Matematici e geofisici russi hanno reso più volte più efficace una tecnica standard per la prospezione dei minerali. I loro risultati sono riportati in Giornale geofisico internazionale .

Il metodo elettromagnetico a sorgente controllata, noto come CSEM, risale alla metà del XX secolo. Implica il dispiegamento di elettrodi con messa a terra che iniettano una corrente elettrica oscillante nella Terra. Il campo elettromagnetico viene quindi misurato sulla superficie. I dati risultanti consentono di mappare la resistività elettrica della roccia del sottosuolo risolvendo il cosiddetto problema inverso. Questo è utile perché una bassa resistività suggerisce la presenza di minerale metallico. Un notevole limite di CSEM, che ne ha ristretto il campo di applicazione, è la sua forte domanda di risorse di calcolo.

Ora, un gruppo di ricerca guidato da Michael Zhdanov dell'Applied Computational Geophysics Lab presso l'Istituto di fisica e tecnologia di Mosca ha creato un metodo numerico che rende i calcoli fattibili per i moderni supercomputer.

"Risolvere il problema inverso implica calcolare - migliaia di volte - il campo elettromagnetico da una data distribuzione di corrente elettrica, " ha affermato il coautore dell'articolo Mikhail Malovichko di Skoltech e del MIPT Applied Computational Geophysics Lab. "Abbiamo proposto un nuovo metodo numerico che accelera il calcolo del problema in avanti sulla corrente alternata di diverse volte, rendendo così trattabile il problema inverso sui moderni supercomputer."

Però, utilizzare l'algoritmo per la prospezione, deve prima essere verificato utilizzando dati precisi sui giacimenti di minerali reali. Dati di riferimento altamente affidabili sono forniti dalla tecnica di prospezione geologica più costosa che esista:la perforazione esplorativa.

Fortunatamente, tali dati si sono rivelati disponibili sul deposito d'oro di Sukhoi Log, 900 chilometri a nord-est di Irkutsk, Russia. Scoperto negli anni Sessanta, il deposito è uno dei più grandi al mondo. Detto ciò, la concentrazione di metalli preziosi nella roccia è piuttosto bassa. Per questa ragione, Sukhoi Log è stato accuratamente esaminato per consentire l'estrazione del minerale solo dove è economicamente sostenibile.

"L'Unione Sovietica ha speso un'immensa quantità di denaro per perforare più di 800 pozzi in uno sforzo, la cui fattibilità economica non era comunque soggetta ad alcun controllo, ", ha affermato il coautore dello studio Andrei Tarasov, che è professore associato presso il Dipartimento di Geofisica, Università statale di San Pietroburgo. "Questo rende Sukhoi Log il luogo ideale per testare tecniche di rilevamento geologico di nuova concezione confrontando le loro previsioni con i dati precisi disponibili dalla perforazione".

Elaborando i grandi array di dati disponibili, il team del MIPT-Skoltech ha creato una mappa tridimensionale dettagliata dell'area e ha testato la capacità del nuovo algoritmo di risolvere il problema inverso in CSEM. Il nuovo modello consente ai cercatori di accontentarsi del minor numero possibile di buchi esplorativi:la perforazione viene utilizzata solo per verificare le previsioni del modello.

La tecnica sviluppata dai ricercatori russi è applicabile per la ricerca di altri tipi di minerali, compreso rame-nichel, solfuro massivo vulcanogenico, e depositi polimetallici.