کشف ابزاری جدید برای اکتشاف بیشتر مس

به گزارش می‌متالز، محققان دانشگاه اکستر یک "ابزار" جدید برای یافتن ذخایر مس ساخته‌اند. مس به دلیل خواص رسانایی الکتریکی و حرارتی که دارد، یکی از پرکاربردترین و مورد بهره‌برداری‌ترین فلزات در جهان است. همچنین برای فناوری‌های کم کربن بسیار مهم است. یک ماشین الکتریکی چهار و نیم برابر بیشتر از یک وسیله نقلیه موتور احتراق داخلی استاندارد به مس نیاز دارد.

با این حال، در حالی که معادن مس ماموت، مانند غول‌های شیلیایی اسکوندیدا و اندینا، وجود دارند، نگرانی‌هایی در مورد دوام طولانی مدت این فلز وجود دارد. پیش‌بینی می‌شود که تقاضای مس در عرض چند دهه از منابع موجود فعلی فراتر رود، زیرا بسیاری از ذخایر «در دسترس تر» قبلاً کشف و استخراج شده‌اند.

این امر دانشمندان را بر آن داشته تا به دنبال راه‌های جدیدی برای شناسایی ذخایر کوچک‌تر و عمیق‌تر حاوی این فلز همه کاره باشند. یکی از این گروه‌ها از دانشگاه اکستر است که کارشان در منطقه منحصر به فرد زمین‌شناسی منطقه یرینگتون نوادا، ایالات متحده نشانگر‌های جدیدی را کشف کرده است که می‌تواند به شناسایی ذخایر مس پورفیری حیاتی کمک کند.

سپرده‌های منحصر به فرد

ذخایر مس پورفیری - که منبع با تناژ بالا و عیار کم در معادنی مانند اسکوندیدا و آندینا را تشکیل می‌دهند و سه چهارم کل مس جهان را تشکیل می‌دهند - چندین کیلومتر زیر سطح زمین، بالای اتاقک‌های ماگمای بزرگ حتی عمیق‌تر، توسعه می‌یابند.

این اعماق مطالعه آن‌ها را سخت می‌کند، اما در یرینگتون، کج شدن پوسته فوقانی، مقطعی را از طریق چهار نهشته مس پورفیری و سنگ‌های میزبان آن‌ها نمایان کرده است و قرار گرفتن در معرض منحصر به فرد این شکل زمین‌شناسی را ارائه می‌دهد.

لورنس کارتر، دانشمند ارشد و همکارانش، این رسوبات را برای بافت‌های خاص و نشانگر‌های دیگر مورد مطالعه قرار دادند، که می‌تواند به زمین شناسان در مورد تشکیل این رسوبات پورفیری بگوید و ممکن است نشانه‌های اولیه از محل آن‌ها را ارائه دهد.

از طریق یک مطالعه بسیار دقیق از سنگ‌های مختلف اطراف این ذخایر، ما شروع به درک چگونگی استفاده از بافت‌های خاص برای هدایت معماری سیستم کردیم و به زمین‌شناسان کمک می‌کنیم تا تعیین کنند کانی‌سازی به سبک پورفیری ممکن است کجا باشد - اساساً به عنوان نشانگر‌های اکتشافی که مس می‌تواند باشد عمل می‌کند. کارتر، که این کار را به عنوان بخشی از مطالعات دکترای خود انجام داد، توضیح می‌دهد.

بافت‌هایی که محققان کشف کردند مربوط به فرآیند‌های فیزیکی خاصی است که هنگام شکل‌گیری سنگ‌ها و ذخایر معدنی رخ داده‌اند، و جستجوی این بافت‌ها می‌تواند به عنوان یک «ابزار» هنگام کاوش برای ذخایر معدنی جدید مورد استفاده قرار گیرد.

کارتر توضیح می‌دهد: «منابع پورفیری بسیار نادر هستند و به مجموعه‌ای از شرایط و رویداد‌های خاص نیاز دارند تا غلظت زیادی از سیالات معدنی‌ساز را ایجاد کنند. از لحاظ تاریخی، درک چنین بافت‌هایی از هم گسیخته شده است، زیرا اغلب کوچک هستند، در معرض دید ضعیفی قرار می‌گیرند، یا در صورت مواجهه با آن‌ها به سادگی شناسایی نمی‌شوند.»

با این حال، دسترسی به ذخایر در سایت یرینگتون به این معنی است که این منحصربه‌فرد بودن در واقع یک موهبت است، همانطور که کارتر توضیح می‌دهد: «این بافت‌ها چیز‌های بسیار حواس‌انگیزی را که در زیر سطح زمین رخ داده است، ثبت می‌کنند، و این همان چیزی است که زمین‌شناسان اکتشافی به دنبال آن هستند - یک رویداد نامنظم؛ که رخ داده است.»

ساخت جعبه ابزار بافتی

«بسته ابزار بافتی» می‌تواند توسط زمین‌شناسان در کمپین‌های میدانی اولیه و همچنین هنگام ثبت هسته حفاری در پروژه‌های پیشرفته‌تر استفاده شود. کارتر می‌گوید: «فقط یک زمین‌شناس روی زمین است که به آن‌ها نگاه می‌کند» که به گفته او «ارزان و آسان» است، برخلاف سایر تکنیک‌های اکتشافی که می‌توانند تهاجمی و گران باشند.

او می‌افزاید: «این بافت‌ها می‌توانند زمین‌شناسان را به جایی که باید از تکنیک‌های تهاجمی گران‌تر استفاده کرد، راهنمایی کنند. واضح است که [ویژگی‌های بافت‌ها]برای زمین‌شناسان مهم است، زیرا با استفاده از این بافت‌ها، می‌توانیم آن‌ها را راهنمایی کنیم که به طور خاص‌تر به کجا نگاه کنند، کجا سوراخ‌ها را سوراخ کنند.»

برای توسعه این جعبه ابزار بافتی، دانشمندان نمونه‌های میدانی را جمع‌آوری کردند و با استفاده از فناوری‌هایی مانند میکروسکوپ‌های الکترونی روبشی، تصویربرداری کاتدولومینسانس و کانی‌شناسی خودکار QEMSCAN در آزمایشگاه مدرسه معادن کامبورن در کورنوال، بریتانیا، مطالعات ریز متنی را انجام دادند.

این تحقیق توسط NERC GW۴+ DTP، که به بودجه دکترا کمک می‌کند، بنیاد انجمن زمین‌شناسان اقتصادی و موضوع برجسته NERC "FAMOS" که توسط رشته‌های معدنی مانند Rio Tinto و BHP پشتیبانی می‌شود، تامین شد.

مطالعه اخیر دیگری توسط دانشمندان دانشگاه ژنو نشان داد که رسوبات پورفیری در نتیجه مکانیسم‌هایی بسیار شبیه به مکانیسم‌هایی که باعث فوران‌های بزرگ آتشفشانی شده، تشکیل می‌شوند. به این ترتیب نتیجه گرفت که ذخایر بزرگ مس از فوران‌های ناموفق زاده می‌شود.

دانشمندان از داده‌ها و ارقام ارائه‌شده توسط شرکت‌های معدنی و اطلاعات جمع‌آوری‌شده در میدان و آزمایشگاه توسط محققان متعدد، همراه با مدل‌های سنگ‌شناسی و ژئوشیمیایی استفاده کردند. آن‌ها به این نتیجه رسیدند که یافته‌ها می‌تواند راه‌های جدیدی را برای توسعه ابزار‌های زمین‌شناسی، کانی‌شناسی و ژئوشیمیایی برای اکتشاف موفقیت‌آمیز آینده بزرگترین ذخایر مس پورفیری روی زمین باز کند.

کارتر می‌گوید این تحقیق می‌تواند مکمل تحقیقات او و همکارانش باشد. در ادامه، او امیدوار است که بودجه بیشتری را برای ایجاد "راهنمای دقیق بافت سنگ"، فهرست‌بندی بافت‌های دیگر که قبلا شناسایی شده‌اند و به دنبال بافت‌های جدید به دست آورد. او همچنین در حال کار بر روی یک پروژه اتحادیه اروپا Horizon ۲۰۲۰ به نام GREENPEG است که ابزار‌های اکتشافی برای ذخایر لیتیوم و عناصر خاکی کمیاب پگماتیت را توسعه می‌دهد.

تغییر چهره کاوش

کانسار‌های پورفیری - که از نام سنگ ماگمایی حاوی مس گرفته شده است - نه تنها حاوی مس هستند که برای تولید انواع سیم‌ها و اتصالات الکتریکی نیز استفاده می‌شود، بلکه مقادیر زیادی طلا و مولیبدن، یک عنصر شیمیایی که در بخش صنعتی به دلیل استفاده از آن در آلیاژ‌های فولادی. در نتیجه، توانایی مکان‌یابی و شناسایی دقیق این ذخایر می‌تواند برای تعدادی از صنایع مفید باشد.

در واقع، این مطالعات می‌تواند به اطلاع رسانی چشم انداز در حال تغییر اکتشاف و کشف مواد معدنی کمک کند. از آنجایی که اکثر ذخایر آسان برای دسترسی در حال حاضر مورد بهره‌برداری قرار گرفته‌اند، اکنون انتظار می‌رود که منابع کشف نشده عمدتاً در مکان‌های دورافتاده‌تر و دسترسی سخت‌تر پیدا شوند.

به گفته کارتر، صنعت شروع به اولویت‌بندی استفاده از فناوری برای اکتشاف کرده است. این می‌تواند به کاهش هزینه‌های اکتشاف و بازه‌های زمانی کمک کند.

او توضیح می‌دهد: «اکتشاف در سال‌های اخیر با حرکت به سمت استفاده از سنجش از دور و فناوری ماهواره‌ای، و تا حدی دور شدن از زمین‌شناسی میدانی سنتی تغییر کرده است. اما فکر می‌کنم تحقیقات ما نشان می‌دهد که این نوع کار میدانی - چکمه‌های روی زمین - همیشه مورد نیاز خواهد بود، زیرا نمی‌توانید از دور به گوشه‌ها و گوشه‌ها نگاه کنید. فناوری‌ها واقعاً مکمل هستند، اما جایگزینی برای زمین‌شناسانی که واقعاً زمین‌شناسی درست انجام می‌دهند، نیستند.»

منبع: پایگاه خبری - تحلیلی ایراسین