圖片來源：Pixabay

一組由各國科學家組成的國際團隊發現，銅、鉛、鋅等金屬礦藏與(yu) 岩石圈（由地殼和上地幔頂部組成）的厚度存在顯著聯係。新發現為(wei) 勘探這類重要的資源提供了一條可靠的途徑。

馬克·霍加德（Mark Hoggard，這項研究的第一作者）表示，這項研究源於(yu) 一個(ge) 巧合。他是哈佛大學的地質學家，同時也為(wei) 哥倫(lun) 比亞(ya) 大學拉蒙特·多爾蒂地球觀測站（Lamont Doherty Earth Observatory）工作。當澳大利亞(ya) 地球科學局（Geoscience Australia）的卡羅爾·恰爾諾塔（Karol Czarnota，這項研究的共同作者）前往哈佛大學訪問時，曾向霍加德提起，澳大利亞(ya) 北部礦藏的分布與(yu) 岩石圈厚度變化之間存在很高的一致性。隨後，他們(men) 組成的研究團隊發現，這種關(guan) 係似乎廣泛存在於(yu) 世界各地。這也意味著勘探者可以通過理論指導發現更多潛在的礦藏。相關(guan) 研究發表於(yu) 今年7月的《自然·地球科學》（Nature Geoscience）。

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耶魯大學的地球物理學家莫琳·朗（Maureen Long，並未參與(yu) 這項研究）表示，岩石圈的厚度驚人，可達地表以下300千米，這也意味著“地球物理學家也很難準確測量它的厚度” 。為(wei) 了嚐試測量，地球物理學開始使用地震波接收器，試圖解讀地震波穿過地球內(nei) 部時的速度變化。然而，地球上的地震沒有那麽(me) 常見，地震波接收器的部署也很有限，“我們(men) 無法完美地測量出地球各圈層的厚度。”

為(wei) 了創建高精度的岩石圈厚度圖，霍加德和同事不僅(jin) 綜合校準了現有的區域模型和全球模型，還附加了岩石圈的溫度和壓力信息（通過火山噴發帶出的岩石類型反推得出）。他們(men) 發現，礦藏傾(qing) 向於(yu) 出現在岩石圈厚度為(wei) 170千米的地方。試圖解釋這個(ge) 現象時，他們(men) 意識到，能夠形成礦藏的基礎材料一般位於(yu) 靠近地表的地方，它們(men) 需要通過盆地逐漸富集。如果這個(ge) 盆地恰好位於(yu) 岩石圈某個(ge) 特定厚度，那麽(me) 來自下地幔的熱量將會(hui) 為(wei) 這片區域提供絕佳的溫度條件，以此讓礦物進一步富集。

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霍加德表示，此前勘探礦藏時“必須前往目的地”，因為(wei) 大家在尋找礦產(chan) 時要麽(me) 需要大麵積篩選沙土，要麽(me) 需要勘測地麵以找出地磁場異常的區域。而他們(men) 的團隊提供了一個(ge) 新的選擇，勘探者不用抵達當地就能在遠程確認礦藏區域。事實上，已經有礦產(chan) 公司開始利用這項技術指導礦產(chan) 勘探了。

“這項研究最具創新性的一點在於(yu) ，它將地下深處的上地幔與(yu) 我們(men) 幾乎可以用肉眼看見的地表礦藏聯係在了一起，”朗表示，“這項成果真的非常讓人興(xing) 奮！”

撰文：卡倫(lun) ·權（Karen Kwon）

翻譯：杜永航

文章來源：環球科學


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