Vario paklausa sparčiai auga: mokslininkai sužinojo, kur ieškoti naujų telkinių

Varis yra neatskiriama šiuolaikinių technologijų dalis, ypač elektromobiliuose, energetikos tinkluose ir atsinaujinančios energijos sistemose. 

Dėl savo išskirtinio gebėjimo laidyti elektrą, šis metalas tapo kritiškai svarbus pasauliniame perėjime prie švarios energijos. 

Jo paklausa sparčiai auga, todėl naujų telkinių paieška tampa vis aktualesnė. Tarptautinės energetikos agentūros prognozėmis, iki 2040 m. pasaulinė vario paklausa išaugs 50 %.

Vario telkiniai Tibete, esantys Gangdeso juostoje, turi daugiau nei 45 milijonus tonų vario. Tikriausiai jie susiformavo prieš 13–18 milijonų metų. 

Mokslininkai nustatė, kad šie rūdos nesusiformavo aktyviose subdukcijos zonose, kaip paprastai būna su vario turtingomis vulkaninėmis arkos, o yra masyvių tektoninių plokščių susidūrimo mioceeno epochoje rezultatas.

Mokslininkai patikslino, kad šis įvykis įvyko gerokai po to, kai vandenyno plokštė Neo-Tethys nugrimzdo po Azija, palikdama geologinį palikimą, kuris daro įtaką naudingųjų iškasenų formavimuisi iki šiol.

Norėdami suprasti procesus, dėl kurių susiformavo turtingi vario telkiniai, Vakarų Australijos universiteto mokslininkai ištyrė magmines uolienas iš Gangdese juostos. Jie sugebėjo atsekti, kaip keitėsi uolienų cheminė sudėtis per tektoninės kolizijos (susidūrimo) procesą.

Pagrindinė tyrimo išvada buvo staigus vanadžio ir skandžio santykio bei cirkonio deguonies lakumo rodiklių padidėjimas magmoje po susidūrimo. Šis oksiduotų medžiagų padidėjimas signalizavo apie idealias sąlygas, kad varis liktų ištirpęs magmoje, kai ji kilo per žemės plutą.

Perdirbta pluta atlieka lemiamą vaidmenį

Tyrimas taip pat įrodė perdirbtos žemės plutos medžiagos svarbą vario telkinių susidarymui. Kai Indijos plokštė susidūrė su Azijos plokšte, paviršinės nuosėdos, turtingos karbonatinėmis medžiagomis, buvo išstumtos giliai į Žemės mantiją. 

Apie 60 mylių gylyje ir esant temperatūrai virš 1600 °F šie nuosėdos reagavo su geležies turinčiais mantijos mineralais.

Mokslininkai aiškina, kad šis procesas oksidavo dvivalentį geležį, paverčiant jį trivalentiniu geležimi ir padidindamas mantijos oksidacijos laipsnį. Didesnis oksidacijos laipsnis leido vario likti tirpale, o ne užsifiksuoti sulfido lašeliuose, kurie paprastai susidaro redukcinėse sąlygose.

Kai magma sustojo vidurinėje žemės plutos dalyje, slėgis sumažėjo, o tai lėmė vario nusėdimą vario sulfidų pavidalu. Dėl to susiformavo dideli rūdos telkiniai, iš kurių šiandien galima išgauti metalą.

Vakarų Australijos universiteto tyrėjas Yongjun Lu paaiškino šį procesą kaip „antrą kvėpavimą vario turinčioms magmoms“. Jis pabrėžė, kad net po vandenyno plokštės išnykimo perdirbti žemės plutos nuosėdos gali milijonus metų toliau maitinti vario turinčių sistemų susidarymą.

Kokia praktinė šio tyrimo reikšmė?

Mokslininkai mano, kad šis proveržis supratime apie vario telkinių kilmę yra svarbus naudingųjų iškasenų paieškai. 

Tradiciniai paieškos modeliai dažnai sutelkia dėmesį į aktyvias vulkanines lankas, kurios laikomos pagrindiniais vario porfyro telkinių šaltiniais. Tačiau naujausias tyrimas rodo, kad senovės susidūrimo zonos, tokios kaip Tibete, taip pat gali turėti daug vario.

Todėl geologai greičiausiai išplės paieškų ratą, ypač sutelkdami dėmesį į regionus su panašia tektonine istorija, pavyzdžiui, Zagros kalnus Irane ar Mažąjį Kaukazą.

Naudodami pažangius metodus, pavyzdžiui, gyvsidabrio ir magnio izotopų tyrimus, geologai dabar gali rasti potencialiai vario turtingas vietoves prieš investuodami į brangius gręžimo projektus. 

Šie metodai gali padėti tiksliai nustatyti regionus su oksiduota magma, optimizuoti naujų vario šaltinių paiešką ir sumažinti su žvalgymu susijusią riziką bei išlaidas.