Les scientifiques ont identifié un mécanisme par lequel des métaux importants, indispensables à la fabrication de technologies d’énergie renouvelable, passent du manteau terrestre à la croûte.
L’équipe, qui comprend des chercheurs de l’Université de Cardiff, a découvert une “zone Boucle d’Or” à la base de la croûte terrestre, où la température est idéale (environ 1000°C) pour que les métaux soient transportés vers des niveaux moins profonds près de la surface, où ils peuvent être exploités.
Les métaux en question – notamment le cuivre, le cobalt, le tellure et le platine – sont très recherchés en raison de leur utilisation dans le câblage électrique et les technologies telles que les dispositifs de stockage des batteries, les panneaux solaires et les piles à combustible.
En publiant leurs résultats hier (31 janvier 2022) dans le journal Nature Communicationsl’équipe espère que ces résultats permettront de mettre au point des pratiques plus ciblées, moins coûteuses et plus respectueuses de l’environnement pour explorer et extraire les métaux clés.
Les métaux sont principalement stockés dans le manteau terrestre – une épaisse couche de roche située entre le noyau et la croûte de la Terre – à des profondeurs de plus de 25 km, ce qui les rend inaccessibles à l’exploitation.
Pourtant, dans certaines régions du monde, la nature peut faire remonter ces métaux à la surface par le biais d’un flux de roche liquide, appelé magma, qui prend naissance dans le manteau terrestre et remonte dans la croûte.
Cependant, jusqu’à présent, le voyage des métaux vers leur site de dépôt final était incertain.
Dans la nouvelle étude, l’équipe a identifié une zone dépendant de la température, située à la base de la croûte terrestre, qui agit comme une valve et permet par intermittence aux métaux de remonter pour atteindre la croûte supérieure.
Le Dr Iain McDonald, co-auteur de l’étude, a déclaré : “Lorsque les magmas atteignent la base de la croûte, les métaux critiques sont souvent piégés ici et ne peuvent pas atteindre la surface si la température est trop chaude ou trop froide.
“Comme pour Boucle d’or, nous avons découvert que si la température est “juste”, autour de 1000°C, alors des métaux comme le cuivre, l’or et le tellure peuvent s’échapper du piège et remonter vers la surface pour former des dépôts de minerai.”
L’étude fait partie du projet FAMOS (From Arc Magmas to Ore Systems), financé par le NERC, et implique des collaborateurs de l’Université de Cardiff, de l’Université de Leicester, de l’Université d’Australie occidentale et de la société minière internationale BHP.
Le professeur Jamie Wilkinson, du Muséum d’histoire naturelle de Londres, est le chercheur principal du projet FAMOS et a ajouté : “Cet article représente un travail fantastique de l’équipe du projet qui jette une nouvelle lumière sur les processus magmatiques qui opèrent dans les profondeurs de la croûte terrestre mais qui exercent un contrôle de premier ordre sur l’accessibilité des métaux critiques pour l’humanité. Les résultats permettront une exploration minière plus ciblée, réduisant ainsi l’empreinte environnementale associée à la découverte et à l’extraction des métaux verts.”
Référence : “Mobilisation of deep crustal sulfide melts as a first order control on upper lithospheric metallogeny” par David A. Holwell, Marco L. Fiorentini, Thomas R. Knott, Iain McDonald, Daryl E. Blanks, T. Campbell McCuaig et Weronika Gorczyk, 31 janvier 2022, Nature Communications.
DOI: 10.1038/s41467-022-28275-y
