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 rigen la cantidad de cobre presente? Investigadores de la Universidad de Ginebra UNIGE, Suiza, han estudiado más de 100,000 combinaciones para establecer la profundidad y el número de años requeridos para que el magma produzca una cantidad dada de cobre. Los mismos científicos también han ideado un modelo que puede detectar la cantidad de cobre retenido en un depósito mediante un factor simpleanálisis. La investigación, que se publica en la revista Informes científicos , permitirá estimar el potencial para extraer el metal antes de comenzar cualquier perforación. Es un modelo que sin duda será de gran beneficio para las empresas mineras.
Los depósitos de cobre de pórfido representan el 75% del cobre natural en todo el mundo. Están formados por cámaras de magma situadas entre 10 y 15 km debajo de la superficie de la Tierra. A esta profundidad, el magma se calienta a alrededor de 900 ° C, pero cuando entra en contacto con elalrededor de la roca, se enfría y cristaliza. El agua en el magma ya no puede estar en solución: forma burbujas que se escapan a la superficie, llevando consigo una parte sustancial del cobre originalmente contenido en el magma. A una profundidad de alrededor2-3 km, las burbujas se enfrían en las porosidades de las rocas y precipitan 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, investigadoresen el departamento de ciencias de la Tierra en la facultad de ciencias de la UNIGE, estaban 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 ¿en qué condiciones se forma el volumen del magma inicial? Chiaradia explica: "Utilizamos modelos que incorporan la profundidad y la escala de tiempo a la que se acumula el magma, la duración de la construcción-arriba 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 basado en mediciones reales ". Al modificar los parámetros, los científicos obtuvieron 100,000 simulaciones que ellosen comparación 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 resulte en la formación de un depósito de 30 a 240 millones de toneladasde 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 depósito ideal
El magma contiene agua, cobre y otros componentes químicos, incluidos el estroncio Sr y el itrio Y. Sabemos que cuando la relación Sr dividido por Y está entre 50 y 150 en el magma, existe una alta probabilidad de encontrarcobre en el depósito. Los investigadores de UNIGE integraron esta proporción en su nuevo modelo y la fusionaron con el tiempo estimado de formación de 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 uranioen plomo y 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 variar de decenas de miles de años a 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.podrá utilizar este modelo para evaluar el tamaño de un depósito de cobre en la etapa inicial de investigación, antes de comenzar cualquier trabajo de perforación significativo."Nuestro modelo", dice Caricchi, "que hemos comparado con los datos reales, tiene una excelente tasa de coincidencia y puede ahorrar una enorme cantidad de tiempo y dinero durante las exploraciones mineras".
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Materiales proporcionado por Universidad de Ginebra . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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