국부 지진 단층 촬영을 사용하여 반암 구리 퇴적물의 지하 구조를 이미징합니다.

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 6812(2023) 이 기사 인용

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세계에 남아 있는 광물 자원의 핵심 부분은 지각 깊숙한 곳이나 광물화 후 덮개 아래에 존재할 것으로 예상됩니다. Cu, Mo, Re의 세계 주요 공급원인 반암 구리 매장지의 경우 상부 지각에서의 위치를 ​​제어하는 ​​동적 과정을 식별하면 향후 탐사의 지침이 될 수 있습니다. 지진 단층촬영은 지역 규모로 심부 구조물을 영상화함으로써 이러한 과정을 제한할 수 있습니다. 여기에서는 칠레 북부의 Cerro Colorado 반암 Cu-(Mo) 퇴적물 아래에서 P 및 S 지진파의 도착 시간을 기반으로 Vp/Vs 비율의 3차원 모델을 구성합니다. 우리의 이미지는 ~ 5-15km 깊이까지 확장되는 낮은 Vp/Vs(~1.55-1.65) 이상 현상이 알려진 반암 구리 매장지 및 유망지의 표면 표현과 일치할 뿐만 아니라 광체 및 관련 열수 변화를 수용하는 구조의 경계를 정하는 것을 보여줍니다. 구역. 중간 Vp/Vs(~1.68-1.74) 및 높은 Vp/Vs(Vp/Vs ~ 1.85) 몸체는 각각 더 얕은 광체의 기초가 되는 반암 침입 및 고철질 마그마 저장소에 대한 중간-장석 심성 전구체에 해당합니다. 이러한 전구체와 모성 심성성을 이미징하는 것은 반암 구리 생성을 위한 유체 공급원 역할을 하는 광체를 식별하는 데 중요합니다. 이 연구는 환경에 미치는 영향을 최소화하면서 미래의 심층 광물 자원을 식별하는 도구로서 지역 지진 단층 촬영의 잠재력을 보여줍니다.

저탄소 미래로의 전환은 향후 수십 년 동안 수요가 크게 증가할 것으로 예상되는 다양한 주요 금속에 달려 있습니다1,2. 반암형 광상은 전 세계적으로 Cu, Mo 및 Re의 가장 중요한 공급원이며3, Au 및 Ag의 중요한 공급원이며 PGE, REE, In, Co, Re, Se와 같은 기타 중요 금속을 상당량 제공할 수 있습니다. 및 Te(예: Crespo et al.4). 다양한 금속의 전 세계 공급에 대한 중요성에도 불구하고 크고 얕은 고급 광상이 대부분 발견되고 개발되었기 때문에 반암 구리 광상의 발견 비율은 지난 수십 년 동안 꾸준히 감소했습니다. 따라서 새로운 광체의 브라운필드 및 그린필드 발견은 더 깊은 곳으로 이동하고 있습니다1. 더 깊은 광체(> 2km 깊이)를 탐사하려면 깊은 반암 구리 매장지의 약한 "발자국"을 식별해야 하는 과제와 새롭고 효과적이며 비전통적인 지구화학적, 지구물리학적 탐사 방법이 필요합니다5.

세계적 수준의 반암 구리 퇴적물은 주로 활성 섭입대 위의 마그마 호를 따라 형성되며, 이곳은 얕은 수준의 관입암과 밀접하게 연관되어 있습니다3,6. 반암 구리 시스템은 섭입하는 석판에서 유체 및/또는 함수 용융물이 방출된 후 맨틀 쐐기에서 생성된 함수 및 산화된 현무암 아크 마그마에서 발생합니다. 이러한 현무암 용융물은 중저부 지각의 다중 깊이 마그마 저장소에서 분화되고 상부 지각으로 올라가서 큰 마그마 챔버에서 추가로 진화하여 결국 얕은 지각을 마개로 침입하는 진화된 유체 포화 용융물을 생성합니다. - 침입과 유사3,7,8. 구리가 풍부한 광물성 유체는 이러한 얕은 침입에서 용출되어 Cu가 Cu-황화물로 침전되는 주변 모암으로 방출됩니다.

그러나 아크 환경에서 가장 진화되고 얕은 지각 침입은 광물화를 제외하고 불모지이며, 반암 구리 시스템에 대한 일반적인 이해에도 불구하고 경제적인 반암 구리 형성을 위한 중요한 조건은 잘 이해되지 않은 상태로 남아 있습니다7. 이는 주로 광석 형성 유체의 궁극적인 원천인 반암 침입의 모 마그마가 광물화 지평선에서 수 킬로미터 아래에 있는 5~15km 깊이의 상부 지각 마그마 챔버에 연못이 있기 때문에 직접적인 샘플링이 거의 불가능하기 때문입니다. 광물화된 반암 시스템의 형성 및 배치에 대한 지역 규모 제어에 대한 이해를 향상시키는 잠재적인 방법은 전통적으로 광물 탐사에서 구현되지 않은 지진 단층 촬영과 같은 지구물리학적 지하 이미징 방법을 사용하는 것입니다.