشه درآوردن تمرکز مواد معدنی برای آشکار کردن گنجینه های زیرزمینی است. در مناطق خشک که گیاهان با ریش ه­های عمیق در پی آب می­ باشند، کاربردیتر است. برخی (گیاهان) حتی برای استخراج مواد مغذی معدنی، خاک را تجزیه می­ کنند و به این ترتیب میزان مواد معدنی موجود در برگهای آنها افزایش می­ یابد. طلا عنصر شاخصی است که باید به دنبال آن باشید، اما بررسی عناصر همراه با کانسارهای طلا مانند آنتیموان و بیسموت نیز می­ تواند معقول باشد. نمونه ­برداری سخت­تر از آن چیزی است که به نظر می ­رسد. درختان مختلف طلا را به روشهای مختلف جمع­ آوری می­ کنند، بنابراین دقیقاً همان گونه­ ها باید برای مقایسه­ های معتبر در هر سایت نمونه ­برداری شوند. اقاقیا یکی از درختان مورد نظر است، اما استرالیا حدود 1000 گونه اقاقیا دارد که بسیاری از آنها شبیه به هم هستند. میزان تجمع عناصر در برگها در فصول مختلف، متفاوت است. اما آیا این بدان معناست که می توانیم طلا را از درختان استخراج کنیم؟ نه واقعا. مقادیر طلایی که در اینجا درباره آن صحبت می کنیم بسیار ناچیز است. اما، واقعاً هیجان انگیز این است که درختان و گیاهان می­توانند به عنوان "ردیاب طلا" عمل کنند، و نشان می­دهند که کانسارهای مدفون حاوی طلا در کجا واقع شده­اند. به عنوان مثال، هنگام مطالعه درختان استرالیا، تمرکز ذرات طلا در برگهایی که از فاصله 200 متری از ذخایر طلا در حال رشد بودند، در حدود 2 قسمت در میلیارد بود (ppb)، در حالیکه تمرکز طلا در برگهای درختان که مستقیماً در طول کانسار رشد می­کردند 80  بود. اساسا، تمرکز طلا در درختان نزدیک به کانسار به طور قابل توجهی بالاتر بود. اندازه گیری این آثار از طلا می­ تواند به مشخص کردن محل حضور کانسار طلا کمک نماید.

 مطالعات اثبات مفهوم چند سال گذشته، آژانس ملی علوم استرالیا، نشان داد که پی­جویی بیوژئوشیمیایی تطابق نزدیکی با آنالیز سطحی و آبهای زیرزمینی دارد. با الهام از این نتایج، مارموتا، یک شرکت اکتشافی، این روش را در سایت Tur Aurora Tank، در فاصله 50 کیلومتری از معدن بسیار مولد Challenger در استرالیا جنوبی اجرا نمود.

برگهای جمع ­آوری شده در اطراف یک کانسار شناخته شده که  سنگ حاوی مقادیر ناچیزی از طلا در ده متری زیر سطح بود، این رویکرد را تأیید می­ کرد. نمونه ­های دیگر در فاصله 40 متری در اطراف کانسارهای شناخته شده و در فضاهای گسترد­ه ­تر دورتر از آنها گرفته شدند. این مسئله آنومالیهای زیادی را نشان داد، جاییکه به نظر می­ رسید طلا وجود دارد اما دیگر آزمایشها هیچ چیزی نشان نداده ­اند. کالین رز، رئیس اجرایی مارموتا، می­ گوید: "آزمایش معمول کالکریت [نمونه ­برداری سطحی] می­گفت" اینجا حفر نکن "،" اما نمونه ­برداری از درخت می­ گفت: "اینجا را حفاری کن".

حفاری، یک رگه به ضخامت پنج متر با 27 گرم طلا در هر تن، در بیش از 30 متری زیر سطح را نشان داد. یک لایه داخلی ضخیم 10 متری، حاوی 5 گرم در هر تن بود. پنج گرم در هر تن عیار بالایی محسوب می­ شود.

مارموتا مایل است اکتشاف بیشتری انجام دهد. در پهنه نمونه­ برداری بیرونی، شرکت چهار آنومالی را در منطقه ­ای پیدا کرد که تنها یک نوار بالقوه شناسایی شده بود. آنها هنوز حفر نشده ­اند اما طرحها در حال اجرا می ­باشند.

پی­جویی با درختان کمتر یک کنجکاوی علمی به نظر می­رسد و بیشتر شبیه یک فرصت طلایی است.

سیستمهای ریشه ­ای عمیق درختان مانند پمپهای هیدرولیک عمل می­کنند تا ذرات ریز فلزی از کانسنگهای عمیق زیرسطحی را به سطح بیاورد. ذرات فلزی که توسط ریشه ­ها گرفته می­ شود، به بافتهای گیاه از جمله شاخه­ ها و برگها می­روند. حتی برگهایی ریخته شده هنوز هم مقدار کمی از فلز را در خود دارند. جمع­ آوری و آنالیز شیمیایی مواد برگ می­ تواند مناطقی از زمین حاوی کانیسازی عمیقتر طلا را مشخص نمایند.

حدود 130،000 کیلومتر مربع از بوشلند استرالیا، منطقه‌ای به وسعت یونان، به نقشه درآمد تا اطلاعاتی در مورد ذخایر احتمالی طلا و طیف وسیعی از کالاهای معدنی با ارزش تهیه شود. برای فلزات خاص و عناصر ردیاب نتایج مثبتی به دست آمد که هم اکنون می­تواند برای مشخص کردن نواحی کاوش مورد استفاده قرار گیرد.

مشخص گردید مناطقی که در نمونه ­های آب زیرزمینی آنها طلا مشاهده شد، منطبق با مناطقی هستند که در نمونه­ های گیاهی طلا حاوی طلا بودند.

 اکتشاف طلا در گرینفیلد (مناطق فاقد یا دارای حداقل سابقه اکتشافی) پر هزینه و پر ریسک می­باشد.

این نوع روش نمونه ­برداری ژئوشیمیایی (بیوژئوشیمایی) به شرکتهای اکتشافی مواد معدنی کمک می­ کند تا اهداف جدیدی را برای کاوشهای بزرگ بعدی در نظر بگیرند.

این روش می­ تواند اکتشاف طلا را به شکلی مناسب­تر و سازگار با محیط زیست افزایش دهد.

این یک روش هدفمند­تر برای جستجوی مواد معدنی است که باعث کاهش هزینه ­ها و اثرات وارده بر محیط زیست می ­شود.

می­ توان از این روش برای یافتن سایر فلزات مانند منگنز، روی، مس، اورانیوم و نیکل استفاده نمود.

اوکالیپتوس به عنوان پمپ هیدرولیک عمل میکند، ریشه های آن ده ­ها متر به داخل زمین گسترش می­ یابد و آب حاوی طلا را می­ کشد. از آنجا که احتمالاً طلا برای گیاه سمی است، به برگها و شاخه­ هایی منتقل می­شود تا بتواند آنها آزاد و خارج نماید.

این روش پی­جویی بیوژئوشیمیایی می­ تواند در زمینهای واقعا سخت و دشوار بدون داشتن ایده اولیه از محل تقریبی یا دقیق طلا، که آغاز حفاری در آن امکانپذیر نیست، مناسب باشد. این روش می­ تواند به طور کلی پی­جویی طلا را متحول نماید و با ایجاد نوعی "نقشه طلا" با استفاده از آنالیز برگها، می توان برخی کارهای برپایه حدس و گمان را حذف نمود. به نظر می­ رسد مانند یک کتاب داستان جادویی با درختان به ما بگوید که چگونه می توان گنج دفن شده را پیدا کرد.



نگارنده
ساخت وبلاگ در بلاگ بیان، رسانه متخصصان و اهل قلم

Geosolutions

علوم زمین، چالشها، ارائه راهکارها، انجام خدمات مشاوره و اجرای مطالعات

image-1

مطالعات زمین شناسی و زمین شناسی مهندسی

image-1

مطالعات لرزه خیزی انواع ساختگاهها

image-1

مطالعات مقاومت الکتریکی زمین (IP/RS/SP)

image-1

مطالعات ناپایداری دامنه ها

image-1

مطالعات انواع ساختارهای زمین شناسی

image-1

ارزیابی ساختگاه انواع سازه ها

image-1

اکتشاف و پی جویی معادن

image-1

مطالعات نشست زمین

image-1

اکتشاف و ارزیابی فنی منابع قرضه

image-1

برآورد فرکانس تشدید و سرعت موج برشی انواع ساختگاهها

image-1

مطالعات تفصیلی معادن

image-1

مغناطیس سنجی

image-1

ارزیابی فنی و اقتصادی معادن و مواد معدنی


Geosolutions

مشاوره و اجرای مطالعات در زمینه های متنوع علوم زمین(مخاطرات زمین شناسی، اکتشاف معدن، آبهای زیرزمینی، آلاینده ها و ...)، انجام مطالعات مربوطه، خدمات ژئوفیزیک مهندسی و اکتشافی، مطالعات زیست محیطی، مطالعات سنجش از دور و ..
تماس از طریق تلگرام با آی دی: geosolutionsir@
تماس از طریق ایمیل به نشانی: geosolutionsir@gmail.com


گروه بندی موضوعی

تاریخ ابزار

نقشه گنج گیاهان

چهارشنبه, ۲۳ بهمن ۱۳۹۸، ۰۵:۱۳ ق.ظ

در گذشته، معدنچیان طلا برای پیدا کردن رگه­ های عمیق ­تر و غنی ­تر می­ توانستند از نقاط ارزشمند سطح زمین چشم پوشی کنند. این روزها، پی­ جویان باید نمونه­ هایی از خاک را برای ردیابی ذرات ریزتر نشان دهنده یک نوار زیرسطحی پنهان مورد آزمایش قرار دهند. آنالیز آب چاه­ های حفاری نیز می­ تواند سرنخهایی ارائه دهد، اما حفاریها نادر هستند و اجرای حفاری جدید پرهزینه و زمان بر می ­باشد. درختان جایگزینی را ارائه می­ دهند.

ذرات طلا در گیاهان زنده در اوایل سال 1900 که امیل لونگویتز، مخترع و دانشمند بروکلین، در مجله معدن در مورد "آبشویی کانسارهای طلا توسط پوشش گیاهی" نوشت، کشف شد. در دهه 50 و 60، محققان در سراسر جهان (کانادا، نیوزیلند، سیبری، ایالات متحده آمریکا) پدیده جذب طلا توسط گیاهان را تأیید کردند و مقادیر ناچیزی از آن را در شاخه­ ها و برگهای آنها نشان دادند. بعداً، کریستین دودینگ و پیتر پترسون از کالج وستفیلد لندن فرآیندی را که توسط آنها گیاهان ذرات طلا را در بافتهای خود جذب و حمل م­یکنند شرح دادند. توانایی گیاهان برای جذب طلا در واقع جدیدی نیست. نکته جدید در وهله اول تأیید چگونگی ورود طلا به گیاه است. برای مدت طولانی، یکی از سؤالهای مهم این بود که آیا انباشت طلا در برگ گیاه صرفا به دلیل گرد و غبار طلای موجود در باد و گیر افتادن آن در گیاه است. درختان اوکالیپتوس و اقاقیا در داخل یک گلخانه کنترل شده در گلدانهای شن و ماسه طلا رشد داده شدند. مشخص شد که نانوذرات طلا در سلولهای برگ وجود دارد و توسط ترشحات صمغ از راه برگ خارج می­ شود، و این فقط می­ تواند بدان معنی باشد که این گیاه به طور متابولیک طلا را از طریق خاک جذب می­ کند. درنتیجه بله، درختان در واقع می­ توانند و طلا را از زمین جذب نمایند.

سرانجام پی جویی طلا با جستجوی آن در برگها، در استرالیا از نظر تجاری به اثبات رسید. این ایده از دهه 1940 وجود داشته است، اما، تاکنون، هرگز عملی نبوده است. برخی از درختان دارای ریشه ­هایی هستند که به اعماق زیر زمین می ­رسند، آب، و همراه آن، مقادیر کمی از مواد معدنی را از زمین می­ کشند، که در انتها در کل درخت توزیع می­ شوند. به این ترتیب، حتی برگهای بلند حاوی مقادیر ناچیزی از آنچه که در زیر آن قرار دارد، می­باشند. مقادیر یاد شده بسیار ناچیز هستند. در مناطقیکه هیچ طلایی وجود ندارد، برگها می ­توانند سطح زمینه 0/15 (ppb) از طلا داشته باشند. در سایتهای غنی از طلا  این مقدار تا 4 ppb می­ رسد.

در تئوری، پی­ جویی "بیوژئوشیمیایی" یک موضوع ساده با جمع ­آوری برگهای موجود درسراسر یک سایت و به نقشه درآوردن تمرکز مواد معدنی برای آشکار کردن گنجینه های زیرزمینی است. در مناطق خشک که گیاهان با ریش ه­های عمیق در پی آب می­ باشند، کاربردیتر است. برخی (گیاهان) حتی برای استخراج مواد مغذی معدنی، خاک را تجزیه می­ کنند و به این ترتیب میزان مواد معدنی موجود در برگهای آنها افزایش می­ یابد. طلا عنصر شاخصی است که باید به دنبال آن باشید، اما بررسی عناصر همراه با کانسارهای طلا مانند آنتیموان و بیسموت نیز می­ تواند معقول باشد. نمونه ­برداری سخت­تر از آن چیزی است که به نظر می ­رسد. درختان مختلف طلا را به روشهای مختلف جمع­ آوری می­ کنند، بنابراین دقیقاً همان گونه­ ها باید برای مقایسه­ های معتبر در هر سایت نمونه ­برداری شوند. اقاقیا یکی از درختان مورد نظر است، اما استرالیا حدود 1000 گونه اقاقیا دارد که بسیاری از آنها شبیه به هم هستند. میزان تجمع عناصر در برگها در فصول مختلف، متفاوت است. اما آیا این بدان معناست که می توانیم طلا را از درختان استخراج کنیم؟ نه واقعا. مقادیر طلایی که در اینجا درباره آن صحبت می کنیم بسیار ناچیز است. اما، واقعاً هیجان انگیز این است که درختان و گیاهان می­توانند به عنوان "ردیاب طلا" عمل کنند، و نشان می­دهند که کانسارهای مدفون حاوی طلا در کجا واقع شده­اند. به عنوان مثال، هنگام مطالعه درختان استرالیا، تمرکز ذرات طلا در برگهایی که از فاصله 200 متری از ذخایر طلا در حال رشد بودند، در حدود 2 قسمت در میلیارد بود (ppb)، در حالیکه تمرکز طلا در برگهای درختان که مستقیماً در طول کانسار رشد می­کردند 80  بود. اساسا، تمرکز طلا در درختان نزدیک به کانسار به طور قابل توجهی بالاتر بود. اندازه گیری این آثار از طلا می­ تواند به مشخص کردن محل حضور کانسار طلا کمک نماید.

 مطالعات اثبات مفهوم چند سال گذشته، آژانس ملی علوم استرالیا، نشان داد که پی­جویی بیوژئوشیمیایی تطابق نزدیکی با آنالیز سطحی و آبهای زیرزمینی دارد. با الهام از این نتایج، مارموتا، یک شرکت اکتشافی، این روش را در سایت Tur Aurora Tank، در فاصله 50 کیلومتری از معدن بسیار مولد Challenger در استرالیا جنوبی اجرا نمود.

برگهای جمع ­آوری شده در اطراف یک کانسار شناخته شده که  سنگ حاوی مقادیر ناچیزی از طلا در ده متری زیر سطح بود، این رویکرد را تأیید می­ کرد. نمونه ­های دیگر در فاصله 40 متری در اطراف کانسارهای شناخته شده و در فضاهای گسترد­ه ­تر دورتر از آنها گرفته شدند. این مسئله آنومالیهای زیادی را نشان داد، جاییکه به نظر می­ رسید طلا وجود دارد اما دیگر آزمایشها هیچ چیزی نشان نداده ­اند. کالین رز، رئیس اجرایی مارموتا، می­ گوید: "آزمایش معمول کالکریت [نمونه ­برداری سطحی] می­گفت" اینجا حفر نکن "،" اما نمونه ­برداری از درخت می­ گفت: "اینجا را حفاری کن".

حفاری، یک رگه به ضخامت پنج متر با 27 گرم طلا در هر تن، در بیش از 30 متری زیر سطح را نشان داد. یک لایه داخلی ضخیم 10 متری، حاوی 5 گرم در هر تن بود. پنج گرم در هر تن عیار بالایی محسوب می­ شود.

مارموتا مایل است اکتشاف بیشتری انجام دهد. در پهنه نمونه­ برداری بیرونی، شرکت چهار آنومالی را در منطقه ­ای پیدا کرد که تنها یک نوار بالقوه شناسایی شده بود. آنها هنوز حفر نشده ­اند اما طرحها در حال اجرا می ­باشند.

پی­جویی با درختان کمتر یک کنجکاوی علمی به نظر می­رسد و بیشتر شبیه یک فرصت طلایی است.

سیستمهای ریشه ­ای عمیق درختان مانند پمپهای هیدرولیک عمل می­کنند تا ذرات ریز فلزی از کانسنگهای عمیق زیرسطحی را به سطح بیاورد. ذرات فلزی که توسط ریشه ­ها گرفته می­ شود، به بافتهای گیاه از جمله شاخه­ ها و برگها می­روند. حتی برگهایی ریخته شده هنوز هم مقدار کمی از فلز را در خود دارند. جمع­ آوری و آنالیز شیمیایی مواد برگ می­ تواند مناطقی از زمین حاوی کانیسازی عمیقتر طلا را مشخص نمایند.

حدود 130،000 کیلومتر مربع از بوشلند استرالیا، منطقه‌ای به وسعت یونان، به نقشه درآمد تا اطلاعاتی در مورد ذخایر احتمالی طلا و طیف وسیعی از کالاهای معدنی با ارزش تهیه شود. برای فلزات خاص و عناصر ردیاب نتایج مثبتی به دست آمد که هم اکنون می­تواند برای مشخص کردن نواحی کاوش مورد استفاده قرار گیرد.

مشخص گردید مناطقی که در نمونه ­های آب زیرزمینی آنها طلا مشاهده شد، منطبق با مناطقی هستند که در نمونه­ های گیاهی طلا حاوی طلا بودند.

 اکتشاف طلا در گرینفیلد (مناطق فاقد یا دارای حداقل سابقه اکتشافی) پر هزینه و پر ریسک می­باشد.

این نوع روش نمونه ­برداری ژئوشیمیایی (بیوژئوشیمایی) به شرکتهای اکتشافی مواد معدنی کمک می­ کند تا اهداف جدیدی را برای کاوشهای بزرگ بعدی در نظر بگیرند.

این روش می­ تواند اکتشاف طلا را به شکلی مناسب­تر و سازگار با محیط زیست افزایش دهد.

این یک روش هدفمند­تر برای جستجوی مواد معدنی است که باعث کاهش هزینه ­ها و اثرات وارده بر محیط زیست می ­شود.

می­ توان از این روش برای یافتن سایر فلزات مانند منگنز، روی، مس، اورانیوم و نیکل استفاده نمود.

اوکالیپتوس به عنوان پمپ هیدرولیک عمل میکند، ریشه های آن ده ­ها متر به داخل زمین گسترش می­ یابد و آب حاوی طلا را می­ کشد. از آنجا که احتمالاً طلا برای گیاه سمی است، به برگها و شاخه­ هایی منتقل می­شود تا بتواند آنها آزاد و خارج نماید.

این روش پی­جویی بیوژئوشیمیایی می­ تواند در زمینهای واقعا سخت و دشوار بدون داشتن ایده اولیه از محل تقریبی یا دقیق طلا، که آغاز حفاری در آن امکانپذیر نیست، مناسب باشد. این روش می­ تواند به طور کلی پی­جویی طلا را متحول نماید و با ایجاد نوعی "نقشه طلا" با استفاده از آنالیز برگها، می توان برخی کارهای برپایه حدس و گمان را حذف نمود. به نظر می­ رسد مانند یک کتاب داستان جادویی با درختان به ما بگوید که چگونه می توان گنج دفن شده را پیدا کرد.

هدایت به بالای