Русские и английские ученые оценили перспективы добычи меди из субвулканических жидкостей. Концентрация меди в таковых месторождениях может достигать 7 тыщ миллионных толикой, а припасы в одном месторождении — полутора миллионов тонн. В будущем разрабатывать такие месторождения быть может даже выгодней, чем классические медные руды — медь в их находится в растворенном состоянии, а энерго издержки для добычи можно будет отчасти покрыть за счет геотермального источника. Результаты исследования размещены в журнальчике Royal Society Open Science, докладывает издание N+1.
Английские ученые под управлением Йона Бланди (Jon Blundy) из Института Оксфорда совместно с сотрудниками из Столичного Муниципального Института предложили новейший необыкновенный источник меди — субвулканические рассолы. Такие воды скапливаются под вулканом за время его активности. Во время извержения к поверхности движется жаркий насыщенный раствор. По мере продвижения наверх, в области с наиболее низкой температурой и давлением, этот раствор делится на две фракции. Наиболее легкая фракция выходит через жерло вулкана наружу, наиболее томная и уплотненная остается под вулканом, заполняя поры в породе. Большая часть металлов, растворенных в начальном магматическом газе, концентрируются в данной тяжеленной фракции (субвулканическом рассоле), потому со временем их концентрация под вулканами возрастает. Такие субвулканические рассолы можно именовать предшественниками медно-порфировых руд, которые пока не затвердели вполне и находятся в водянистой форме.
Бланди и его коллеги попробовали высчитать, сколько меди может скопиться в субвулканических месторождениях. Непростой процесс распределения сплава меж газовой и водянистой фазами они обрисовали с помощью модели, который разработал один из создателей работы Андрей Афанасьев. Изначальную концентрацию меди приняли равной 700 ppm (миллионных толикой), а в расчет включили различные характеристики: температуру, пористость и плотность породы, кислотность, концентрацию остальных анионов и катионов.
Оказалось, что количество меди больше всего зависит от наличия серы, в особенности в форме сульфидов. Сульфиды связываются с медью и задерживают ее в наиболее плотной фракции. Концентрация меди ожидаемо вырастает со временем: за 10 тыщ лет ее концентрация может добиться 7000 ppm, а количество сплава в одном месторождении — 1,4 миллиона тонн. При всем этом больше всего меди будет сосредоточено на глубине два километра под поверхностью земли в радиусе 1-го километра от центра вулканического канала.
Чтоб подтвердить результаты моделирования создатели также проанализировали эталоны субвулканических жидкостей из Италии, Стране восходящего солнца и с архипелага Монтсеррат в Карибском море. В образчиках была найдена медь в концентрации до 5000 ppm. Бланди и его коллеги считают, что богатые медью субвулканические воды находятся практически под каждым работающим либо спящим вулканом. В будущем разрабатывать такие месторождения быть может даже наиболее прибыльно, чем классические медно-порфировые руды, потому что медь в их находится в растворенном состоянии.
С технической точки зрения задачка пока что смотрится сложной — нужно пробурить породу на глубину нескольких км. Не считая того, сами рассолы жаркие (температура в среднем 400 градусов Цельсия) и кислые (pH около 5). Но, у населения земли уже есть опыт глубочайшего бурения поблизости вулканов — к примеру, исландские ученые и инженеры удачно реализуют проект глубочайшего бурения для добычи геотермальной энергии (Iceland Deep Drilling Project) и пробурили породу на глубину 4,5 километра, дойдя до области с температурой наиболее 420 градусов Цельсия. Потенциально для разработки субвулканических месторождений можно будет употреблять геотермальную энергию. А еще такие месторождения могут стать источником не лишь меди, но и остальных ценных металлов: цинка, серебра, лития и даже золота. Бланди и его коллеги считают, что подготовка к разработке первого вулканического месторождения может занять от 5 до пятнадцати лет.
Источник: