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一组由各国科学家组成的国际团队发现，铜、铅、锌等金属矿藏与岩石圈（由地壳和上地幔顶部组成）的厚度存在显著联系。新发现为勘探这类重要的资源提供了一条可靠的途径。
马克·霍加德（Mark Hoggard，这项研究的第一作者）表示，这项研究源于一个巧合。他是哈佛大学的地质学家，同时也为哥伦比亚大学拉蒙特·多尔蒂地球观测站（Lamont Doherty Earth Observatory）工作。当澳大利亚地球科学局（Geoscience Australia）的卡罗尔·恰尔诺塔（Karol Czarnota，这项研究的共同作者）前往哈佛大学访问时，曾向霍加德提起，澳大利亚北部矿藏的分布与岩石圈厚度变化之间存在很高的一致性。随后，他们组成的研究团队发现，这种关系似乎广泛存在于世界各地。这也意味着勘探者可以通过理论指导发现更多潜在的矿藏。相关研究发表于今年7月的《自然·地球科学》（Nature Geoscience）。
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耶鲁大学的地球物理学家莫琳·朗（Maureen Long，并未参与这项研究）表示，岩石圈的厚度惊人，可达地表以下300千米，这也意味着“地球物理学家也很难准确测量它的厚度” 。为了尝试测量，地球物理学开始使用地震波接收器，试图解读地震波穿过地球内部时的速度变化。然而，地球上的地震没有那么常见，地震波接收器的部署也很有限，“我们无法完美地测量出地球各圈层的厚度。”
为了创建高精度的岩石圈厚度图，霍加德和同事不仅综合校准了现有的区域模型和全球模型，还附加了岩石圈的温度和压力信息（通过火山喷发带出的岩石类型反推得出）。他们发现，矿藏倾向于出现在岩石圈厚度为170千米的地方。试图解释这个现象时，他们意识到，能够形成矿藏的基础材料一般位于靠近地表的地方，它们需要通过盆地逐渐富集。如果这个盆地恰好位于岩石圈某个特定厚度，那么来自下地幔的热量将会为这片区域提供绝佳的温度条件，以此让矿物进一步富集。
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霍加德表示，此前勘探矿藏时“必须前往目的地”，因为大家在寻找矿产时要么需要大面积筛选沙土，要么需要勘测地面以找出地磁场异常的区域。而他们的团队提供了一个新的选择，勘探者不用抵达当地就能在远程确认矿藏区域。事实上，已经有矿产公司开始利用这项技术指导矿产勘探了。
“这项研究最具创新性的一点在于，它将地下深处的上地幔与我们几乎可以用肉眼看见的地表矿藏联系在了一起，”朗表示，“这项成果真的非常让人兴奋！”
撰文：卡伦·权（Karen Kwon）
翻译：杜永航
文章来源：环球科学
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