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地化研究揭示地球深处铜矿资源

2012-05-03      来源:中国科技网     作者:常丽君
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  中国科技网讯 在全球各大洲地壳中,铜含量均十分稀少。在大陆形成过程中,在还原条件下形成含硫铜沉积可能是关键的一步,由此也让这些铜深埋在了几十英里的地下。最近,美国莱斯大学的科研小组基于铜与硫的结合,追踪研究了弧岩浆从地幔源头到喷发至地表后的整个氧化还原情况,进而可分析地球哪些地方可能蕴藏着还未被发现的铜矿。相关论文发表在上周《科学》杂志上。

  在地球科学领域,有观点认为大陆的形成可能需要一个富氧大气,所以在地球形成后最初的至少10亿年间,许多大陆可能是在氧气成为大气重要组成部分的时候才开始形成的。弧岩浆是大陆地壳的重要构造材料,因为许多弧融岩是被氧化的。弧岩浆最初出现在地球上的深度位置称为俯冲带,当板块俯冲时,氧化的地壳和地表沉积物会进入地幔,俯冲板块也会激起地球深处炽热的地幔向上回流,回流地幔会使来自地表的循环沉积物融化。

  科研小组研究了地球的弧状岩浆,发现其中含有硫化物矿,包含了硫化金属还原物,如铜、镍和铁。论文领导作者、莱斯大学地球化学家辛泰·李解释说,由于硫化物密度更大也更重,它们倾向于沉在一个弧岩浆的底部,而密度更小的轻物质上升到顶部。“随着大陆弧的形成发展,富铜硫矿被陷在地球深处并不断积累。但如果大陆弧长得越来越厚,不断积累的含铜硫矿也被驱赶到更深的地方,这里温度更高,会重新熔化这些含铜沉积层,重新把它们释放到弧岩浆中。”

  辛泰·李说:“无论是大陆的构造材料,还是大陆地壳本身,一直追溯到30亿年前,含铜量都很稀少。地球想把它们留在深处。”而目前有些研究认为,随着全球电子行业迅速发展,至少在6年内全世界对铜的需求总量超过供给,寻找铜更成为一个学术问题。要确定到哪里去找未开发的铜矿,必须了解是什么力量把铜留在了地球深处,什么条件下能克服这种力。辛泰·李表示,这些条件和安第斯山脉、北美西部的情况很吻合。(常丽君)

  《科技日报》(2012-04-13 二版)

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