اكتشف العلماء الآلية التي تستخدمها الأرض لدفع المعادن المهمة مثل الكوبالت والنحاس والبلاتين إلى الأجزاء الضحلة من القشرة.
وأصبحت هذه المعادن حاسمة في تصنيع تقنيات الطاقة المتجددة، بما في ذلك تخزين البطاريات والألواح الشمسية وخلايا الوقود.
واكتشف فريق من الخبراء من جامعة كارديف هذه "المنطقة الجيولوجية للأقفال الذهبية" في قاعدة القشرة الأرضية، حيث تبلغ درجات الحرارة حوالي 1832 فهرنهايت (1000 درجة مئوية).
وهذه الظروف مثالية لنقل المعادن من الوشاح إلى الأجزاء الضحلة من السطح، حيث تكون أسهل وأرخص من حيث التعدين.
وقال الباحثون إنهم لا يستطيعون تحديد أي مناطق محددة من الكوكب حيث من المرجح أن تكون المعادن قريبة من السطح، لكنهم يأملون بأن معرفة العملية ستجعل عملية الاستكشاف أسهل لشركات التعدين.
وتشمل المعادن النحاس والكوبالت والتيلوريوم والبلاتين، وكلها مطلوبة بشدة حيث يمكن استخدامها في تقنيات الأسلاك الكهربائية.
وتخزن بشكل أساسي في وشاح الأرض - وهي طبقة سميكة من الصخور تقع بين لب الأرض والقشرة - على أعماق تزيد عن 15 ميلا.
ويجعل هذا العمق المعادن بعيدا عن متناول معدات الحفر، ولكن في نقاط معينة على الأرض، يمكن للطبيعة أن تجعل المعادن تظهر على السطح.
وأوضح الفريق أنه يفعل ذلك من خلال تدفق الصخور السائلة، المعروفة باسم الصهارة، التي تنشأ في الوشاح وتتصاعد ببطء شديد في القشرة.
ومع ذلك، حتى الآن، كانت رحلة المعادن إلى موقع الترسيب النهائي غير مؤكدة، وهو أمر شرعت هذه الدراسة الجديدة في اكتشافه.
وفي الدراسة الجديدة، حددوا منطقة تعتمد على درجة الحرارة، تقع في قاعدة قشرة الأرض، والتي تعمل كصمام. يسمح بشكل متقطع للمعادن بالمرور لأعلى، عبر الوشاح والقشرة السفلية، للوصول إلى القشرة العليا.
وقال الدكتور إيان ماكدونالد، المعد المشارك في الدراسة، إنه عندما تصل الصهارة إلى قاعدة القشرة، غالبا ما تعلق المعادن المهمة ولا يمكنها الوصول إلى السطح إذا كانت درجة الحرارة إما شديدة الحرارة أو شديدة البرودة.
وأوضح ماكدونالد: "اكتشفنا أنه إذا كانت درجة الحرارة 'مناسبة تماما' عند حوالي 1000 درجة مئوية، فيمكن للمعادن مثل النحاس والذهب والتيلوريوم الهروب من المصيدة والارتفاع نحو السطح لتشكيل رواسب خام".
وتشكل الدراسة أحد مكونات مشروع FAMOS الممول من NERC (من Arc Magmas إلى Ore Systems)، وتضم متعاونين من جامعة كارديف، وجامعة ليستر، وجامعة أستراليا الغربية وشركة التعدين BHP.
