Si el mundo quiere mantener una economía sostenible y defenderse de los peores efectos del cambio climático, al menos una industria pronto tendrá que aumentar drásticamente:la extracción de metales necesaria para crear una vasta infraestructura para la generación de energía renovable, almacenamiento, transmisión y uso. El problema es, Es probable que la demanda de dichos metales supere con creces tanto los depósitos conocidos como la tecnología existente utilizada para encontrar más cuerpos minerales.

Ahora, en un nuevo estudio, Los científicos han descubierto líneas estructurales previamente desconocidas a 100 millas o más de profundidad en la tierra que parecen indicar la ubicación de depósitos gigantes de cobre. dirigir, zinc y otros metales vitales que se encuentran lo suficientemente cerca de la superficie para ser extraídos, pero demasiado abajo para ser encontrado usando los métodos de exploración actuales. El descubrimiento podría reducir en gran medida las áreas de búsqueda, y reducir la huella de futuras minas, dicen los autores. El estudio aparece esta semana en la revista Naturaleza Geociencia .

"No podemos alejarnos de estos metales, están en todo, y no vamos a reciclar todo lo que alguna vez se hizo, "dijo el autor principal Mark Hoggard, investigador postdoctoral en la Universidad de Harvard y en el Observatorio Terrestre Lamont-Doherty de la Universidad de Columbia. "Existe una necesidad real de fuentes alternativas".

El estudio encontró que el 85 por ciento de todos los depósitos de metales base conocidos alojados en sedimentos, y el 100 por ciento de todos los depósitos "gigantes" (los que contienen más de 10 millones de toneladas de metal), se encuentran sobre líneas profundamente enterradas que rodean el planeta que marcan los bordes. de los continentes antiguos. Específicamente, los depósitos se encuentran a lo largo de los límites donde la litosfera de la tierra, el revestimiento rígido más externo del planeta, que comprende la corteza y el manto superior, se adelgaza hasta unos 170 kilómetros por debajo de la superficie.

Hasta ahora, todos estos depósitos se han encontrado prácticamente en la superficie, y sus ubicaciones parecen ser algo aleatorias. La mayoría de los descubrimientos han sido realizados básicamente por geólogos que peinan el suelo y golpean las rocas con martillos. Los métodos de exploración geofísica que utilizan la gravedad y otros parámetros para encontrar cuerpos minerales enterrados han entrado en las últimas décadas, pero los resultados han sido decepcionantes. El nuevo estudio presenta a los geólogos una nueva, mapa del tesoro de alta tecnología que les dice dónde buscar.

Debido a las demandas de la tecnología moderna y al crecimiento de poblaciones y economías, Se proyecta que la necesidad de metales básicos en los próximos 25 años superará a todos los metales básicos extraídos hasta ahora en la historia de la humanidad. El cobre se utiliza básicamente en todo el cableado de la electrónica, desde teléfonos celulares hasta generadores; plomo para células fotovoltaicas, cables de alto voltaje, baterías y supercondensadores; y zinc para pilas, así como fertilizantes en regiones donde es un factor limitante en suelos, incluyendo gran parte de China e India. Muchas minas de metales básicos también producen elementos necesarios más raros, incluido el cobalto, iridio y molibdeno. Un estudio reciente sugiere que para desarrollar una economía global sostenible, entre 2015 y 2050 los vehículos eléctricos de pasajeros deben pasar de 1,2 millones a mil millones; capacidad de la batería de 0,5 gigavatios hora a 12, 000; y capacidad fotovoltaica de 223 gigavatios a más de 7, 000.

El nuevo estudio comenzó en 2016 en Australia, donde gran parte del plomo del mundo, se extrae zinc y cobre. El gobierno financió el trabajo para ver si las minas en la parte norte del continente tenían algo en común. Se basó en el hecho de que, en los últimos años, Los científicos de todo el mundo han estado utilizando ondas sísmicas para mapear la profundidad altamente variable de la litosfera. que se extiende hasta los 300 kilómetros en los núcleos de los más antiguos, masas continentales inalteradas, y se estrecha hasta casi cero bajo las rocas más jóvenes de los fondos oceánicos. A medida que los continentes han cambiado, chocó y se rompió durante muchos eones, sus subsuperficies han desarrollado irregularidades litosféricas como cicatrices, muchos de los cuales ya han sido mapeados.

Los autores del estudio encontraron que las minas australianas más ricas se encuentran ordenadamente a lo largo de la línea donde el espesor, la antigua litosfera se extiende hasta los 170 kilómetros a medida que se acerca a la costa. Luego ampliaron su investigación a unos 2, 100 minas alojadas en sedimentos en todo el mundo, y encontró un patrón idéntico. Algunos de los límites de 170 kilómetros se encuentran cerca de las costas actuales, pero muchos se encuentran en lo profundo de los continentes, habiéndose formado en varios puntos en el pasado distante cuando los continentes tenían diferentes formas. Algunos tienen hasta 2 mil millones de años.

El mapa de los científicos muestra tales zonas recorriendo todos los continentes, incluidas áreas en el oeste de Canadá; las costas de Australia, Groenlandia y la Antártida; el oeste, regiones del sureste y de los Grandes Lagos de los Estados Unidos; y gran parte del Amazonas, noroeste y sur de África, el norte de la India y Asia central. Si bien algunas de las áreas identificadas ya albergan enormes minas, otros son espacios en blanco completos en el mapa minero.

Los autores creen que los depósitos de metal se formaron cuando las rocas continentales gruesas se estiraron y se hundieron para formar una depresión, como un trozo de goma de mascar desgarrado. Esto adelgazó la litosfera y permitió que el agua de mar se inunde. Durante largos períodos, Estos puntos bajos acuosos se llenaron con sedimentos que contienen metales de los colindantes, rocas de mayor elevación. Luego, el agua salada circuló hacia abajo hasta alcanzar profundidades donde las condiciones químicas y de temperatura eran las adecuadas para que los metales recogidos por el agua en las partes profundas de la cuenca se precipitaran y formaran depósitos gigantes. en cualquier lugar desde 100 metros hasta 10 kilómetros por debajo de la superficie de ese momento. El ingrediente clave fue la profundidad de la litosfera. Donde es más grueso, poco calor del manto inferior caliente se eleva a posibles zonas de formación de mineral cerca de la superficie, y donde es mas delgado, pasa mucho calor. El límite de 170 kilómetros parece ser la zona de Ricitos de Oro para crear las condiciones de temperatura adecuadas, siempre que también esté presente la química correcta.

"Realmente da en el blanco "dijo Hoggard." Estos depósitos contienen una gran cantidad de metal ligado a minerales de alta ley, así que una vez que encuentres algo como esto, sólo tienes que cavar un hoyo ". La mayoría de las minas de metales básicos actuales se están expandiendo, Operaciones destructivas a cielo abierto. Pero en muchos casos depósitos que comienzan hasta un kilómetro probablemente podrían explotarse económicamente, y estos "casi con certeza se eliminarían a través de ejes mucho menos perturbadores, "dijo Hoggard.

El estudio promete abrir la exploración en áreas hasta ahora poco exploradas, incluidas partes de Australia, Asia central y África occidental. Basado en un informe preliminar del nuevo estudio que los autores presentaron en una conferencia académica el año pasado, algunas empresas parecen haber reclamado terreno en Australia y América del Norte. Pero la industria minera es notoriamente reservada, por lo que aún no está claro cuán extendida podría estar dicha actividad.

"Este es un hallazgo verdaderamente profundo y es la primera vez que alguien ha sugerido que los depósitos minerales formados en cuencas sedimentarias ... a profundidades de solo kilómetros en la corteza estaban siendo controlados por fuerzas a profundidades de cientos de kilómetros en la base de la litosfera. , ", dijo un informe en Mining Journal revisando la presentación preliminar el año pasado.

Los otros autores del estudio son Karol Czarnota de Geoscience Australia, quién dirigió el proyecto de mapeo australiano inicial; Fred Richards de la Universidad de Harvard y el Imperial College de Londres; David Huston de Geoscience Australia; y A. Lynton Jaques y Sia Ghelichkhan de la Universidad Nacional de Australia.

Hoggard ha puesto el estudio en un contexto global en su sitio web:https://mjhoggard.com/2020/06/29/treasure-maps