Co má společného minerálka s ropou

Setkáváme se s nimi téměř denně, pomáhají vědcům se zkoumáním procesů v zemské kůře, ale i dějů ve vesmíru a navíc se řada z nich rovnou využívá. Jsou to geofluida, látky kapalné nebo plynné, které se vyskytují v horninách na Zemi. Patří mezi ně třeba minerální vody, ale také ropa nebo vulkanické emanace, například vulkanické plyny.

„Jsou to vlastně substance schopné pohybu, mohou mít organický nebo anorganický původ, případně může jít o mix těchto typů. Jejich součástí jsou i pevné složky, malé částice, které se mohou spolu s kapalinou či plynem pohybovat v puklinách či horninách,“ uvedl Marek Slobodník z Ústavu geologických věd Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity.

Spolu s kolegy Vratislavem Huraiem ze Slovenské akademie věd, Monikou Huraiovou z Přírodovědecké fakulty bratislavské Univerzity Komenského a Rainerem Thomasem z GeoForschungsZentrum v Postdamu vydal u prestižního amerického nakladatelství Elsevier monografii, která se právě na geofluida zaměřuje. „Máme na knihu dobré ohlasy a recenze, vycházeli jsme ze starších skript, která jsme za dva roky doplnili o další informace,“ uvedl Slobodník.

Kniha podle něj není jen učebnicí, ale je vhodná i pro odborníky, kteří se zabývají mnoha jinými oblastmi geologie, jako je metamorfóza hornin či sedimentologie. „V knize se totiž věnujeme celé řadě metod a vypracovali jsme také rozsáhlou přílohu s databázemi, například Ramanových spekter minerálů nebo stavových rovnic pro termodynamiku,“ přiblížil publikaci geolog.

Za složitě znějícími názvy se ukrývá věda, která má velmi reálné dopady do životů lidí. Fluida totiž hrají nezastupitelnou roli v historii lidstva. „Jsou zodpovědná za vznik nerostných surovin, minerálů a kovů, jejichž využívání přineslo revoluční změny v technologiích a umožnilo přechod k industriální společnosti,“ zdůraznil Slobodník.

Například kapalné a plynné uhlovodíky jako ropa a metan, které vznikají při složitých transformacích organické hmoty v zemské kůře, jsou dnes důležité suroviny, kterými pokrýváme velkou část potřeby energie naší civilizace. Poznatky o charakteru fluid a termodynamických podmínkách krystalizace minerálů pomáhají k větší efektivitě průzkumu a těžby ložisek nerostných surovin.

„Své výzkumné týmy, které se zabývají geofluidy, proto mají největší naftařské společnosti. Jejich experti zkoumají například migraci podzemní vody, protože spolu s ní se v zemské kůře pohybují další substance včetně organických látek. Ty se pak někde ve vhodných strukturách hornin zachytí a vytvoří ložisko uhlovodíků,“ přiblížil Slobodník zájem velkých firem o geofluida.

Při jejich výzkumu se kombinuje terénní výzkum a práce v laboratoři. „Nejdůležitějším objektem pro náš výzkum jsou takzvané fluidní inkluze. Jsou to vlastně mikroskopické dutinky v minerálech, které vznikají při růstu krystalů a v nichž se zachytí fluida, z nichž minerál roste. Tyto inkluze nám pak poskytují informace o složení fluid a dalších fyzikálních vlastnostech, z nichž můžeme dovodit, za jakých podmínek minerály vznikly,“ popsal výzkum geolog.

Fluidní inkluze se podle jeho slov vyskytují prakticky ve všech přírodních minerálech a díky tomu vědci mohou popsat nejrozmanitější podmínky, za jakých vznikaly, a jsou schopni vyčíst i pohyb těchto tekutých či plynných substancí pod zemským povrchem.

„Studium geofluid neodhaluje jen procesy v zemské kůře a věci, které souvisí se Zemí, ale dotýká se i dalších objektů ve vesmíru. V úlomcích kamenného meteoritu neboli chondritu se našly minerály a v nich i fluidní inkluze s vodným roztokem, který ukazuje i na přítomnost vody na asteroidech mimo Zemi,“ dodal Slobodník.

Masarykova univerzita | Masaryk university