اكتشف علماء الجيولوجيا البريطانيون ظروف تشكل خام المعادن. نُشرت نتائج الدراسة في مجلة Nature Communications.
حدد العلماء الآلية والظروف الطبيعية التي تنتقل من خلالها المعادن المهمة للتكنولوجيا من عباءة الأرض إلى القشرة. في المستقبل ، سيؤدي ذلك إلى طرق أقل تكلفة وأكثر صداقة للبيئة للعثور على المعادن الثمينة واستخراجها. بادئ ذي بدء ، نحن نتحدث عن النحاس والكوبالت والتيلوريوم والبلاتين. يزداد الطلب عليها بسبب استخدامها في الأسلاك الكهربائية وفي أجهزة البطاريات والألواح الشمسية وخلايا الوقود.
يتم تخزين المعادن في الغالب في غلاف الأرض - وهي طبقة سميكة من الصخور تقع بين لب الكوكب وقشرته - بعمق يزيد عن 25 كم ، مما يجعلها غير قابلة للتعدين. ومع ذلك ، في بعض أجزاء العالم ، "تنقل" العمليات الطبيعية هذه المعادن إلى السطح من خلال تيار من الصخور السائلة. نحن نتحدث عن الصهارة التي تنشأ في الوشاح وترتفع إلى القشرة الأرضية.
ومع ذلك ، عندما يحدث هذا ، غالبًا ما تصبح المعادن محاصرة ولا يمكنها الوصول إلى السطح إذا كانت درجة الحرارة مرتفعة جدًا أو منخفضة جدًا. ومع ذلك ، وجدوا هذه المرة أنه في ظل الظروف المثالية ، أي درجة حرارة تبلغ حوالي 1000 درجة مئوية ، يمكن للنحاس والذهب والتيلوريوم "الخروج من المصيدة" والارتفاع إلى السطح ، مكونًا رواسب خام. هناك بالفعل يمكن استخراجها. حتى هذه النقطة ، ظل مسار المعادن إلى مكان ترسبها النهائي غير مؤكد.
ستساعد نتائج الدراسة في تحليل السطح والأرض وإيجاد الأماكن التي يكون فيها تعدين المعادن أكثر ملاءمة. سيسمح هذا باستكشاف المعادن بشكل أكثر استهدافًا ، وبالتالي تقليل التأثير على البيئة.
الأقواس الصخرية عبارة عن بيئات أرضية يتم فيها تعزيز دورة الغلاف الصخري وإعادة تدوير المعادن والمواد المتطايرة. ومع ذلك ، فإن آلية الدرجة الأولى التي تسمح بالتدفق العرضي لهذه العناصر من الوشاح إلى المجالات الخارجية للأرض كانت بعيدة المنال. لمعالجة هذه الفجوة المعرفية ، نركز على الخصائص التركيبية والكيميائية الدقيقة للكبريتيدات الصخرية الغنية بالمعادن المستضافة في أمفيبول-أوليفين-بيروكسين يتراكم في القشرة المنخفضة. نوضح أنه في التراكمات التي خضعت لزيادة درجة الحرارة بسبب الصهارة المافيكة المطولة ، والتي تحدث فقط بشكل عرضي أثناء التطور المعقد لأي قوس صهاري ، يمكن أن يوجد كبريتيد غني بالنحاس في صورة سائل بينما يحدث كبريتيد غني بالنيكل الحديد على شكل مادة صلبة مرحلة. يحدث هذا السيناريو داخل منطقة درجة حرارة "المعتدل" عند 1100-1200 درجة مئوية تقريبًا ، وهو نموذجي لقاعدة القشرة في الأقواس ، مما يسمح بالتجزئة العرضية وتعبئة سائل كبريتيد النحاس Au الغني بالنحاس في شبكات صهر قابلة للاختراق والتي قد تصعد من خلالها يوفر الغلاف الصخري المعادن من أجل البورفير ورواسب الخام الظهارية.
'يذوب تعبئة كبريتيد القشرة العميقة كعنصر تحكم من الدرجة الأولى في علم المعادن في الغلاف الصخري العلوي'تم نشره في طبيعة الاتصالات.
