Моделирование магмы для поиска меди

Медь, критически важная для современного общества (электротехника, электроника), на 70% добывается из месторождений, сформировавшихся миллионы лет назад в результате дегазации магмы в земной коре над зонами субдукции. Несмотря на схожие процессы рудообразования, размеры таких месторождений могут различаться на порядки, и основная причина этого долгое время оставалась неясной. Новое исследование, проведенное учеными из Женевского (UNIGE, Швейцария) и Сент-Этьенского (Франция) университетов и готовящееся к публикации в Scientific Reports, предполагает, что ответ может заключаться в объеме магмы, внедренной в кору, и предлагает инновационный метод для более эффективной разведки.

Магмы, формирующиеся над зонами субдукции, содержат значительное количество воды, которая высвобождается во время извержений или при охлаждении и кристаллизации магмы на глубине. Вода, выделяющаяся из кристаллизующейся магмы на глубине в несколько километров, уносит с собой большую часть растворенной в магме меди. По пути к поверхности эти магматические флюиды охлаждаются и откладывают медь в трещиноватых породах, формируя гигантские месторождения, подобные тем, что разрабатываются вдоль Андской Кордильеры.

Смоделировав процесс дегазации магмы, исследователи смогли воспроизвести химический состав флюидов, формирующих рудные месторождения. «Сравнив результаты моделирования с имеющимися данными по известным медным месторождениям, мы смогли установить связь между временными масштабами внедрения и дегазации магмы в коре, объемом магмы и размером месторождения», — поясняет Лука Карикки, исследователь из UNIGE. Ученые также предлагают новый метод оценки размеров месторождений, основанный на высокоточной геохронологии — одном из направлений специализации факультета наук UNIGE.

Эта методика станет новым инструментом в арсенале геологоразведчиков, позволяя на ранних, долгих и дорогостоящих этапах разведки выявлять наиболее перспективные объекты. Предполагается, что вычислительный подход, разработанный в этом исследовании, также может дать важные сведения о роли дегазации магмы как потенциального триггера вулканических извержений.