Un ricercatore UNIGE ha scoperto le particolarità dei giacimenti di rame porfido e oro, fornendo alle compagnie minerarie un nuovo strumento per massimizzare l'estrazione di questi due metalli.

Perché alcuni depositi di porfido, formati da fluidi magmatici negli archi vulcanici, sono ricchi di rame mentre altri contengono principalmente oro? Nel tentativo di rispondere a questa domanda, un ricercatore dell'Università di Ginevra ha studiato come i metalli si accumulano nel tempo di un evento di mineralizzazione, cercando una correlazione tra le quantità di rame e oro estratte dai giacimenti. Non solo il ricercatore ha scoperto che la profondità dei giacimenti influenza la quantità di metalli prodotti, ma anche che oltre il 95% dell'oro viene disperso nell'atmosfera a causa delle emissioni vulcaniche. In breve, più profondo è un deposito, più rame ci sarà, mentre i depositi ricchi di oro sono più vicini alla superficie. Questi risultati, che sono pubblicati, fornirà un prezioso aiuto alle aziende che estraggono questi metalli.

I processi geologici producono diversi tipi di depositi. I depositi di tipo porfido si formano sotto i vulcani da un accumulo di magma che rilascia fluidi per raffreddamento e fa precipitare metalli sotto forma di minerale. "La precipitazione è l'estrazione di metalli dal fluido magmatico e la loro fissazione in un minerale", spiega Massimo Chiaradia, ricercatore presso il Dipartimento di Scienze della Terra della Facoltà di Scienze dell'UNIGE. Questi depositi di porfido, che si trovano principalmente intorno all'Anello di Fuoco del Pacifico, producono tre quarti del rame naturale e un quarto dell'oro naturale estratto. "Un giacimento di rame può contenere da uno a 150 milioni di tonnellate, mentre la quantità di oro varia da dieci tonnellate a 2, 500 tonnellate per deposito, " continua Chiaradia. Ma un giacimento ricco di rame sarà automaticamente ricco di oro? E come si fa a sapere dove si trovano i giacimenti maggiori?

La profondità del deposito è cruciale

Il geologo ginevrino ha utilizzato una serie di modelli statistici per analizzare due ipotesi:o i fluidi magmatici hanno quantità di metallo variabili fin dall'inizio oppure i fluidi sono identici ma è l'efficacia della precipitazione dei metalli che influenza la quantità di rame e oro. "Ho visto subito che la prima ipotesi non era giusta, e che la risposta sta nelle precipitazioni ma con differenze per oro e rame legate alla durata della mineralizzazione, " spiega Chiaradia. "Più lungo è il tempo di mineralizzazione, più ricco sarà il deposito in rame. E affinché la mineralizzazione sia il più lunga possibile, il deposito deve essere profondo - 3 km dalla superficie - per garantire un certo grado di isolamento e una lunga vita del magma."

Chiaradia ha osservato che meno dell'1 per cento dell'oro viene catturato nei minerali dei profondi giacimenti ricchi di rame. D'altra parte, in depositi situati fino a 3 km di profondità, il tasso sale al 5 per cento, "che è ancora molto piccola, perché oltre il 95 per cento dell'oro fuoriesce sempre nell'atmosfera". sebbene l'oro fuoriesca molto facilmente nelle emissioni vulcaniche, "si trattiene maggiormente in depositi poco profondi dove avviene una separazione tra il liquido e il vapore, che aiuta la sua precipitazione, “ precisa Chiaradia. “Nei depositi più profondi, però, liquido e vapore formano una sola fase fluida, che fa precipitare rapidamente il rame e fa disperdere l'oro nell'atmosfera mentre il fluido sale in superficie."

L'oro si trova in superficie, mentre il rame si trova in profondità

Recenti studi hanno dimostrato che la domanda di rame sta aumentando a tal punto da superare la sua disponibilità nelle riserve naturali e riciclabili entro pochi decenni. Ciò significa che sono necessari nuovi metodi di esplorazione per aiutare a trovare nuovi giacimenti. E per la prima volta, questi risultati distinguono chiaramente due tipi di depositi di porfido e spiegano le diverse modalità con cui si formano. Il primo, che sono molto profondi, favorire la mineralizzazione del rame per un lungo periodo, mentre quest'ultimo, che sono più vicini alla superficie, produrre più oro. "È un'indicazione preziosa per l'industria dell'esplorazione mineraria, che ora sa a che profondità troverà grandi giacimenti di rame, o al contrario grandi giacimenti d'oro, indipendentemente dal vulcano, " conclude Chiaradia.