Nanoparticelle di oro, piombo e rame si spostano attraverso il magma dal mantello superiore fino alla crosta terrestre

Un gruppo internazionale di ricerca, che ha coinvolto anche l’Università di Bologna, ha documentato per la prima volta la presenza di nanoparticelle di minerali metallici – oro, piombo e rame – all’interno di blocchi rocciosi del mantello terrestre e in alcune rocce vulcaniche rinvenute nella regione di Murcia, nel sud-est della Spagna.

Lo studio – pubblicato su Communications Earth & Environment, rivista del gruppo Nature – mostra che queste nanoparticelle si sono cristallizzate a partire da nanofusi ricchi di metalli e sono state poi trasportate, all’interno di flussi magmatici, dal mantello superiore fino alla crosta terrestre, dove si formano i depositi minerali.

"Capire i processi che permettono il trasporto di metalli dal mantello superiore verso i livelli più superficiali (e accessibili) della crosta terrestre è essenziale per scoprire nuove risorse e per formulare raccomandazioni su dove cercare più efficacemente nuovi giacimenti di metalli", spiega Roberto Braga, professore al Dipartimento di Scienze Biologiche, Geologiche e Ambientali dell’Università di Bologna, tra gli autori dello studio. "L’energia che sosterrà la popolazione mondiale sarà sempre di più rinnovabile, ma per accedere a questo tipo di energia abbiamo bisogno di trovare nuovi giacimenti di materie prime strategiche come il rame, il nichel e il cobalto: obiettivo di questo studio era proprio comprendere l’origine dei depositi dei metalli importanti per la transizione energetica".

C'è infatti ancora molta incertezza sui meccanismi che portano alla formazione dei depositi di minerali metallici e in particolare sui processi che regolano il movimento nel mantello e nella crosta terrestre sia di metalli preziosi come l'oro che di metalli più comuni come il rame e il piombo.

Attraverso una combinazione di metodi analitici tradizionali, come la microscopia ottica e la microscopia elettronica a scansione, e di tecniche avanzate per l'analisi in situ dei minerali, gli studiosi sono ora riusciti a identificare la presenza di nanofusi ricchi di metalli che rimanevano immiscibili all'interno del magma in risalita verso la crosta: un fenomeno che fino ad oggi si pensava fosse impossibile e che rappresenta quindi un importante passo in avanti verso una conoscenza più dettagliata dei processi di formazione dei depositi di materie prime.

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Communications Earth & Environment con il titolo “Mantle-to-crust metal transfer by nanomelts”. Coordinato da ricercatori dell'Istituto Andaluso di Scienze della Terra (IACT), un centro di ricerca congiunto del Consiglio Nazionale delle Ricerche Spagnolo (CSIC) e dell'Università di Granada, ha visto la partecipazione di Roberto Braga del Dipartimento di Scienze Biologiche, Geologiche e Ambientali dell’Università di Bologna (BiGeA) e di Francesco Palozza, studente del corso di studio internazionale dell’Alma Mater Raw Materials Exploration and Sustainability (RaMES).