I risultati sono stati pubblicati questa settimana sulla rivista Science Advances può aiutare gli sforzi globali per trovare queste preziose materie prime.

Un team internazionale guidato dal dottor Isra Ezad, ricercatore post-dottorato presso la School of Natural Sciences della Macquarie University, ha effettuato esperimenti ad alta pressione e alta temperatura creando piccole quantità di materiale carbonatico fuso in condizioni simili a quelle a circa 90 chilometri di profondità nel mantello, sotto la crosta terrestre.

I loro esperimenti hanno dimostrato che i carbonati fusi possono dissolversi e trasportare una serie di metalli e composti critici dalle rocce circostanti nel mantello:nuove informazioni che informeranno la futura prospezione dei metalli.

"Sapevamo che la fusione dei carbonati conteneva elementi delle terre rare, ma questa ricerca va oltre", afferma il dott. Ezad.

"Mostriamo che questa roccia fusa contenente carbonio assorbe lo zolfo nella sua forma ossidata, dissolvendo anche i metalli preziosi e di base, i metalli "verdi" del futuro, estratti dal mantello."

La maggior parte della roccia che si trova in profondità nella crosta terrestre e al di sotto del mantello ha una composizione di silicati, come la lava che fuoriesce dai vulcani.

Tuttavia, una piccola percentuale (una frazione percentuale) di queste rocce profonde contiene piccole quantità di carbonio e acqua che le fanno sciogliere a temperature più basse rispetto ad altre parti del mantello.

Questi carbonati fusi dissolvono e trasportano efficacemente metalli di base (inclusi nichel, rame e cobalto), metalli preziosi (inclusi oro e argento) e zolfo ossidato, distillando questi metalli in potenziali depositi.

"I nostri risultati suggeriscono che le fusioni di carbonato arricchite di zolfo potrebbero essere più diffuse di quanto si pensasse in precedenza, e possono svolgere un ruolo importante nella concentrazione dei depositi di metalli", afferma il dott. Ezad.

I ricercatori hanno utilizzato due composizioni naturali del mantello:una pirossenite di mica dell'Uganda occidentale e una lherzolite di spinello fertile del Camerun.

Le regioni più spesse della crosta continentale tendono a formarsi nelle regioni interne più antiche dei continenti, dove possono agire come una spugna, succhiando carbonio e acqua, afferma il dott. Ezad.

"Le fusioni di carbonio e zolfo sembrano dissolvere e concentrare questi metalli all'interno di regioni discrete del mantello, spostandoli in profondità crostali meno profonde, dove processi chimici dinamici possono portare alla formazione di depositi di minerali", afferma il dott. Ezad.

Il dottor Ezad afferma che questo studio indica che il monitoraggio delle fusioni dei carbonati potrebbe darci una migliore comprensione della ridistribuzione dei metalli su larga scala e dei processi di formazione dei minerali nel corso della storia della Terra.

"Mentre il mondo passa dai combustibili fossili alla tecnologia delle batterie, dell'energia eolica e solare, la domanda di questi metalli essenziali è alle stelle e sta diventando sempre più difficile trovare fonti affidabili", afferma il dott. Ezad.

"Questi nuovi dati ci forniscono uno spazio di esplorazione mineraria precedentemente non considerato per i metalli di base e preziosi:depositi di carbonati fusi", afferma.