7 phút đọc
Các nhà nghiên cứu Trung Quốc vừa công bố phát hiện một mỏ khoáng sản có trữ lượng vàng, bạc, đồng và kẽm vô cùng dồi dào tại khu vực phía tây Thái Bình Dương. Phát hiện này mở ra những triển vọng mới về tài nguyên thiên nhiên, đồng thời đặt ra những bài toán công nghệ hóc búa cho ngành khai thác biển sâu trong tương lai.
Kho báu kim loại quý dưới đáy đại dương với hàm lượng vượt trội đất liền
Theo thông tin từ SCMP, mỏ khoáng sản mới được phát hiện nằm sâu trong một bồn trũng thuộc phía tây Thái Bình Dương. Qua phân tích các mẫu vật thu thập được, các nhà khoa học ngỡ ngàng khi phát hiện hàm lượng vàng và bạc tại đây cao hơn đáng kể so với các mỏ quặng thường thấy trên đất liền.
Cụ thể, kết quả kiểm tra cho thấy lượng kim loại quý đạt mức vô cùng ấn tượng: hàm lượng vàng cao nhất đạt tới 15,4 gram trên mỗi tấn quặng, trong khi hàm lượng bạc đạt kỷ lục lên đến 1,27 kg trên mỗi tấn quặng. Đây là những con số vượt xa tiêu chuẩn của nhiều mỏ khai thác nội địa hiện nay, cho thấy giá trị kinh tế khổng lồ nếu nguồn tài nguyên này được tiếp cận hiệu quả.
Khu vực phát hiện mỏ quặng nằm ở một bồn trũng sau cung núi lửa, ngay sát ranh giới giao nhau giữa mảng kiến tạo Á – Âu và mảng Philippines. Đây là vùng biển có hoạt động kiến tạo địa chất diễn ra vô cùng mạnh mẽ, tạo điều kiện lý tưởng cho sự hình thành của các kim loại quý tích tụ trong quặng sulphide tại các trường thủy nhiệt.
Cơ chế hình thành của mỏ đa kim và quy mô khảo sát
Sự xuất hiện của mỏ khoáng sản giàu có này là kết quả của một quá trình địa chất kéo dài và phức tạp sâu dưới lòng đại dương. Theo các nhà nghiên cứu, loại mỏ đa kim này được hình thành khi nước biển len lỏi qua các khe nứt ở đáy biển sâu. Tại đây, nguồn nước bị nung nóng bởi các dòng magma nóng bỏng bên dưới vỏ Trái Đất, từ đó kích hoạt hàng loạt phản ứng vật lý và hóa học đặc biệt.
Dòng chất lỏng thủy nhiệt ở nhiệt độ cao này sau đó mang theo các vật chất và kim loại hòa tan từ sâu trong lòng đất phun ngược trở lại đại dương. Khi dòng chất lỏng nóng này tiếp xúc đột ngột với làn nước biển lạnh giá bên ngoài, các kim loại hòa tan sẽ ngay lập tức phản ứng với lưu huỳnh có sẵn trong nước biển. Phản ứng hóa học này tạo ra các khoáng chất sulphide rắn, lắng đọng lại và chủ yếu tạo thành đồng, kẽm, chì, đi kèm với hàm lượng lớn vàng và bạc.
Để thực hiện phát hiện quan trọng này, tàu nghiên cứu khoa học Xiangyanghong 10 của Trung Quốc đã đóng vai trò then chốt trong quá trình khảo sát thực địa.
Các trường thủy nhiệt tương tự hiện đang bao phủ một vùng diện tích rộng lớn ở phía tây Thái Bình Dương, kéo dài từ khu vực quần đảo Kuril ở phía bắc Nhật Bản cho đến tận vùng biển phía đông bắc của New Zealand. Trước khi định vị được mỏ khoáng sản mới, nhóm nghiên cứu đã phải thực hiện hơn một chục cuộc khảo sát sơ bộ để đánh giá tiềm năng toàn khu vực.
Trong các nhiệm vụ thám hiểm trước đây, giới nghiên cứu đã xác định được hàng chục miệng phun thủy nhiệt nằm sâu từ 700 đến 1.500 mét dưới mực nước biển, với nhiệt độ nước phun ra vượt quá 315 độ C. Từ những dữ liệu nền tảng đó, họ đã khoanh vùng thành công khu mỏ thủy nhiệt mới có quy mô rộng lớn bao gồm ba gò sulphide hình nón khổng lồ. Các phân tích sơ bộ trong phòng thí nghiệm xác nhận thân quặng tại đây chủ yếu cấu thành từ các khoáng chất có giá trị kinh tế rất cao như chalcopyrite, pyrite và sphalerite.
Rào cản công nghệ: Vì sao chưa thể khai thác ngay?
Mặc dù sở hữu tiềm năng kinh tế vô song với trữ lượng vàng, bạc, đồng và kẽm dồi dào, đài truyền hình CCTV nhận định mỏ thủy nhiệt này vẫn chưa thể đưa vào khai thác thương mại trong tương lai gần. Việc khai thác tài nguyên ở độ sâu hàng nghìn mét dưới lòng đại dương đang phải đối mặt với những rào cản kỹ thuật cực kỳ lớn.
“Dù có trữ lượng vàng, bạc, đồng, kẽm dồi dào, mỏ thủy nhiệt kiểu này hiện chưa sẵn sàng để khai thác do nhiều yếu tố như áp suất cao dưới biển sâu và điều kiện địa chất phức tạp.”
Môi trường biển sâu luôn là thách thức khắc nghiệt đối với mọi thiết bị cơ khí và công nghệ khai khoáng hiện đại. Áp suất nước cực lớn ở độ sâu hàng ngàn mét có thể dễ dàng nghiền nát các thiết bị thông thường. Thêm vào đó, việc nằm gần ranh giới các mảng kiến tạo có hoạt động địa chất phức tạp và liên tục cũng gây mất an toàn và khó khăn cho việc cố định các hệ thống khai thác dài hạn.
Những điều cần theo dõi trong thời gian tới
Sự kiện phát hiện mỏ vàng, bạc khổng lồ dưới lòng Thái Bình Dương của các nhà khoa học Trung Quốc đã vẽ nên một bản đồ tài nguyên mới cho nhân loại, nhưng đồng thời cũng đặt ra một bài toán dài hạn cho giới công nghệ toàn cầu. Điều người dùng và giới quan sát cần theo dõi sát sao trong thời gian tới bao gồm:
- Sự phát triển của công nghệ khai thác biển sâu: Liệu các thế hệ robot tự hành hoặc thiết bị chịu áp suất cao mới có được phát triển thành công để vượt qua áp lực nước cực lớn tại khu vực này hay không?
- Giải pháp thích ứng với điều kiện địa chất: Các kỹ sư sẽ làm thế nào để vận hành thiết bị an toàn tại vùng ranh giới mảng kiến tạo có hoạt động địa chấn phức tạp gần mảng Á – Âu và mảng Philippines?
- Các nghiên cứu chuyên sâu tiếp theo: Kết quả phân tích chi tiết hơn về cấu trúc của ba gò sulphide hình nón và hàm lượng thực tế của các khoáng chất chalcopyrite, pyrite, sphalerite khi tiến hành lấy mẫu quy mô lớn hơn.
Hiện tại, mỏ đa kim này vẫn nằm yên dưới đáy đại dương như một thách thức công nghệ chưa có lời giải đáp hoàn chỉnh, chờ đợi những bước tiến đột phá tiếp theo của khoa học nhân loại.
Nguồn tham khảo: Xem bài gốc
