Образцы шлаковых скал в Англии показывают, что промышленные отходы могут превратиться в камень менее чем за четыре десятилетия, что ставит под сомнение предположения о том, как образуются камни.
(Автор фото: CHUNYIP WONG/Getty Images)
Промышленные отходы могут превратиться в камень всего за 35 лет, показывают новые исследования, вместо тысяч или миллионов лет, как предполагалось ранее. Открытие ставит под сомнение то, что ученые знают о формировании горных пород, открывая совершенно новый «антропокластический цикл горных пород». Ученые обнаружили, что отходы приморских промышленных предприятий особенно быстро превращаются в камень из-за морской воды и воздуха, которые активируют такие минералы, как кальций и магний в отходах или шлаке, скрепляя их быстрее, чем естественные отложения, говорится в заявлении .
«В течение нескольких сотен лет мы понимали цикл горных пород как естественный процесс, который занимает тысячи или миллионы лет», — сказала в заявлении Аманда Оуэн , старший преподаватель седиментологии в Университете Глазго в Шотландии и ведущий автор нового исследования. «Что примечательно, так это то, что мы обнаружили, что эти созданные человеком материалы включаются в природные системы и становятся литифилдом — по сути, превращаясь в горную породу — в течение десятилетий».
Исследователи назвали этот недавно обнаруженный процесс «быстрым антропокластическим циклом горных пород». Результаты исследования бросают вызов давним теориям о том, как образуются горные породы, и предполагают, что у промышленности гораздо меньше времени на надлежащую утилизацию своих отходов, чем считалось ранее, сказал Оуэн в своем заявлении. Исследование было опубликовано 10 апреля в журнале Geology . Исследователи обнаружили первые подсказки о турбопреобразовании шлака в горную породу на Дервент-Хау, гигантской куче отходов с ныне закрытых металлургических и сталелитейных заводов на северо-западном побережье Англии. Ученые заметили нерегулярные образования в этих шлаковых «скалах», что побудило их присмотреться повнимательнее, говорится в заявлении.
Команда проанализировала образцы с 13 участков вдоль Дервент-Хау с помощью электронной микроскопии, рентгеновской дифракции и рамановской спектроскопии, которые показали, что шлак содержит отложения кальция, железа, магния и марганца. Эти химически активные элементы помогают создавать природные цементы, такие как кальцит, гетит и брусит, ускоряя процесс, который связывает минералы вместе, образуя горные породы , согласно заявлению.
Один образец содержал алюминий из банки для напитков, что помогло исследователям оценить, сколько времени требуется шлаку для литификации. «Мы обнаружили как монету короля Георга V 1934 года, так и язычок алюминиевой банки с дизайном, который, как мы поняли, не мог быть изготовлен до 1989 года, встроенным в материал», — сказал в заявлении соавтор исследования Джон Макдональд , старший преподаватель антропогенных геоматериалов в Университете Глазго. Чтобы защелка банки закрепилась в скале, шлак должен был затвердеть и литифицироваться за последние 35 лет. Возможно, эти процессы закончились раньше, поэтому 35 лет — это максимальное время, необходимое для превращения шлака в скалу, сказал Макдональд. «Это пример того, как в микрокосме вся деятельность, которую мы осуществляем на поверхности Земли, в конечном итоге отразится в геологической летописи в виде горных пород, но этот процесс происходит с поразительной, беспрецедентной скоростью», — сказал он.
Ученые отметили в своем исследовании, что ранее ученые уже проводили аналогичные наблюдения на побережье Испании в районе Горрондатче, однако эти наблюдения не имели временных рамок. «Я думаю, весьма вероятно, что то же самое явление происходит на любом похожем шлаковом месторождении вдоль относительно открытой береговой линии с некоторым волновым воздействием», — говорится в заявлении соавтора исследования Дэвида Брауна , старшего преподавателя вулканологии и седиментологии в Университете Глазго.
автор: Саша Паре. Штатный писатель