Нове дослідження виявило секретні металеві магістралі Землі під стародавніми континентами

Нове дослідження, проведене Університетом Маккуорі, визначило ймовірне розташування основних металів, які мають вирішальне значення для розвитку зеленої економіки. Перехід до зеленої економіки потребує значно більше критичних металів, таких як мідь, рідкоземельні елементи та кобальт, ніж можуть задовольнити поточні запаси. Щоб усунути цю нестачу, важливо відкрити нові ресурси металів, утворені різними геологічними процесами в раніше не досліджених регіонах.

Нове дослідження, опубліковане 8 січня 2025 року в журналі Nature, під керівництвом доктора Чуньфей Чена під час його постдокторської роботи з дослідницькою групою Earth Evolution в Університеті Маккуорі, проливає світло на те, де і як імовірно накопичуються критичні метали. Дослідження визначає окраїни стародавніх континентальних ядер як перспективні місця для цих металевих родовищ і пояснює геологічні механізми їх утворення.

«Ці ядра є найтовстішими частинами тектонічних плит у формі чаші. Розплави, які утворюються під їхніми центрами, будуть текти вгору та назовні до країв, тому вулканічна активність є звичайною навколо їхніх країв», – говорить Чень.

Роль багатих карбонатами розплавів у концентрації металів

Попередні експерименти під високим тиском у групі Earth Evolution показали, що початкові розплави на глибині близько 200 кілометрів багаті карбонатами, але містять набагато менше кремнезему, ніж більшість розплавів гірських порід. Нові експерименти доктора Чена та його колег показують, що ці розплави втратять кремнезем і стануть майже чистими карбонатами, коли вони течуть вгору та назовні під континентальними ядрами. Видатний професор Стівен Фолі зі Школи природничих наук Маккуорі пояснює, що зв’язок із критичними металами полягає в цій зміні складу розплаву.

«Початкові розплави можуть містити багато критичних металів і сірки, але наші нові результати показують, що вони втрачаються розплавом, оскільки він втрачає кремнезем. Це спричиняє концентрацію критичних металів і сірки в лінійних розташуваннях навколо країв товстих континентальних ядер», — каже професор Фолі.

Дослідження також підтверджує, що зразки мантії, винесені на поверхню вулканами в цих областях, справді містять більше сірки та міді, ніж деінде на континентах. Ця нова робота пояснює нещодавні спостереження дослідників Австралійського національного університету та Geoscience Australia, які виявили, що критичні метали накопичуються навколо країв ядер континентів, і привертає увагу цих областей для майбутніх пошукових робіт.