Ученые пролили свет на происхождение крупных медных месторождений, расположенных в поясе Гангдэсэ на юге Тибета. Они выяснили, что медные запасы там возникли в результате древнего тектонического столкновения между континентами. Об этом пишет Dailygalaxy.
Медь является неотъемлемой частью современных технологий, особенно в электромобилях, энергетических сетях и системах возобновляемой энергии. Благодаря своей исключительной способности проводить электричество, этот металл стал критически важным в глобальном переходе к чистой энергии. Спрос на него стремительно растет, поэтому поиск новых месторождений становится все более актуальным. По прогнозу Международного энергетического агентства, мировой спрос на медь к 2040 году вырастет на 50%.
Медные месторождения в Тибете, расположенные в поясе Гангдесе, содержат более 45 миллионов тонн меди. Вероятно, они сформировались 13-18 миллионов лет назад. Как узнали ученые, эти руды не образовались в активных зонах субдукции, как это обычно бывает с богатыми медью вулканическими дугами, а вместо этого они являются результатом массивного столкновения тектонических плит в эпоху миоцена.
Ученые уточнили, что это событие произошло задолго после того, как океаническая плита Нео-Тетис погрузилась под Азию, оставив геологическое наследие, которое влияет на формирование полезных ископаемых и сегодня.
Роль континентального столкновения в образовании меди
Чтобы понять процессы, благодаря которым образовались богатые медью месторождения, исследователи из Университета Западной Австралии проанализировали магматические породы из пояса Гангдесе. Они смогли проследить, как менялся химический состав пород на протяжении процесса тектонической коллизии (столкновения).
Ключевым выводом исследования стало внезапное увеличение соотношения ванадия к скандию и показателей летучести кислорода циркона в магмах после столкновения. Этот всплеск окисленных материалов сигнализировал об идеальных условиях для того, чтобы медь оставалась растворенной в магме во время ее подъема сквозь земную кору.
Переработанная кора играет решающую роль
Исследование также доказало важную роль переработанного материала земной коры в образовании месторождений меди. Когда Индийская плита столкнулась с Азиатской, поверхностные осадки, богатые карбонатными материалами, были вытеснены глубоко в мантию Земли. На глубине около 60 миль и при температуре более 1600 °F эти осадки реагировали с железосодержащими минералами мантии.
Ученые объясняют, что этот процесс окислял двухвалентное железо, превращая его в трехвалентное железо и повышая степень окисления мантийного клина. Более высокий уровень окисления позволил меди оставаться в растворе, а не блокироваться в каплях сульфида, которые обычно образуются при восстановительных условиях.
Когда магма остановилась в средней части земной коры, давление снизилось, что привело к оседанию меди в виде сульфидов меди. В результате образовалтся большие рудные тела, из которых сегодня можно добывать металл.
Исследователь из Университета Западной Австралии Йонгцзюнь Лу объяснил этот процесс как "второе дыхание для медеобразующих магм". Он подчеркнул, что даже после исчезновения океанической плиты переработанные отложения земной коры могут продолжать подпитывать формирование богатых медью систем в течение миллионов лет.
Каково практическое значение этого исследования
Ученые считают, что этот прорыв в понимании происхождения медных месторождений важен для разведки полезных ископаемых. Традиционные модели разведки часто сосредотачиваются на активных вулканических дугах, которые считаются основными источниками медно-порфировых месторождений. Однако последнее исследование показывает, что древние зоны столкновений, такие как те, что в Тибете, также могут содержать много меди.
Поэтому, вероятно, геологи расширят круг поисков, в частности сосредоточатся на регионах с похожей тектонической историей, таких как горы Загрос в Иране или Малый Кавказ.
Имея на вооружении передовые методы, такие как исследование изотопов ртути и магния, геологи теперь могут находить потенциально богатые медью участки, прежде чем инвестировать в дорогие буровые проекты. Эти методы могут помочь точно определить регионы с окисленной магмой, оптимизируя поиск новых источников меди и уменьшая риски и расходы, связанные с разведкой.
Другие новости о полезных ископаемых
Ранее УНИАН рассказывал, что Австралия стоит на пороге новой золотой лихорадки. Там геологи дали исследователям новый инструмент для выявления перспективных участков золотодобычи - речь идет о способе выявить химические следы золота в породе.
Кроме того, исследователи открыли три новых минерала, которые ранее не встречались на Земле. Они были найдены на горе Кукс-Пик в Нью-Мексико в США. Новые минералы имеют названия рейдмаркит, виргиллюит и стунортопит. Каждый из них имеет свой особый вид. Они названы в честь жителей Нью-Мексико, которые посвятили свою жизнь изучению геологии этого региона.
Также в Южной Атлантике ученые случайно нашли подводный остров, полный полезных ископаемых. Это плато богато, в частности, железомарганцевыми рудами, которые содержат ценные металлы - никель, кобальт и иттрий.
