Неудавшиеся извержения — причина образования медных месторождений

Медь — один из наиболее широко используемых сегодня металлов. Её крупнейшие природные ресурсы — так называемые "порфировые" месторождения, образующиеся из магм в глубинах Земли. Учёные из Женевского университета (UNIGE) в своём исследовании показали, что эти месторождения в значительной степени формируются механизмами, аналогичными тем, что вызывают крупные вулканические извержения. Это открытие открывает новые пути для разработки инструментов поиска новых месторождений в условиях истощения ресурсов меди и её ключевой роли в энергетическом переходе. Результаты опубликованы в журнале Communications Earth & Environment.

Спрос на медь, считающуюся важнейшим материалом для энергетического перехода, превысит доступные ресурсы в течение нескольких десятилетий. Исследование под руководством Массимо Кьярадии, старшего преподавателя факультета наук UNIGE, показало, что "порфировые" месторождения являются результатом механизмов, очень похожих на те, что вызывают крупные извержения. «Мы обнаружили, что крупные запасы меди рождаются из неудавшихся извержений», — объясняет исследователь.

Медь происходит от горячих флюидов, выделяемых остывающими магмами. Если объём и скорость инъекции магмы в резервуар (расположенный на глубине 5–15 км) очень велики, большое количество флюидов может быть катастрофически выброшено в атмосферу во время извержения. Однако эти флюиды могут развиваться и более спокойно под земной поверхностью, образуя порфировое месторождение на глубине от 1 до 6 км. Для формирования месторождения требуются десятки или сотни тысяч лет, и оно зависит от сочетания нескольких параметров: скорости инъекции магмы, скорости её охлаждения и жёсткости земной коры вокруг магматической камеры.

«Обнаружение сходства между крупными извержениями и месторождениями позволит использовать обширные знания, накопленные вулканологами, для углубления нашего понимания формирования порфировых месторождений», — говорит Массимо Кьярадия. Эти открытия прокладывают путь для разработки новых геологических, минералогических и геохимических инструментов для поиска крупнейших месторождений. Следующим шагом станет создание модели для максимально точного количественного определения общего содержания меди и, следовательно, качества потенциально разрабатываемого месторождения.