Le cuivre est un élément essentiel de notre société avec des utilisations principales dans le domaine de l'électricité et de l'électronique. Environ 70 % du cuivre provient de gisements formés il y a plusieurs millions d'années lors d'événements de dégazage de magma dans la croûte terrestre juste au-dessus des zones de subduction. Malgré des procédés de formation de minerai similaires, la taille de ces gisements peut varier d'ordres de grandeur d'un endroit à l'autre, dont la raison principale est restée floue. Une nouvelle étude menée par des chercheurs des Universités de Genève (UNIGE, Suisse) et Saint-Etienne (France), à publier dans Rapports scientifiques , suggère que la réponse pourrait venir du volume de magma mis en place dans la croûte et propose une méthode innovante pour mieux explorer ces gisements.

Les magmas formés au-dessus des zones de subduction contiennent une quantité importante d'eau qui est essentiellement dégazée lors des éruptions volcaniques ou lors du refroidissement et de la solidification du magma en profondeur. L'eau qui s'échappe du magma en cristallisation à plusieurs kilomètres sous la surface transporte la majeure partie du cuivre initialement dissous dans le magma. En remontant vers la surface, les fluides magmatiques se refroidissent et déposent du cuivre dans les roches fracturées formant des gisements métalliques géants tels que ceux exploités le long de la Cordillère des Andes.

En modélisant le processus de dégazage du magma, les chercheurs pourraient reproduire la chimie des fluides qui forment les dépôts métalliques. "En comparant les résultats du modèle avec les données disponibles des gisements de cuivre connus, on pourrait relier les échelles de temps de mise en place du magma et de dégazage dans la croûte, le volume de magma, et la taille du gisement", explique Luca Caricchi, chercheur à l'UNIGE. Les scientifiques proposent également une nouvelle méthode pour estimer la taille des gisements, basé sur une géochronologie de haute précision, une des spécialités du Département des Sciences de la Terre de la Faculté des Sciences de l'UNIGE.

Cette technique est un nouvel add-in dans la boîte à outils du prospecteur avec la possibilité d'identifier les gisements ayant le meilleur potentiel, au début du processus long et coûteux de l'exploration minière. Il est prévu que l'approche informatique développée dans cette étude puisse également fournir des informations importantes sur le rôle du dégazage du magma en tant que déclencheur potentiel d'éruptions volcaniques.