“高科技藏宝图”，为人类指明了又一处丰富金属矿藏的所在_风闻

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研究人员发现新的地质结构线，或暗藏大规模的优质金属矿藏。

巨型矿床紧密分布在硬质岩石开始变薄的位置上方（白色区域），这些硬质岩石位于地下深处，构成了古大陆的核心。

如果人类希望保持经济的可持续发展，并抵御气候变化的影响，建立一个与可再生能源领域紧密相连的金属矿业将非常重要。然而，人类对金属的需求可能已经远远超出了矿藏的探明储量，并且无法利用利用现有技术找到更多矿体。

《自然·地球科学》杂志6月29日报道，科学家们在位于地下100英里或更深处的结构线，找到了新的铜、铅、锌和其他重要金属的大型矿床。

虽然这些可开采矿床离地表足够近，但目前的勘探方法还无法进行探测。作者表示，新发现可以大大缩小搜索区域，减少未来矿山的工业足迹。

“人类离不开金属制品，但它们又无法完全回收，”论文作者、哈佛大学和哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的博士后研究员Mark Hoggard说，“我们需要找到其他矿源。”

研究发现，85%的已知基础金属矿床以沉积物形式存在，100%的“巨型”矿床都位于深埋在地球下的结构线上（地表以下约170公里处）。

此前，大多数矿床都是在地表发现的，它们的位置分布比较随机。近几十年来，地质学家虽然引入了其它地球物理勘探方法，但结果却不尽人意。而新研究向地质学家展示了一张高科技藏宝图，为他们寻找金属指明了方向。

随着文明的快速发展，人类对基本金属的需求量越来越高。科学家长期使用地震波来绘制岩石圈的垂直变化深度。

在最古老的、未受干扰的大陆块的核心，岩石圈的深度低至300公里，而在海床的年轻岩石下方，岩石圈的深度则渐渐趋近零。由于大陆在漫长岁月中发生了移动、碰撞和开裂，岩石圈出现了不规则现象，其中许多已被绘制出来。

新研究正是立足于此。论文作者发现，澳大利亚最富饶的矿场整齐地分布在厚重、古老的岩石圈接近海岸方向的170公里深处。随后，他们将调查范围扩大到全球约2100个沉积岩型矿藏，从中发现了相同的模式。

作者认为，厚厚的大陆岩石伸展并下垂形成一个凹陷，这就为金属沉积物的形成创造了条件：岩石圈变薄，海水涌入。长期以来，这些低洼区域被周围海拔较高的岩石产生的含金属沉积物填满。咸水向下循环至某个深度后，金属在恰当条件下沉淀出来，在当时的地表下100米到10公里处形成巨大的沉积物。

这其中的关键因素是岩石圈的深度。岩石圈最厚的地方，来自炎热的下地幔的热量很少，几乎没有热量能上升到潜在的近地表成矿区，而岩石圈最薄的地方，就会有很多热量通过。170公里深度的边界似乎是“适居带”，只要有合适的化学物质存在，就能创造合适的温度条件。

“这真是恰到好处，” Hoggard说，“这些矿床含有大量金属，它们结合形成了高品位矿石。”目前大多数的基本金属矿都是无序的、破坏性的露天作业。但在许多情况下，开采一公里以下的矿藏可能是经济可行的，这些矿藏“几乎肯定能通过低破坏性性的竖井加以开采。”

（部分图片来源于网络）

 ◎编译 | 李华

◎审稿 | 西莫

◎责编 | 雷鑫宇

◎期刊来源 | 《自然·地球科学》 

◎期刊编号 |  1752-0894

◎原文链接：

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

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