Почти три четверти производства меди в мире прибывают из больших депозитов, которые формируют приблизительно 2 километра (1,2 мили) ниже поверхности Земли, известной как медные залежи порфира. В течение миллионов к десяткам миллионов лет они выставлены эрозией и могут тогда быть добыты.Брайан Янитес из Университета Айдахо и Стивен Кеслер из Мичиганского университета исследовали данные по возрасту, и количество выставленной меди порфира вносит во всем мире.
Когда они сравнили те данные с климатом в каждом регионе, они заметили образец: самые молодые депозиты находятся в областях высокого ливня, таких как тропики, где эрозия была быстра. Депозиты более старые в сухих областях, у которых есть низкие уровни эрозии.Тогда они посчитали количество депозитов в различных регионах и сочли что-то нанесением удара.
Где эрозия быстра, было относительно немного депозитов, но местоположения с низкой скоростью эрозии содержат много депозитов. Такие регионы включают Пустыню Атакама в Горы Анд и американский Юго-запад – оба места, где добыча меди порфира важна для экономики.При помощи медных залежей порфира как маркер определенной глубины (2 километра) ниже поверхности Земли Yanites и Kesler смогли определить, как быстро лежащая корка была разрушена. Результаты показали, что управляемый климатом эрозией влиял на возраст и изобилие выставленных медных залежей порфира во всем мире.
Их результаты намечены для публикации онлайн 11 мая по своей природе Геонаука.«Важное заключение данной статьи состоит в том, что климат оказывает сильное влияние на уровень, по которому горы разрушены и на распределении глобальных медных ресурсов. Этот эффект сохраняется за очень длинные периоды истории Земли», сказал Кеслер, заслуженный профессор в Отделе U-M наук о Земле и Наук об окружающей среде.«Отрезок времени удивителен.
Большинство людей сказало бы, что ливень и климат важны для эрозии, но обычно только за короткие периоды – возможно, до миллиона лет. Это исследование показывает, что эффекты простирались на десятки миллионов лет».Yanites – доцент в Отделе UI Геологических Наук и бывшего постдокторского исследователя в U-M. Он – geomorphologist, изучая топографию Земли.
Kesler – экономический геолог, изучая формирование депозитов, которые могут быть добыты для сырья.«Это – первый раз, когда мы нашли связь между геоморфологией и экономической геологией», сказал Янитес. «Захватывающе думать, что эрозия и создание наших горных пейзажей влияют, где общество получает свои ресурсы от, и это – другая линия доказательств, показывающих важность климата в формировании пейзажа».Исследование показывает, что количество медных залежей порфира в регионе отражает совокупную историю эрозии, испытанной скалами там.
Поскольку эрозия удаляет лежащий материал, основные горные повышения к поверхности. Таким образом, количество времени, которое горная единица проводит на определенной корковой глубине, зависит от истории эрозии выше той зоны.Скалы, которые быстро выкапываются, проводят меньше времени на глубинах приблизительно 2 километров, которые являются самыми благоприятными для процессов, которые формируют медные залежи порфира.
Поэтому меньше депозитов будет наблюдаться, когда этот уровень будет выставлен в поверхности.Yanites сравнил отношения между скоростью эрозии и количеством медных залежей в регионе к игре в сериале «американские Гладиаторы», куда конкуренты должны были управлять прошлыми орудиями теннисного запуска шара, чтобы достигнуть их цели.«Чем быстрее конкуренты бегут, тем ниже шанс, что они будут поражены, потому что они проводят меньше времени в ‘опасной зоне’», сказал Янитес. «Точно так же у пластов породы, которые проводят меньше времени в зоне производства порфира – из-за быстрого разрушения пейзажей выше – есть меньше шанса того, чтобы быть введенным с одним из этих ценных депозитов».Кеслер сказал, что новая бумага – результат случайного сотрудничества, которое развивалось несколько лет назад после того, как Янитес посетил разговор Кеслером о математической модели, описывающей, как медь вносит движение через земную кору после формирования на глубине 2 километров.
Янитесом был U-M postdoc в то время.«Поскольку мы знаем, сколько депозитов в поверхности, и мы знаем возрасты тех депозитов, образцовое вычисление сказало нам, сколько депозитов было в недрах», сказал Кеслер. «И потому что мы знаем уровень, по которому мы добываем медь, мы могли показать, что есть достаточно депозитов, чтобы поставлять горнодобывающую промышленность в течение только нескольких тысяч лет. Это ставит предел, что Вы могли бы по существу назвать устойчивостью нашего образа жизни на планете, даже с хорошей переработкой».
Янитес одолжил данные из исследования Kesler и уволил преподавателя U-M Брюса Уилкинсона и использовал его, чтобы сделать новые выводы о сигнале климата в образцах эксгумации, показанных медными залежами порфира. Работа Янитеса и Кеслера была поддержана частично Национальным научным фондом.