“高科技藏寶圖”，為人類指明瞭又一處豐富金屬礦藏的所在_風聞

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研究人員發現新的地質結構線，或暗藏大規模的優質金屬礦藏。

巨型礦牀緊密分佈在硬質岩石開始變薄的位置上方（白色區域），這些硬質岩石位於地下深處，構成了古大陸的核心。

如果人類希望保持經濟的可持續發展，並抵禦氣候變化的影響，建立一個與可再生能源領域緊密相連的金屬礦業將非常重要。然而，人類對金屬的需求可能已經遠遠超出了礦藏的探明儲量，並且無法利用利用現有技術找到更多礦體。

《自然·地球科學》雜誌6月29日報道，科學家們在位於地下100英里或更深處的結構線，找到了新的銅、鉛、鋅和其他重要金屬的大型礦牀。

雖然這些可開採礦牀離地表足夠近，但目前的勘探方法還無法進行探測。作者表示，新發現可以大大縮小搜索區域，減少未來礦山的工業足跡。

“人類離不開金屬製品，但它們又無法完全回收，”論文作者、哈佛大學和哥倫比亞大學拉蒙特-多爾蒂地球觀測站的博士後研究員Mark Hoggard説，“我們需要找到其他礦源。”

研究發現，85%的已知基礎金屬礦牀以沉積物形式存在，100%的“巨型”礦牀都位於深埋在地球下的結構線上（地表以下約170公里處）。

此前，大多數礦牀都是在地表發現的，它們的位置分佈比較隨機。近幾十年來，地質學家雖然引入了其它地球物理勘探方法，但結果卻不盡人意。而新研究向地質學家展示了一張高科技藏寶圖，為他們尋找金屬指明瞭方向。

隨着文明的快速發展，人類對基本金屬的需求量越來越高。科學家長期使用地震波來繪製岩石圈的垂直變化深度。

在最古老的、未受干擾的大陸塊的核心，岩石圈的深度低至300公里，而在海牀的年輕岩石下方，岩石圈的深度則漸漸趨近零。由於大陸在漫長歲月中發生了移動、碰撞和開裂，岩石圈出現了不規則現象，其中許多已被繪製出來。

新研究正是立足於此。論文作者發現，澳大利亞最富饒的礦場整齊地分佈在厚重、古老的岩石圈接近海岸方向的170公里深處。隨後，他們將調查範圍擴大到全球約2100個沉積岩型礦藏，從中發現了相同的模式。

作者認為，厚厚的大陸岩石伸展並下垂形成一個凹陷，這就為金屬沉積物的形成創造了條件：岩石圈變薄，海水湧入。長期以來，這些低窪區域被周圍海拔較高的岩石產生的含金屬沉積物填滿。鹹水向下循環至某個深度後，金屬在恰當條件下沉澱出來，在當時的地表下100米到10公里處形成巨大的沉積物。

這其中的關鍵因素是岩石圈的深度。岩石圈最厚的地方，來自炎熱的下地幔的熱量很少，幾乎沒有熱量能上升到潛在的近地表成礦區，而岩石圈最薄的地方，就會有很多熱量通過。170公里深度的邊界似乎是“適居帶”，只要有合適的化學物質存在，就能創造合適的温度條件。

“這真是恰到好處，” Hoggard説，“這些礦牀含有大量金屬，它們結合形成了高品位礦石。”目前大多數的基本金屬礦都是無序的、破壞性的露天作業。但在許多情況下，開採一公里以下的礦藏可能是經濟可行的，這些礦藏“幾乎肯定能通過低破壞性性的豎井加以開採。”

（部分圖片來源於網絡）

 ◎編譯 | 李華

◎審稿 | 西莫

◎責編 | 雷鑫宇

◎期刊來源 | 《自然·地球科學》 

◎期刊編號 |  1752-0894

◎原文鏈接：

https://phys.org/news/2020-06-geologists-deep-earth-hidden-metal-lodes.html

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