Pembentukan Emas Akibat Ketakstabilan Cuaca Kuno

Lembangan Witwatersrand di Afrika Selatan merupakan kawasan yang mempunyai deposit emas terbesar didunia iaitu sepanjang 200-km keluasan kawasan. Penyerakan bijih emas terbentuk didalam lapisan-lapisan nipis dikawasan berkenaan seluas 10 km kali 10 km dan mengandungi lebih banyak kandungan emas daripada kawasan-kawasan lain diseluruh dunia. Hampir 40% daripada mineral berharga berkenaan pada masa kini ditemui dikawasan terbabit, dan beratus-ratus tan deposit emas masih berada dibawah permukaan bumi. Walaupun begitu, pentafsiran asal mula deposit yang besar ini masih menjadi perbualan hangat diantara ahli geologi. Christoph Heinrich, Professor Sumber Mineral di ETH dan University of Zurich, baru-baru ini menerbitkan penjelasan terkini didalam jurnal Nature Geoscience, cuba untuk menjelaskan dua pendapat berbeza yang pernah diterbitkan sebelum ini.

Gambar menunjukka emas di lembangan Witwatersrand

Dalam menerangkan teori emas plaser ini, jenis emas di kawasan Witwatersrand ini dibawa dan diendapkan melalui proses mekanikal yang membawa sekali partikel metalik semasa proses pengendapan didasar sungai. Proses-proses ini telah menghasilkan gravel sedimen sungai yang kaya dengan emas yang menjadi penyebab kekayaan emas di kawasan California. Di kawasan ini, emas plaser berbentuk nuget telah dibawa bersama sedimen-sedimen sungai berbentuk gravel dikawasan kaki bukit di Sierra Nevada, dimana terdapatnya telerang-telerang quartza yang mempunyai emas primer, menjadi sumber nuget-nuget emas berkenaan.

Namun, tidak dijangka wujud sumber yang tidak kurang banyak juga di bahagian sub-permukaan di Lembangan Witwatersrand. Terdapat banyak perbalahan berhubung hubung kait asal mula termasuklah tafsiran 'hipotesis hidortermal', menurut asal mula emas itu sendiri, yang secara kimianya terlarut didalam cecair panas, melalui rongga-rongga kosong didalam lapisan sedimen selama separuh billion tahun selepas proses pemendakkannya. Untuk teori ini menjadi satu pentafsirang yang boleh dibuktikan, seluas 10 km ketebalan lapisan sedimen diperlukan bagi menghasilkan keadaan tekanan dan suhu yang ideal bagi cecair panas yang memendakkan emas itu terbentuk dicelahan retakan batuan perumah dari aras permukaan bumi.

Air Hujan yang Kaya Hidrogen Sulfida

Heinrich percaya kadar kepekatan emas yang terdapat pada permukaan bumi, boleh dibawa oleh proses aliran sungai, namun secara kimianya dalam bentuk larutan. Dengan proses sedimikian, emas dengan mudahnya boleh 'dikumpul' pada kawasan tadahan bagi bahan-bahan terluluhawa, termasuklah serpihan batuan yang mengandungi emas. Ahli geologi masih menganalisis kemungkinan ini, dengan mengira kadar keterlarutan kimia bagi mineral berharga berkenaan di permukaan air melalui keadaan atmosfera dan cuaca yang stabil.

Melalui data eksperimen menunujukkan bawaan melalui kaedah kimia bagi emas boleh berlaku pada peringkat awal dalam episod evolusi bumi. Pada peringkat awal episod kewujudan bumi, kadar hidrogen sulfida yang terdapat pada air hujan adalah tinggi. Hidrogen sulfida kemudiannya telah bercampur dengan tanah yang telah terluluhawa bersama-sama tracer gold (emas kesan - emas yang sangat halus) daripada cecair emas sulfida kompleks, dengan peningkatan secara mendadak kepekatan emas. Namun begitu, hidrogen sulfida di atmosfera dan emas bersulfur kompleks didalam sungai akan berkeadaan stabil sekirannya tanpa kehadiran oksigen.

"Persekitaran yang tidak stabil (tiada oksigen atau terlalu sedikit kandungannya) mesti mengambil tempat pada masa tersebut, yang hanya wujud tiga billion lampau, semasa era Archean" menurut Heinrich lagi. "Ianya memerlukan atmosfera yang bebas oksigen dan sangat kaya dengan hidrogen sulhida-- gas yang berbau telur busuk." Atmosfera pada masa kini memperlihatkan gas oksigen mengoksida kesemua gas hidrogen sulfida, lalu memusnahkan rantaian komples emas sulfur dalam jangka masa yang pendek, seterusnya menjelaskan mengapa emas secara praktikalnya tidak larut didalam air sungai.

Aktiviti Volkanik dan Bakteria Sebagai Faktor Utama

Gambaran aktiviti volkanisma basalt.

Dalam usaha meningkatkan kadar kepekatan sulfur didalam air hujan pada era Arkean, aktiviti volkanisma basalt yang besar amat diperlukan pada masa yang sama. Secara tepatnya, dikawasan Afrika Selatan terdapat bukti yang menjelaskan tentang kejadian letusan basalt yang amat besar, bersamaan dengan jangkamasa emas berkenaan dimendapkan.

Faktor ketiga yang diperlukan untuk deposit emas di lembangan Witwatersrand ini adalah lokasi yang sesuai semasa emas ini dimendapkan. Deposit emas ini ditemui paling kaya adalah pada lapisan berkarbon atau kaya karbon, selalunya hanya beberapa milimeter hingga centimeter tebal, namun berterusan sehingga beberapa kilometer. Lapisan-lapisan halus ini mengandungi kepekatan emas yang kaya sehingga terowong-terowong perlombongan dengan tinggi hanya semeter boleh mencapai kedalaman sehingga tiga kilometer daripada permukaan bumi dan masih terus beroperasi.

Lapisan berkarbon merupakan lapisan yang mempunyai kepekatan emas yang tinggi.

Karbon yang wujud pula dipercayai kemungkinan daripada kewujudan bakteria-bakteria didasar tasik kuno yang cetek dan disinilah termendapnya emas-emas secara kiminya, berdasarkan tafsiran Heinrich.

Asal mula kehidupan ini masih tidak diketahui. "ianya kemungkinan adalah organisma primitif yang secara aktifnya muncul bersama-sama emas." heinrich menerangkan. "Namun dengan proses yang mudah memecahkan emas sulfur kompleks didalam air kepada sebuah elemen bahan logam bersama-sama bahan organik mudah amat diperlukan bagi proses kimia bereaksi khususnya dibawah dasar tasik cetek yang kuno."

Deposit emas di kawasa lembangan Witwatersrand, merupakan sumber emas yang amat unik, hanya boleh terbentuk pada jangkamasa tertentu dalam keseluruhan sejarah bumi; selepas perkembangan pertama dalam hidupan diatas benua yang terbentuk didasar tasik cetek yang kuno, sekurang-kurangnya 3 billion tahun lampau, sebelum kehadiran oksigen pertama dibumi sekurang-kurangnya 2.5 billion lampau.

Sumber:
Christoph A. Heinrich. Witwatersrand gold deposits formed by volcanic rain, anoxic rivers and Archaean life. Nature Geoscience, 2015; DOI: 10.1038/ngeo2344
Baca seterusnya di: http://www.geologypage.com/2015/02/inhospitable-climate-fosters-gold-ore.html#ixzz3RAN1WGfJ Geology Page

Episod Kepupusan Terbesar Bumi akibat Perubahan Cuaca, Aktiviti Volkanik: Saintis

Saintis kemungkinan telah menemui punca utama yang berkaitan dengan aktiviti volkanik major di Siberia yang menjadi kunci kepada kepupusan Zaman Perm (250 juta tahun lalu), yang lebih dikenali sebagai 'Great Dying'. Pengkaji telah menemui bahan kimia yang dihasilkan oleh letusan volkanik berkenaan iaitu berupa hujan asid yang menyebabkan lebih 70 peratus daripada hidupan di daratan dan 90 peratus hidupan di lautan pupus, berdasarkan kajian yang diterbitkan dalam majalah Geology.

Akhir Perm, 250 juta tahun lalu.

Perkaitan antara aktiviti volkanik dengan episod kepupusan boleh berlaku tidak semasa zaman Perm sahaja; saintis telah menemui letusan besar yang kebetulan mempunyai jangkamasa yang sama dengan kelima-lima episod kepupusan massa, termasuklah yang telah memusnahkan era kemuncak dinosaur, yang mana diketahui disebabkan impak asteroid dari luar bumi. Kesemua yang berlaku ini boleh memberi petunjuk dan amaran awal kepada perubahan cuaca yang boleh berlaku lagi, melalui pencemaran buatan manusia, dengan kesan yang sama, menurut saintis.

Zaman era kemuncak dinosaur.

Untuk mendapatkan gambaran yang lebih jelas mengenai apa yang berlaku pada akhir zaman Perm, sekitar 250 juta tahun lalu, sebuah kumpulan saintis antarabngsa telah mengambil sampel daripada kawasan cerun di pergunungan Dolomites, Itali, yang mempunyai lokaliti 'rakaman peristiwa' yang lengkap dan tepat terhadap peristiwa yang berlaku sebelum, semasa dan selepas 'Great Dying' tersebut.

Kesan pemanasan bumi.

"Pada masa berkenaan (akhir Perm), sebuah superbenua yang dinamakan Pangaea sedang cuba untuk berpecah", menurut satu kajian terbaru yang diketuai pengkaji, Mark Sephton, professor geokimia organik di jabatan sains bumi dan kejuruteraan di Imperial College London. "Batuan basalt yang terbentuk yang kini dikenali sebagai 'Siberian Traps' adalah salah satu supervolkano yang terbesar pernah berlaku. Letusan di Siberia secara umumnya sangat luas sehingga meliputi sebahagian besar lembangan sedimen yang mengandungi pelbagai hidupan flora, akhirnya menghasilkan arang batu dan garam yang telah dipanaskan oleh aliran lava basalt berkenaan lalu menghasilkan pelbagai gas berbahaya."

Hutan mula terdedahkan kepada hujan asid dan persekitaran pH rendah.

Apabila kebanyakkan hutan musnah, tanah yang dilitupi hutan berkenaan mula terdedah dipermukaan lalu dihakis oleh aktiviti hujan lalu menghasilkan lautan cetek disekitarnya. Semasa Pangea berpecah, sebahagian besar sedimen lautan telah terangkat dan menjadi sebahagian banjaran gunung-ganang, yang kini terdedah dipermukaan di kawasan pengunungan Itali.

Gambaran ketika benua-benua sedang terpecah.

Sephton dan kumpulan pengkajinya berharap agar lapisan-lapisan sedimen boleh menjadi kunci kepada sebahagian misteri tentang kejadian "Great Dying" tersebut. Apabila mereka menganalisis sampel batuan yang berusia akhir Perm berkenaan, mereka telah menemui sejenis komposisi iaitu Vanillin.

"Vanillin adalah salah satu cecair yang digunakan dalam industri kayu-kayan. Vanillin juga banyak digunakan sebagai bahan perasa makanan dalam industri makanan."



Uadara bumi sedang dipenuhi gas rumah hijau.

Kumpulan pengkaji merujuk kepada pengkaji sains makanan berkenaan vanillin, dimana bahan berkenaan akan teroksida menjadi asid vanillin apabila bacaan pH sesuatu cecair adalah normal atau tinggi. Jika keadaan persekitaran berasid, bermakna bacaan pH rendah, oleh itu vanillin tidak akan teroksida menjadi asid vanillin. Ini bermakna, jika kebanyakkan batuan berkenaan mempunyai kandungan vanillin yang banyak berbanding asid vanillin, ini boleh ditafsirkan keadaan tanah pada masa berkenaan mempunyai perkadaran asid yang sangat tinggi.

Kadar keasidan yang tinggi ditanah menjadi punca kepupusan hidupan.

 "Kadar keasidan tanah pada akhir Perm boleh disetarakan dengan kadar keasidan cuka dan jus lemon." ujar Sephton. "Kadar keasidan tanah pada akhir Perm memberi kesan kepada hutan , seterusnya membantutkan perkembangan akar. Disebabkan akar tidak lagi menjalar didalam tanah, maka aktiviti hakisan tanah berlaku. Apabila sumber utama kepada rantaian makanan bagi hidupan di daratan musnah, makan sebuah ekosistem akan lenyap."

Gambaran mengenai banjiran basalt di Siberia.

Jika pembaca merasakan ianya tidak akan berlaku pada masa kini, Sephton menekankan tentang kajian kes bagi kawasan hutan di kawasan Black Triangle di Republik Czech. "Berdasarkan kepada aktiviti industri yang bermula pada tahun 1990-an yang menggunakan arang batu coklat yang menyebabkan pelepasan gas sulfur dioksida lalu menghasilkan hujan asid. Pokok-pokok disekitar kawasan terbabit mati boleh menjadi contoh zaman moden kepada bencana yang berlaku pada zaman akhir Perm." kata Sephton.

Atmosfera bumi dipenuhi bahan beracun.

Linda Elkins-Tanton, yang mengkaji semula mengenai Siberian Traps tahun lepas, mempunyai penemuan-penemuan terbaru. Melalui kajian terbaru ini, pengkaji mengukur kadar pelepasa gas sulfur oleh aktiviti volkanik berkenaan semasa zaman akhir Perm dan akhirnya menimplemintasikan dalam model perubahan cuaca bumi. Keputusannya: tafsiran mengenai hujan asid dan nilai pH menyamai nilai keasidan cuka dan jus lemon.

"Ini merupakan satu lagu penemuan yang amat menyeronokkan," menurut Elkins-Tanton, pengarah bagi pusat pengajian bumi dan penjelajahan angkasa di Arizona State University."Magma tersebut mempunyai kandungan semulajadi klorin dan fluorin - pengeluaran gas klorofluorokarbon semulajadi- untuk memusnahkan lapisan ozon bumi. Perkara ini adalah 70 peratus lebih teruk berbanding lohong lapisan ozon yang terbentuk dizaman moden ini."

Gambaran imaginasi tentang banjiran basalt.

Ramai ahli geologi mula memikirkan tentang letusan sebesar di Siberia ini mungkin menjadi penyebab kepada episod kepupusan massa, termasuklah kepupusan spesies dinosaur, menurut Elkins-Tanton, turut mengaitkan aktiviti banjiran basalt Deccan di India juga berlaku pada zaman kepupusan massa.

"Terdapat perbalahan hebat kini yang menumpu kepada mekanisma ( hentaman impak meteorit dan aktiviti volkanisme) yang menyebabkan kepupusan," ujar beliau. "Kesemua lima episod kepupusan massa adalah berkait dengan banjiran basalt."

Kehidupan fauna semasa keadaan bumi yang semakin berasid.

Kita boleh belajar sesuatu mengenai kes paling teruk (worse-case scenario) dengan mengkaji episod kepupusan massa akhir Perm ini, menurut Sephton.

"Hujan asid terus turun membanjiri kawasan biosfera. Hidupan dibumi sedang bertarung untuk terus hidup dengan keadaan bumi yang terlalu berasid yang dihasilkan oleh letusan banjiran basalt Siberia. Suhu bumi pada masa berkenaan dikawal oleh peningkatan aras gas karbon dioksida disekitar atmosfera. Ini juga merupakan salah satu penyebab kepada kes pada zaman akhir Perm selain Siberian Traps juga menghasilkan gas karbon dioksida dan gas sulfur dioksida dengan kadar yang sangat tinggi. Apabila akar pada tumbuhan tidak dapat tumbuh, maka kandungan organik pada tanah semakin hilang dan teroksida untuk menghasilkan gas karbon dioksida. Oleh itu, pada akhir Perm merupakan salah satu model yang baik untuk menggangarkan jujukan kepada pemanasan global secara tersusun"

Sumber: NBC News

Fiesta Gala Geologi 2015: Majlis Alumni Dan Makan Malam Bersama Alumni Geologi UKM 2015

Sebagai pembuka kepada tahun 2015 ini, ada sesuatu yang penulis ingin kongsikan. Penulis ingin menarik perhatian kesemua alumni Geologi Universiti Kebangsaan Malaysia (UKM) bermula daripada batch pertama sehingga batch yang sedang belajar kini, bahawa pada akhir bulan April nanti akan diadakan majlis alumni yang hanya berlangsung setiap lima tahun sekali. Butirannya adalah seperti berikut:

Assalamualaikum serta Selamat Sejahtera
Dato’/Datin/ Prof/ Dr./ Tuan/ Puan/Encik/Cik
Saya wakil dari pelajar geologi UKM 2013/2016 ingin menjemput anda untuk menghadiri Majlis Makan Malam Bersama Alumni Geologi UKM 2015 .Maklumat seperti berikut:

Perasmi: YBhg. Dato’ Yunus bin Abdul Razak
Ketua Pengarah Jabatan Mineral dan Geosains Malaysia. 

Tarikh: 25. 4. 2015 Hari: Sabtu Masa: 8.00 pm -11.00pm
Tempat: Dewan De’ Seri Endon, Putrajaya
Bayaran : RM 100 (dewasa) – Ahli Keluarga boleh turut serta.
Penasihat program : Dr. Rozi bin Muhd Umor
 
Tujuan utama:
Bermula pada tahun 2010, Kelab Geologi telah menganjurkan program perjumpaan semula bersama warga alumni dari sesi kemasukan pertama. Justeru bagi meneruskan generasi serta menghargai jasa dan sumbangan mahasiswa/i terutama mahasiswa/I tahun akhir, kakitangan akademik dan Program Geologi ini, Fiesta Gala Geologi ’15 telah diadakan pada setiap lima tahun dan dianjurkan sendiri oleh Kelab Geologi UKM.
Oleh itu, pihak kami ingin mendapatkan maklum balas dari pihak alumni mengenai kehadiran anda ke majlis makan malam ini. Sekarang pihak kami sedang menjalankan pencarian alumni secara besar-besaran.Jika alumni berminat, digalakkan untuk meninggalkan sebarang nombor telefon/ facebook/ email supaya pihak kami dapat menghubungi . Kad jemputan secara rasmi akan diberi setelah beberapa perkara kami pastikan dan kad jemputan akan diberi melalui email pada setiap alumni UKM. Kami akan memberi update dari semasa ke semasa di dalam FB group ini. Anda boleh menghantar sebarang pertanyaan kepada kami melalui chat FB, email serta telefon. Akhir kata, diharapkan respon dari alumni diharapkan memberangsangkan. Sekian terima kasih.

Email : figageo@gmail.com
Telefon/ Whatsapp/ SMS :017- 2985897 ( Syahir) Syahir Jamaluddin
012-6991027 (Nabilah) Nabilah Zainuddin
019-5331671 (Jumaini) Jumaini Silamuddin
017-3265789 (Aishah) Aishah Azli

Diharap para alumni Geologi UKM yang terbaca paparan blog ini dan berminat untuk turut bersama-sama berkumpul dalam acara yang penuh gilang-gemilang ini bolehlah memanjangkan informasi ini kepada rakan-rakan se-batch yang lain dan terus menghubungi individu-individu seperti yang tertera diatas.

Diharap dengan perkongsian maklumat diblog picisan ini sedikit sebanyak membantu promosi bagi pihak ahli jawatankuasa majlis dan pihak yang berkenaan, secara keseluruhannya.

Sumber: Kelab Geologi UKM