Stopy osmu pomocne w badaniu Ziemi

Dzięki stopom osmu zespół projektu OS.EARTH (Osmium alloys & the pulse of the Earth) mógł zbadać interakcję między płaszczem a skorupą ziemską. Osm występuje w dużym stężeniu w płaszczu Ziemi, natomiast w skorupie jego zasoby są w dużej mierze wyczerpane. W rzeczywistości poziomy tego pierwiastka w skorupie ziemskiej są tak niskie, że ich pomiar nastręcza ogromnych trudności.

Osm, podobnie jak iryd, występuje w największych stężeniach w złożach wulkanicznych i złożach wtórnych pochodzących z wcześniejszych struktur. W ciągu pierwszych dwóch lat realizacji projektu OS.EARTH zespół zgromadził ponad 300 maleńkich ziaren stopów osmu z Renu i innych pochodzących ze złóż okruchowych na plażach.

Osm ze skorupy ziemskiej charakteryzuje się wysokimi proporcjami radiogeniczności w stosunku do stabilności, podczas gdy te same wartości osmu pochodzącego z płaszcza są niskie. Jego rozkład jest wyjątkowy, ponieważ daje możliwość śledzenia nieproporcjonalnej ilości skorupy określonego wieku. Badacze potwierdzili, że jeden ze szczytowych zasobów liczy sobie 1,2 mld lat.

Taka wartość szczytowa wieku skorupy kontynentalnej oznacza, że narasta ona w czasie w sposób pulsacyjny, pokrywając się ze zdarzeniami topnienia skał płaszcza Ziemi na dużą skalę. Większa liczba próbek może dostarczyć cennych informacji na temat wcześniejszej historii Ziemi.

Stopy osmu zgromadzone ze złóż napływowych, które zawierają drobiny złota, przypuszczalnie dostarczą bezcennych wskazówek na temat powstawania kontynentalnej skorupy ziemskiej. Badacze z zespołu OS.EARTH testują hipotezę, zgodnie z którą stopy osmu w prehistorycznych przedmiotach ze złota mogą posłużyć do bardzo dokładnego ustalenia lokalizacji źródła ich pochodzenia.

Jednego z najciekawszych odkryć w ramach projektu dokonano po przeprowadzeniu pełnej analizy zbioru ponad 300 ziaren stopów osmu pochodzących z Renu — pierwszych tego rodzaju ziaren z północno-zachodniej Europy. Potwierdziło to globalny charakter poważnego zdarzenia, które spowodowało topnienie płaszcza około 1,2 mld lat temu.

Pod koniec projektu zidentyfikowano również napływowe złoża złota w Grecji. Badania sugerują, że inkluzje stopów osmu w prehistorycznych przedmiotach ze złota mogą zostać wykorzystane do wskazania dokładnego źródła prehistorycznego złota — np. poszczególnych monet i obiektów dziedzictwa kulturowego. Zespół projektu OS.EARTH opracował również nowe metody szybkich, zautomatyzowanych analiz mineralogicznych przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego.

Nowe metody szybkich, zautomatyzowanych analiz mineralogicznych z wykorzystaniem skaningowej mikroskopii elektronowej są już oceniane przez partnerów z branży: w ramach analizy uwalniania minerałów w przetwórstwie minerałów, w ramach analizy kimberlitowej w sektorze poszukiwania diamentów, a także w badaniach mineralogicznych potencjalnych zasobów metali ziem rzadkich.