Le zone di subduzione: un crocevia di scambio di materia
Le zone di subduzione rappresentano i principali punti di scambio di materia tra la crosta terrestre e il mantello. Queste aree sono anche ricche di giacimenti di metalli strategici come il rame, il molibdeno e l’oro, che si formano nella crosta superiore a pochi chilometri di profondità. Ma come si formano questi giacimenti e perché si trovano proprio lì?
Il processo di formazione dei giacimenti di metalli
Si ipotizza che l’acqua, i metalli e i composti volatili (come SO2, SO3, CO2) vengano rilasciati dalla placca oceanica subdotta a grandi profondità (tra 80 e 120 km) e successivamente si infiltrino nel mantello sovrastante. Tuttavia, i meccanismi di trasferimento dei metalli rimangono ancora poco chiari. Quando un fluido ricco di metalli e zolfo attraversa il mantello, la reazione con i minerali ricchi di Fe(II) dovrebbe ridurre lo zolfo a solfuro S(-II) e precipitare il solfuro di ferro (FeS), noto per concentrare l’oro.
Un nuovo modello per spiegare il trasferimento dei metalli
Un consorzio internazionale di ricercatori provenienti da Cina, Australia, Stati Uniti, Svizzera e Francia ha sviluppato un modello termodinamico che, per la prima volta, spiega quantitativamente questo fenomeno di trasferimento. Il modello prende in considerazione l’ion trisolfuro, [S3•]-, una forma di zolfo recentemente scoperta nei fluidi ma trascurata nei precedenti scenari. Questo nuovo modello dimostra che [S3•]- è l’agente responsabile dell’arricchimento in oro nel fluido durante la sua reazione con il mantello, formando un complesso molto solubile, [Au(HS)S3]-.
Implicazioni per la ricerca di metalli strategici
Il complesso [Au(HS)S3]- concentra fino a 1000 volte più oro nel fluido rispetto alla sua abbondanza media nel mantello, riuscendo così a contrastare l’azione delle fasi di solfuri di ferro che tentano di sequestrare l’oro. Questo arricchimento in oro nel fluido è essenziale per generare una fonte d’oro nel mantello delle zone di subduzione e per il successivo trasferimento del metallo attraverso fluidi e magmi verso la crosta superiore, formando così i depositi economici. Il modello sviluppato in questo studio permette di comprendere e prevedere meglio le concentrazioni economiche dei metalli strategici sul nostro pianeta.
Fonte: Techno Science
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