Los depósitos de cobre más valiosos del mundo, conocidos como depósitos de pórfido, se originan a partir del enfriamiento del magma. Pero, ¿cómo podemos predecir el tamaño de estos depósitos? ¿Qué factores gobiernan la cantidad de cobre presente? Investigadores de la Universidad de Ginebra (UNIGE), Suiza, ha estudiado más de 100, 000 combinaciones para establecer la profundidad y el número de años necesarios para que el magma produzca una determinada cantidad de cobre. Los mismos científicos también han ideado un modelo que puede detectar la cantidad de cobre contenida en un depósito mediante un simple análisis factorial. La investigación, que se publica en la revista Informes científicos , permitirá estimar el potencial de extracción del metal antes de iniciar cualquier perforación. Es un modelo que sin duda será de gran beneficio para las empresas mineras.

Los depósitos de pórfido de cobre representan el 75% del cobre natural en todo el mundo. Están formados por cámaras de magma situadas entre 10 y 15 km por debajo de la superficie de la Tierra. A esta profundidad el magma se calienta a unos 900 ° C pero cuando entra en contacto con la roca circundante, se enfría y cristaliza. El agua del magma ya no puede estar en solución:forma burbujas que escapan a la superficie, llevando consigo una parte sustancial del cobre originalmente contenido en el magma. A una profundidad de unos 2-3 km, las burbujas se enfrían en las porosidades de las rocas, y precipitar el cobre que contienen como sulfuro, creando depósitos que pueden incluir de 1 a> 200 millones de toneladas de cobre. Esto explica por qué Massimo Chiaradia y Luca Caricchi, investigadores del departamento de ciencias de la tierra de la facultad de ciencias de la UNIGE, estaban tan ansiosos por descubrir qué dicta la cantidad de cobre en un depósito y si era posible anticipar su tamaño.

Más magma significa más cobre

El volumen de magma determina la cantidad de cobre, pero ¿bajo qué condiciones se forma el volumen del magma inicial? Chiaradia explica:"Usamos modelos que incorporan la profundidad y la escala de tiempo en la que se acumula el magma, la duración de la acumulación que forma el depósito, el contenido de agua del magma y la cantidad de cobre en el agua. Luego variamos estos parámetros de un mínimo a un máximo en función de las mediciones reales ". Al modificar los parámetros, los científicos obtuvieron 100, 000 simulaciones que compararon con los datos reales disponibles para ellos, lo que ayudó a definir las condiciones ideales para la formación de un gran depósito. Como agrega Caricchi:“Las condiciones óptimas para crear un sistema magmático que dé como resultado la formación de un depósito de 30 a 240 millones de toneladas de cobre es una profundidad de más de 20 km y un tiempo de inyección continua de magma fundido de más de 2 millones de años. "

En busca del deposito ideal

El magma contiene agua, cobre y otros componentes químicos, incluyendo estroncio (Sr) e itrio (Y). Sabemos que cuando la relación Sr dividida por Y está entre 50 y 150 en el magma, existe una alta probabilidad de encontrar cobre en el depósito. Los investigadores de UNIGE integraron esta relación en su nuevo modelo y la fusionaron con el tiempo de formación estimado para los depósitos. Otros minerales están asociados con el cobre en estos depósitos, lo que permite a los científicos fecharlos gracias a la descomposición natural del uranio en plomo y del renio en osmio. Esto permitió a los científicos establecer la edad, es decir, el nacimiento, pero también la longitud, es decir, el número de años, para formar un depósito de cobre, que puede oscilar entre decenas de miles de años y dos millones de años. "Estos dos elementos de datos, la relación Sr / Y y la duración de la formación, significaron que podríamos diseñar una tabla de probabilidades para determinar la cantidad de cobre en el depósito bajo análisis", continúa Chiaradia. Las empresas mineras podrán utilizar este modelo para evaluar el tamaño de un depósito de cobre en la etapa de investigación inicial. antes de iniciar cualquier trabajo de perforación importante. "Nuestro modelo, "dice Caricchi, "que hemos comparado con datos reales, tiene una excelente tasa de coincidencia, y puede ahorrar una enorme cantidad de tiempo y dinero durante las exploraciones mineras ".