Медь является важным элементом нашего общества и в основном используется в области электричества и электроники. Около 70% меди поступает из месторождений, образовавшихся несколько миллионов лет назад во время процессов дегазации магмы в земной коре непосредственно над зонами субдукции. Несмотря на схожие процессы рудообразования, размеры этих месторождений могут варьироваться от одного места к другому на порядки, основная причина чего осталась неясной. Новое исследование, проведенное исследователями из университетов Женевы (UNIGE, Швейцария) и Сент-Этьен (Франция), которое будет опубликовано в Scientific Reports, предполагает, что ответ может исходить из объема магмы, внедренной в земную кору, и предлагает инновационный метод для лучшего изучения этих месторождений.
Магмы, образовавшиеся над зонами субдукции, содержат значительное количество воды, которая существенно дегазируется во время вулканических извержений или при остывании и затвердевании магмы на глубине. Вода, вытекающая из кристаллизующейся магмы на несколько километров ниже поверхности, несет большую часть меди, первоначально растворенной в магме. По пути к поверхности магматические флюиды охлаждаются и откладывают медь в трещиноватых породах, образуя гигантские месторождения металлов, подобные тем, что разрабатываются вдоль Андских Кордильер.
Моделируя процесс дегазации магмы, исследователи смогли воспроизвести химический состав флюидов, образующих месторождения металлов. «Сравнивая результаты модели с доступными данными по известным месторождениям меди, мы могли бы связать временные рамки внедрения и дегазации магмы в земной коре, объем магмы и размер месторождения», - объясняет Лука Карикки, исследователь из UNIGE. Ученые также предлагают новый метод оценки размера месторождений, основанный на высокоточной геохронологии, одной из специальностей отдела наук о Земле факультета естественных наук UNIGE.
Этот метод представляет собой новую надстройку в наборе инструментов разведчика с возможностью выявления месторождений с наилучшим потенциалом на ранних этапах длительного и дорогостоящего процесса разведки полезных ископаемых. Ожидается, что вычислительный подход, разработанный в этом исследовании, может также дать важную информацию о роли дегазации магмы как потенциального триггера вулканических извержений.