Gwyddonwyr yn nodi 'parth Goldilocks' daearegol ar gyfer ffurfio dyddodion metel

Mae gwyddonwyr wedi nodi mecanwaith lle mae metelau pwysig, sy'n hanfodol i weithgynhyrchu technolegau ynni adnewyddadwy, yn cael eu trosglwyddo o fantell y Ddaear i'r gramen.

Mae'r tîm, gan gynnwys ymchwilwyr o Brifysgol Caerdydd, wedi darganfod 'parth Goldilocks' ar waelod cramen y Ddaear lle mae'r tymheredd yn addas, tua 1000°C, er mwyn i fetelau gael eu cludo i lefelau mwy bas ger yr arwyneb, lle gellir eu cloddio.

Mae'r metelau dan sylw – yn enwedig copr, cobalt, telwriwm a phlatinwm – yn ddymunol iawn oherwydd eu defnydd mewn gwifrau trydanol a thechnolegau fel dyfeisiau storio trydan, paneli solar a chelloedd tanwydd.

Wrth gyhoeddi eu canfyddiadau heddiw yng nghyfnodolyn Nature Communications, mae'r tîm yn obeithiol y gall y canlyniadau arwain at arferion mwy targedig, llai costus a mwy ecogyfeillgar i chwilio am y metelau allweddol a’u hechdynnu.

Mae'r metelau'n cael eu storio'n bennaf ym mantell y Ddaear – haen drwchus o graig sy'n eistedd rhwng craidd a chramen y Ddaear – ar ddyfnderoedd o fwy na 25km, gan eu gwneud yn anhygyrch i'w hecsbloetio.

Ac eto, mewn rhai rhannau o'r byd, gall natur ddod â'r metelau hyn i'r wyneb drwy lif carreg dawdd, a elwir yn magma, sy'n tarddu ym mantell y Ddaear ac yn codi i fyny i'r gramen.

Fodd bynnag, hyd yma mae taith metelau i'w safle dyddodi terfynol wedi bod yn ansicr.

Yn yr astudiaeth newydd, nododd y tîm barth dibynnol ar dymheredd, sydd wedi'i leoli ar waelod cramen y Ddaear, sy'n gweithredu fel falf ac yn caniatáu i'r metelau basio i fyny i gyrraedd y gramen uchaf.

Dywedodd cyd-awdur yr astudiaeth, Dr Iain McDonald: "Pan fydd magma yn cyrraedd gwaelod y gramen, mae'r metelau critigol yn aml yn cael eu dal yma ac ni allan nhw gyrraedd yr arwyneb os yw'r tymheredd naill ai'n rhy boeth neu'n rhy oer.

"Fel gyda Goldilocks, rydym wedi darganfod, os yw'r tymheredd yn 'berffaith' tua 1000°C, yna gall metelau fel copr, aur a thelwriwm ddianc rhag y fagl a chodi tuag at yr arwyneb i ffurfio dyddodion mwyn."

Mae'r astudiaeth yn rhan o'r prosiect FAMOS a ariennir gan NERC (From Arc Magmas i Ore Systems), ac roedd yn cynnwys cydweithwyr o Brifysgol Caerdydd, Prifysgol Caerlŷr, Prifysgol Gorllewin Awstralia a'r cwmni mwyngloddio rhyngwladol BHP.

Mae'r Athro Jamie Wilkinson, o'r Amgueddfa Hanes Naturiol, Llundain, yn Brif Ymchwilydd ar brosiect FAMOS, ac ychwanegodd: "Mae'r papur hwn yn cynrychioli darn gwych o waith gan dîm y prosiect sy'n taflu goleuni newydd ar brosesau magmatig sy'n gweithredu'n ddwfn yng nghramen y Ddaear ond sy'n rhoi rheolaeth o'r radd flaenaf ar hygyrchedd metelau critigol i'r ddynolryw. Bydd y canlyniadau'n galluogi chwilio am fwynau mewn modd mwy targedig, gan ostwng yr ôl troed amgylcheddol sy'n gysylltiedig â darganfod ac echdynnu metelau gwyrdd."