Специалистам из Университета Маккуори удалось обнаружить важную закономерность в формировании залежей критически важных металлов на Земле. Исследователи определили, что эти металлы накапливаются по краям древних континентальных ядер из-за потери кремнезема в поднимающихся богатых карбонатами расплавах, сообщает Nature.
Переход к «зеленой» экономике требует значительно большего количества критически важных металлов, таких как медь, редкоземельные элементы и кобальт, чем могут обеспечить текущие запасы. Для решения этой проблемы необходимо найти новые месторождения металлов, образованные в результате различных геологических процессов в ранее неисследованных регионах.
Исследование, опубликованное 8 января 2025 года, проведенное доктором Чунфэй Ченом во время его постдокторской работы с исследовательской группой Earth Evolution в Университете Маккуори, проливает свет на то, где и как происходит накопление критически важных металлов. Ученые определили, что края древних континентальных ядер являются перспективными местами для поиска этих металлических месторождений.
По словам доктора Чена, эти ядра представляют собой самые толстые, чашеобразные части тектонических плит. Расплавы, образующиеся под их центрами, поднимаются вверх и растекаются к краям, что объясняет частую вулканическую активность по краям этих образований.
Предыдущие эксперименты под высоким давлением показали, что начальные расплавы на глубине около 200 километров богаты карбонатами, но содержат гораздо меньше кремнезема, чем большинство расплавов горных пород. Новые эксперименты доктора Чена и его коллег демонстрируют, что эти расплавы теряют кремнезем и становятся почти чистым карбонатом при движении вверх и наружу под континентальными ядрами.
Профессор Стивен Фоли из Школы естественных наук Маккуори объясняет, что связь с критически важными металлами заключается именно в этом изменении состава расплава. Начальные расплавы могут переносить большое количество важных металлов и серы, но новые результаты показывают, что они выпадают из расплава при потере кремнезема, что приводит к концентрации критически важных металлов и серы в линейных образованиях вокруг краев толстых континентальных ядер.
Исследование также подтверждает, что образцы мантии, вынесенные на поверхность вулканами в этих областях, действительно содержат больше серы и меди, чем в других местах на континентах. Эта работа объясняет недавние наблюдения исследователей из Австралийского национального университета и Geoscience Australia, которые обнаружили накопление критически важных металлов вокруг краев континентальных ядер.
