Nuevas herramientas y conocimientos para garantizar el suministro europeo de materias primas fundamentales ortomagmáticas
La Tierra presenta una estructura en capas rica en metales. El manto, que se encuentra por encima del núcleo, constituye la capa más gruesa. Está formado por roca fundida o semifundida a muy alta temperatura (magma), que genera corrientes a medida que la roca caliente asciende desde las profundidades hacia la corteza externa más delgada, mientras que la roca más fría desciende. El magma (denominado lava cuando alcanza la superficie terrestre) forma rocas ígneas ricas en minerales al enfriarse y cristalizarse. El proyecto financiado con fondos europeos SEMACRET(se abrirá en una nueva ventana) se centró en los yacimientos ortomagmáticos de sulfuros y óxidos. Su equipo consideró los sistemas y procesos terrestres más allá de los depósitos minerales convencionales para la exploración sostenible de materias primas fundamentales necesarias para la transición hacia la energía verde. Los científicos estudiaron magmas procedentes del manto, abordando brechas del conocimiento sobre los procesos de formación de minerales, desde las fuentes magmáticas de metales en las profundidades de la Tierra hasta la cristalización y formación de depósitos minerales a poca profundidad.
Metodología de sistemas minerales
«En SEMACRET se emplearon simulaciones punteras para mejorar la comprensión de la generación de magma, el transporte de magma profundo y las interacciones magma-corteza durante los procesos de formación de minerales. Los trabajos de modelización se complementaron con estudios experimentales a alta temperatura que permitieron determinar el papel de las rocas hospedadoras favorables en la formación de minerales», explica Shenghong Yang, coordinador del proyecto en la Universidad de Oulu(se abrirá en una nueva ventana). La investigación del proyecto se centró en entornos de extensión tectónica, en los que las placas tectónicas se separan y provocan fenómenos sísmicos y la formación de magma, y orogénicos, donde las placas chocan y se deforman, creando montañas. En este sentido, se identificó la principal fuente de metales en entornos de extensión tectónica, a saber: estructuras denominadas plumas del manto, que son grandes columnas de roca caliente que ascienden a través del manto. Los científicos también demostraron cómo la estructura de la litosfera (la corteza y el manto superior) puede controlar la formación de depósitos concretos. En SEMACRET se concluyó que, en entornos orogénicos, el manto litosférico subcontinental y la mayor volatilidad de los magmas tienen una gran importancia en la generación y el ascenso del magma. «El equipo de SEMACRET también mejoró diversos indicadores utilizados para predecir áreas de alto potencial, empleando geodatos no convencionales que reflejan la estructura profunda de la litosfera y los procesos geológicos», observa Yang. Por ejemplo, se utilizaron datos sísmicos para predecir yacimientos profundos de magma.
Nuevos métodos de inversión geofísica
Cabe destacar que en SEMACRET se desarrollaron nuevos métodos de inversión geofísica, fundamentales para la exploración minera de bajo impacto. Estas técnicas matemáticas permiten estimar las propiedades del subsuelo a partir de mediciones geofísicas efectuadas en la superficie o cerca de ella. Por ejemplo, «las imágenes sísmicas pasivas de bajo impacto ambiental se utilizan habitualmente para obtener imágenes de las estructuras profundas de la Tierra. En SEMACRET, desarrollamos un método de inversión innovador para localizar yacimientos en la corteza superficial, a pocos kilómetros de profundidad», explica Yang. El equipo de SEMACRET también concibió métodos para la inversión electromagnética 3D optimizada y la gradiometría magnética de tensor completo, un método relativamente nuevo en la exploración minera. Por último, la polarización inducida es otra técnica de inversión geofísica muy útil para depósitos con bajo contenido de sulfuros, cuando la señal electromagnética no es prominente. «Los estudios de polarización inducida suelen llevarse a cabo en tierra. En SEMACRET, la señal de polarización inducida se extrajo de datos electromagnéticos adquiridos desde el aire, lo que resulta más eficaz y requiere menos tiempo», comenta Yang. El equipo desarrolló un complemento para QGIS(se abrirá en una nueva ventana) que combina el procesamiento, la inversión y la visualización de datos electrónicos y electromagnéticos, con el fin de ayudar a otras personas que trabajan en el ámbito de la exploración sostenible.
Cartografía prospectiva 3D de minerales a partir de bases de datos de testigos de perforación
Además, «en SEMACRET se han desarrollado modelos de cartografía prospectiva 3D de minerales basados en el aprendizaje automático y modelos de recursos para yacimientos de sulfuro de níquel-cobre a partir de bases de datos de testigos de perforación», agrega Yang. Estos podrían reducir de forma considerable el número de perforaciones necesarias durante la fase de prospección. El equipo de SEMACRET también creó soluciones sostenibles con un impacto bajo o nulo para la exploración minera a escala regional y local. Estas deberían respaldar a las empresas de exploración y a los responsables políticos en sus planes para garantizar un suministro sostenible de materias primas fundamentales necesarias para la transición hacia la energía verde en Europa.
