Juli 17, 2022

Entdeckung von uraltem Grundwasser mit einem Alter von 1,2 Milliarden Jahren

Laut Wissenschaftlern ist Grundwasser, das kürzlich tief unter der Erde in einer Mine in Südafrika entdeckt wurde, 1,2 Milliarden Jahre alt. Forscher spekulieren, dass dieses Grundwasser eines der ältesten der Erde ist und seine chemischen Wechselwirkungen mit umgebenden Gesteinen neue Einblicke in die Energieerzeugung und -speicherung in der Erdkruste liefern könnten.

Oliver Kriegein wissenschaftlicher Mitarbeiter am Department of Earth Sciences an der University of Toronto in Kanada und Autor eines neuen Artikels über die Entdeckung von Grundwasser, beschrieb diesen Ort als Büchse der Pandora zur Erzeugung von Helium und Wasserstoff.

Laut der Studie weist dieses südafrikanische Grundwasser die höchste Konzentration an radiogenen Produkten (Elementen, die Radioaktivität erzeugen) auf, die jemals in einer Flüssigkeit gefunden wurde, was darauf hindeutet, dass alte Grundwasserstätten eines Tages als Energiequelle dienen könnten.

Die Gold- und Uranmine Moab Khotsang liegt 161 Kilometer südwestlich von Johannesburg und enthält einen der tiefsten Minenschächte der Welt, der an seiner tiefsten Stelle eine Tiefe von drei Kilometern unter die Oberfläche erreicht.

Zuvor hatten Warr und seine Kollegen im Jahr 2013 ein weiteres uraltes unterirdisches Wasser mit einem Alter von etwa 1,8 Milliarden Jahren entdeckt. Dieser Fund stand im Zusammenhang mit der Kid Creek-Mine in Ontario, die sich unter dem kanadischen Schild befindet.

Der kanadische Schild ist eine geologische Struktur, die aus magmatischen Gesteinen und metamorphen Gesteinen besteht und auf das Präkambrium (vor 4,5 Milliarden bis 541 Millionen Jahren) zurückgeht. Der kanadische Schild ist etwa 8 Millionen Quadratkilometer groß, und Warr bezeichnete ihn in einem Blogbeitrag vom 5. Juli als „versteckte Hydrogeosphäre“ (unter Bezugnahme auf die Fülle an Wasserstoff).

Var sagte gegenüber Live Science:

Einer der aufregenden Aspekte der neuen Entdeckung ist, dass das in Kidd Creek gefundene Grundwasser ursprünglich als Ausnahme angesehen wurde; Aber jetzt haben wir diesen neuen Standort, der sich in einem Gebiet mit einer völlig anderen geologischen Geschichte befindet und eine Milliarden Jahre alte Flüssigkeit enthält.

Dies scheint das gemeinsame Merkmal dieser Arten von Umgebungen zu sein, die flächenmäßig etwa 72% der kontinentalen Kruste ausmachen. Bisher hatten wir nur einen Datenpunkt und es war schwer zu sagen, ob es so etwas in anderen Teilen der Welt gibt; Aber der neue Standort bestätigte erneut die Tatsache, dass diese Systeme Wasser für sehr lange Zeiträume einschließen.

Var vergleicht die Freisetzung von unterirdischem Wasser aus Gesteinen über Milliarden von Jahren mit der Freisetzung von Flüssigkeit aus einem Wasserballon. Er sagt:

Diese tiefen Minen sind ein geeigneter Ort für unsere Forschungen; Weil wir als Forscher nicht genug Zeit oder Geld haben, um Löcher in den Boden zu graben; Aber die Mine selbst tut dies. Wenn Löcher in die Felsen gemacht werden, beginnt das im Felsen eingeschlossene Wasser auszubrechen (wie beim Durchstechen eines Wasserballons) und wir können dieses Wasser sammeln.

Nach dem Sammeln von Proben in Moab Khotsang analysierten Ware und sein Team deren Inhalt und stellten fest, dass das Wasser ähnliche Eigenschaften hatte wie im kanadischen Kidd Creek. Var sagte:

In diesen Umgebungen wird Wasser in den Rissen der Felsen gehalten und durch die Wechselwirkung zwischen dem Gestein und dem Wasser wird im Laufe der Zeit Uran produziert, das sich dann über Millionen und sogar Milliarden von Jahren zersetzt und Edelgase produziert.

Da sich diese Edelgase im Wasser anreichern, können Forscher ihre Konzentration und ihre Verweildauer im Gestein messen. Ware erklärte, dass die gesammelten Proben einen hohen Salzgehalt (etwa 8-mal mehr als das Salz im Meerwasser) sowie hohe Konzentrationen an Uran, radiogenem Helium, Neon, Argon, Xenon und Krypton enthielten. Sie bestätigten auch das Vorhandensein von Wasserstoff und Helium, beides wichtige Energiequellen.

Die Ergebnisse der neuen Studie bieten eine neue Sicht auf die Emission von Helium aus den Tiefen des Planeten, ein wichtiger Prozess, den wir berücksichtigen müssen, da wir mit einer anhaltenden Heliumknappheit konfrontiert sind. Diese Ergebnisse deuten auf eine Energiegewinnung auch unter der Oberfläche anderer Planeten hin. Var sagte:

Solange es Wasser und Gestein gibt, werden Sie die Produktion von Helium und Wasserstoff sehen. Natürlich muss dieses Phänomen nicht nur auf der Erde auftreten. Befindet sich Wasser unter der Oberfläche des Mars oder eines anderen Gesteinsplaneten, können auch dort Helium und Wasserstoff entstehen und zu einer weiteren Energiequelle führen.

Die Ergebnisse dieser Studie wurden in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.

Subscribe to the newsletter

Fames amet, amet elit nulla tellus, arcu.

Leave A Comment