Bilim · Haber

USGS: Derin Deniz Sülfür Kayaçları Laboratuvarda Kendiliğinden Alev Alabiliyor

Yayın:

Kısaca

USGS liderliğindeki bir ekip, Oregon-Kaliforniya kıyısı açığındaki deniz tabanından toplanan demir-sülfür bakımından zengin kayaçların laboratuvara getirildikten sonra kendiliğinden tutuştuğunu bildiriyor. Scientific Reports dergisinde yayımlanan çalışma, bu reaksiyonun gelecekteki derin deniz madencilik operasyonları için, mevcut güvenlik kurallarında tam olarak hesaba katılmamış olası bir yangın tehlikesi oluşturduğunu söylüyor.

Bu sürüm, özgün metnin (English) makine çevirisidir. Özgün metni oku

ABD Jeolojik Araştırmalar Kurumu (USGS) liderliğindeki bilim insanları, derin okyanus tabanından çıkarılan belirli metal-sülfür kayaçlarının laboratuvar ortamında havaya maruz kaldıklarında ısınıp kendiliğinden alev alabildiğini keşfetti. Bu bulgu, Oregon-Kaliforniya sınırı açığındaki ABD Münhasır Ekonomik Bölgesi'nde, güney Gorda Sırtı boyunca yer alan hidrotermal bir alan olan Escanaba Çukuru'ndan toplanan örneklerden geliyor.

Ne oldu

USGS'e göre, araştırmacılar 2022 yılında yapılan bir sefer sırasında uzaktan kumandalı bir araç kullanarak Escanaba Çukuru'nun dört bölgesinden 57 hidrotermal kayaç örneği topladı. ScienceAlert'in çalışmayla ilgili haberine göre, bu çalışma Okyanus Enerjisi Yönetimi Bürosu (BOEM) ve Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi (NOAA) ile işbirliği içinde yürütüldü.

ScienceAlert'in bildirdiğine göre, örneklerin çoğu bakır, çinko ve demir bakımından zengin metal sülfürler içeriyordu, ancak bunlardan ikisi dondurularak kurutulup laboratuvarda ezildikten sonra kendiliğinden tutuştu. USGS, tutuşan kayaçların esas olarak daha önce pirotit adlı bir mineralin yerini almış olan demir-sülfür minerali nanokristalin markazitten oluştuğunu belirtti. Ocean News da yataklarda bulunan mineraller arasında izokubanit ve kalkopiriti sıraladı.

Kayaçlar neden tutuştu

USGS, markazitin oksijene maruz kaldığında ekzotermik oksidasyona uğrayarak ısı açığa çıkardığını açıklıyor. ScienceAlert, bu reaksiyonun örnek sıcaklıklarını 100°C'nin üzerine çıkardığını ve orijinal kayaç malzemesinin tamamen oksitlendiğini bildirdi. ScienceAlert'e göre, laboratuvar işlemleri sırasında öğütme gibi mekanik işlemler, kendiliğinden ısınmayı tetiklemeye yardımcı olan ek enerji sağlamış gibi görünüyor.

"Metal sülfür minerallerinin kendiliğinden tutuşması ve deniz tabanı masif sülfür madenciliği açısından sonuçları" başlığı altında Scientific Reports dergisinde yayımlanan araştırma, mineralin nanokristalin, değişime uğramış formunun birincil öncülünden daha az kararlı olduğu ve bu nedenle bu tür bir reaksiyona daha yatkın olduğu sonucuna varıyor.

Derin deniz madenciliği için neden önemli

Çalışmanın yazarları bu keşfi, bakır, çinko ve diğer metallerin potansiyel kaynakları olarak ilgi çeken, hidrotermal bacalar çevresindeki mineral bakımından zengin oluşumlar olan deniz tabanı masif sülfür (SMS) yataklarının gelecekte yapılacak her türlü madenciliğiyle ilgili bir tehlike olarak sunuyor. Bu tür kayaçların yüzeye çıkarılması, onları deniz tabanına kıyasla oksijen seviyesi, sıcaklık, basınç ve nem açısından oldukça farklı koşullara maruz bırakıyor; USGS bu koşulların kendiliğinden ısınmayı tetikleyebileceğini söylüyor.

Bu bulgu, deniz tabanı masif sülfür yatakları bir gün işletilirse anlaşılması önemli olabilecek potansiyel bir tehlikeyi ortaya koyuyor.

— USGS çalışma özeti

Ocean News, çalışmanın risk değerlendirmesi yapılırken bireysel yatakların mineral özelliklerinin önemli olduğunu ve karada yapılan sülfür madenciliği için geliştirilmiş mevcut güvenlik protokollerinin derin denizden çıkarılan malzemeye doğrudan uygulanamayabileceğini vurguladığını bildirdi. ScienceAlert, araştırmacıların özellikle bu reaksiyonun bu tür bir kargoyu taşıyan gemilerde hızlı başlayan yangınlara yol açabileceği konusunda uyarıda bulunduğunu belirtti.

Henüz bilinmeyenler

Bildirilen bulgular, bir tek noktadan—Escanaba Çukuru'ndan—alınan sınırlı sayıda yanma olayına, yani 57 örnekten ikisine dayanıyor. İncelenen kaynaklar, bu reaksiyonun farklı mineral bileşimlerine sahip diğer hidrotermal alanlarda ne sıklıkta ortaya çıkacağını belirtmiyor, ayrıca madencilik operatörlerinin benimsemesi gerekecek belirli yeni güvenlik protokollerini de ortaya koymuyor. Ocean News'e göre çalışma, bunun yerine SMS çıkarımına özel olarak uyarlanmış özel risk değerlendirmeleri ve mühendislik kontrolleri çağrısında bulunuyor.

Bir bakışta temel gerçekler

Sorular

Kayaçların alev almasına hangi mineraller sebep oldu?
USGS'e göre, yanma esas olarak, daha önce pirotit adlı bir mineralin yerini almış olan demir-sülfür minerali nanokristalin markazitle ilişkilendirildi.
Kayaçlar nereden toplandı?
Oregon-Kaliforniya sınırı açığındaki ABD Münhasır Ekonomik Bölgesi'nde, güney Gorda Sırtı boyunca yer alan hidrotermal bir alan olan Escanaba Çukuru'ndan, 2022 yılında uzaktan kumandalı bir araçla toplandılar.
Kayaçlar ne kadar ısındı?
ScienceAlert, etkilenen örneklerin 100°C'yi aşan sıcaklıklara ulaştığını ve reaksiyon sırasında tamamen oksitlendiğini bildirdi.
Bu, derin deniz madenciliğinin güvensiz olduğu anlamına mı geliyor?
Çalışma, araştırmacıların daha fazla risk değerlendirmesini gerektirdiğini söylediği potansiyel bir yangın tehlikesini belirliyor; tüm deniz tabanı sülfür madenciliğinin güvensiz olduğunu belirtmiyor ve mevcut karasal madencilik güvenlik kurallarının doğrudan uygulanamayabileceğini not ediyor.
Araştırmayı kim yürüttü?
USGS liderliğindeki bir ekip, Okyanus Enerjisi Yönetimi Bürosu ve NOAA'nın işbirliğiyle çalışmayı gerçekleştirdi; çalışma Scientific Reports dergisinde yayımlandı.

Kaynaklar

  1. USGS — Deep-sea sulfide minerals can spontaneously heat and combust when exposed to air
  2. ScienceAlert — Scientists Collected Deep-Sea Rocks. They Spontaneously Caught Fire in The Lab.
  3. Ocean News — Escanaba Trough Samples Collected by USGS Reveal Combustion Hazard in SMS Rock Handling

Bu yazı yapay zekâ ile hazırlandı ve yayından önce otomatik kaynak denetiminden geçti. Bir hata görürseniz düzeltme isteyin. Düzeltme ya da cevap iste · Nasıl hazırlıyoruz

İlgili yazılar