banner
banner
banner
banner

Геологи идентифицируют глубинные структуры, которые могут сигнализировать о скрытых металлических под

2
Geologists identify deep-earth structures that may signal hidden metal lodes

Если мир хочет поддерживать устойчивую экономику и бороться с наихудшими последствиями изменения климата, по крайней мере, одна отрасль в скором времени должна будет резко нарастить : добыча металлов, необходимых для создания обширной инфраструктуры для производства, хранения, передачи и использования энергии из возобновляемых источников. Проблема в том, что спрос на такие металлы, вероятно, намного превзойдет как известные в настоящее время месторождения, так и существующую технологию, используемую для обнаружения большего количества рудных тел.

Теперь в новом исследовании ученые обнаружили ранее непризнанные структурные линии 100 миль или более в земле, которые, кажется, сигнализируют о местонахождении гигантских месторождений меди, свинца цинк и другие жизненно важные металлы лежат достаточно близко к поверхности, чтобы их можно было добывать, но слишком далеко, чтобы их можно было найти с помощью современных методов разведки. Авторы считают, что это открытие может значительно сузить районы поиска и уменьшить площадь будущих мин. Исследование появляется на этой неделе в журнале Nature Geoscience .

«Мы не можем уйти от этих металлов - они во всем, и мы не собираюсь утилизировать все, что когда-либо было сделано ", - сказал ведущий автор Марк Хоггард, научный сотрудник Гарвардского университета и Колумбийского университета Lamont-Doherty Earth Observatory. «Существует реальная потребность в альтернативных источниках».

Исследование показало, что 85 процентов всех известных месторождений неблагородных металлов, размещенных в отложениях - и 100 процентов от всех «гигантских» депозитов (тех, которые имеют более Geologists identify deep-earth structures that may signal hidden metal lodes (миллион тонн металла) - над глубоко зарытыми линиями, опоясывающими планету, которые отмечают края древних континентов. В частности, отложения лежат вдоль границ, где литосфера Земли - самая жесткая внешняя оболочка планеты, включающая в себя кору и верхнюю мантию, утончается до 170 километров под поверхностью.

До настоящего времени все такие отложения были обнаружены в значительной степени на поверхности, и их расположение, казалось, было несколько случайным. Большинство открытий было сделано в основном геологами, которые расчесывали землю и били молотом по камням. Геофизические методы исследования, использующие гравитацию и другие параметры для обнаружения захороненных рудных тел, появились в последние десятилетия, но результаты оказались неутешительными. Новое исследование представляет геологам новую, высокотехнологичную карту сокровищ, сообщающую им, где искать.

В связи с требованиями современных технологий и ростом населения и экономики, потребность в основных металлах в следующем 25 прогнозируется, что годы опередят все основные металлы, которые до сих пор добывались в истории человечества. Медь используется практически во всех электронных схемах, от сотовых телефонов до генераторов; провод для фотоэлектрических элементов, высоковольтных кабелей, батарей и суперконденсаторов; и цинк для батарей, а также удобрения в регионах, где он является ограничивающим фактором в почвах, включая большую часть Китая и Индии. Многие шахты из неблагородных металлов также дают реже необходимые элементы, включая кобальт, иридий и молибден. Одно недавнее исследование показывает, что для развития устойчивой глобальной экономики между 2015 и 2050 пассажирские электромобили должны увеличиться с 1,2 миллиона до 1 миллиарда; емкость аккумулятора от 0,5 гигаватт-часов до 12, 000; и фотоэлектрическая мощность от 223 гигаватт до более чем 7, 000.

Новое исследование началось в в Австралии, где добывается большая часть свинца, цинка и меди в мире. Правительство финансировало работу, чтобы увидеть, есть ли что-то общее между шахтами в северной части континента. Он основан на том факте, что в последние годы ученые всего мира используют сейсмические волны для картирования сильно меняющейся глубины литосферы, которая варьируется до 300 километры в ядрах древнейших нетронутых континентальных масс и сужаются к нулю под более молодыми скалами дна океана. Поскольку континенты смещались, сталкивались и рифтовались на протяжении многих эонов, на их подземных поверхностях образовались рубцовые неровности литосферы, многие из которых в настоящее время нанесены на карту

.

Авторы исследования обнаружили, что самые богатые австралийские мины аккуратно лежат вдоль линии, где толстая, старая литосфера градуируется до 170 километров по мере приближения к побережью. Затем они расширили свое расследование примерно до 2 100 мин, расположенных в осадочных породах. мир, и нашел идентичный образец. Некоторые из 170 - километровые границы лежат вблизи текущих береговых линий, но многие из них расположены глубоко внутри континентов, образовавшись в разных точках далекого прошлого, когда континенты имели разные формы. Некоторым до 2 миллиардов лет.

На карте ученых показаны такие зоны, проходящие через все континенты, включая районы на западе Канады; побережья Австралии, Гренландии и Антарктиды; западный, юго-восточный и район Великих озер Соединенных Штатов; и большая часть Амазонки, северо-западной и южной части Африки, северной Индии и Центральной Азии. В то время как некоторые из идентифицированных областей уже содержат огромные мины, другие являются полными пробелами на карте добычи.

Авторы полагают, что металлические отложения образовались, когда толстые континентальные породы растягивались и провисали, образуя впадину, похожую на кусочек десны. Это истончало литосферу и позволяло заливать морскую воду. В течение длительных периодов эти водянистые низкие места заполнялись металлическими донными отложениями из прилегающих горных пород. Соленая вода затем циркулировала вниз до тех пор, пока не достигла глубины, где химические и температурные условия были как раз подходящими для металлов, собранных водой в глубоких частях бассейна, чтобы выпадать в осадок с образованием гигантских отложений в любом месте от 100 метров в 10 километров ниже тогдашней поверхности. Ключевым ингредиентом была глубина литосферы. Там, где он самый толстый, мало тепла от горячей нижней мантии поднимается к потенциальным приповерхностным рудообразующим зонам, а там, где оно тоньше, проходит много тепла. 170 - километровая граница, кажется, является зоной Златовласка для создания только правильной температуры условия, пока правильная химия также присутствует.

"Это действительно просто поражает сладкое пятно, "сказал Хоггард. «Эти отложения содержат много металла, связанного в высококачественных рудах, поэтому, когда вы найдете что-то подобное, вам нужно только вырыть одну яму». Большинство современных рудников из неблагородных металлов представляют собой разросшиеся разрушительные операции на карьере. Но во многих случаях залежи, начинающиеся вплоть до километра, вероятно, могут быть экономически оправданы, и они "почти наверняка будут извлечены через гораздо менее разрушительные шахты", сказал Хоггард.

Исследование обещает начать разведку в малоизученных районах, включая части Австралии, Центральной Азии и Западной Африки. Основываясь на предварительном отчете о новом исследовании, которое авторы представили на научной конференции в прошлом году, несколько компаний, похоже, уже заявили о себе в Австралии и Северной Америке. Но горнодобывающая промышленность, как известно, скрытна, поэтому пока не ясно, насколько широко может быть распространена такая деятельность.

«Это действительно глубокая находка, и впервые кто-то предположил, что залежи полезных ископаемых, образовавшиеся в осадочных бассейнах ... на глубинах всего лишь нескольких километров в коре, контролировались силами на глубинах сотен километров у основания литосфера ", - говорится в отчете Mining Journal, в котором рассматривается предварительная презентация в прошлом году.

Исследование другие авторы - Кароль Чарнота из Geoscience Australia, которая возглавила первоначальный австралийский картографический проект; Фред Ричардс из Гарвардского университета и Имперского колледжа в Лондоне; Дэвид Хьюстон из Geoscience Australia; и А.Линтон Жак и Сиа Геличхан из Австралийского национального университета.

Хоггард включил исследование в глобальный контекст на его сайте: https://mjhoggard.com/2020/06 / 29 / карты сокровищ


0
Article Tags:

Оставьте комментарий