Cu-Co in space and time in the Viscaria Cu deposit (Cu-Co SPACETIME)

Det här projektet syftar till att fastställa den strukturella kontrollen, kemiska karaktären och åldern hos representativa typ-positioner av koppar-kobolt i Viscaria Cu-fyndigheten i Kiruna.

Det föreslagna projektet inkluderar en tvärvetenskaplig och toppmodern arbetsflöde för karaktärisering av prover som sträcker sig över ett spektrum av vetenskapliga discipliner och innefattar samarbete och synergieffekter mellan forskargrupper vid LTU samt med externa partners. Trots historiska gruvaktiviteter och nyligen omfattande prospektering vid Viscaria har fyndigheten varit begränsat studerad, och åldern för mineraliseringen är fortfarande okänd. För att utveckla effektiva och vetenskapligt baserade prospekteringsstrategier för Viscaria-typ av kopparmineralisering fokuserar detta projekt på åldersbestämning av strukturellt och kemiskt välkaraktäriserad kalkpyrit-pyrit som innehåller kobolt som en potentiell biprodukt. Det här projektet lämpar sig väl för att skalas upp inom ramen för ett större forskningsprojekt som fokuserar på prospektering av kritiska metaller som driver övergången till ren energi.

En som arbetar med projektet är Edward Lynch som är postdoktor.

Var är du ursprungligen ifrån, och vad är din akademiska bakgrund?

Jag är ursprungligen från County Donegal i nordvästra Irland. Jag erhöll en doktorsexamen i ekonomisk geologi år 2018 från University of Galway för forskning kring molybden-koppar-mineraliseringar relaterade till granit på Newfoundland, Kanada. Under min karriär har jag även forskat kring andra typer av mineralfyndigheter inklusive porfyrkoppar, skarn-tungsten, metamorf grafitt, och järnoxid-koppar-guld.

Vad är det huvudsakliga fokuset för din forskning inom projektet?

Mitt projekt heter "Viscaria Cu-Co spacetime". Huvudmålet är att fastställa den absoluta åldern för Viscaria kopparfyndigheten nära Kiruna. Forskningen innebär detaljerad petrografi, mineralkaraktärisering och radiometrisk datering av mineraliseringen.

Vad lockade dig till detta specifika forskningsprojekt?

Med avseende på kopparmineralisering i norra Sverige är Viscaria lite av en avvikare eftersom vi inte fullständigt förstår hur fyndigheten bildades och när. Så, mitt forskningsprojekt är en spännande möjlighet att besvara dessa frågor om timing och ursprung som inte tidigare har behandlats vid Viscaria. Att komma till LTU och arbeta med kollegor i gruppen för malmgeologi var också en stor attraktion för mig.

Vilka är några av de huvudsakliga forskningsfrågor eller mål du fokuserar på under din postdoktorsperiod?

För det första vill vi fastställa timingen för kopparmineraliseringen vid Viscaria. En idé är att kopparen bildades samtidigt som de vulkaniska bergarterna för cirka 2100 miljoner år sedan under en fas av jordskorpeutvidgning och uttunning. En annan idé är att kopparen bildades senare under en period av bergsbyggnad, antingen för 1900 eller 1800 miljoner år sedan. En annan aspekt är huruvida all koppar introducerades under en enda mineraliseringshändelse, eller om en tidigare koppargeneration remobiliserades och återinfördes i skorpan vid senare deformation. Ett ytterligare mål är att bedöma sambandet mellan Viscaria och järnmineraliseringen som bildade Kirunagruvan, samt samband med andra kopparfyndigheter i Norrbotten - som Aitikgruvan. Detta är några av de frågor vi hoppas kunna adressera.

Finns det några specifika färdigheter eller kunskapsområden som du siktar på att förbättra under din tid i projektet?

Jag vill vidareutveckla min kunskap om rhenium-osmium (Re-Os) dateringsmetod, både när det gäller provberedning och isotopisk analys. Denna teknik används för att direkt datera sulfidmalmmineraler. Möjligheten att utveckla nya mineralkaraktäriseringsfärdigheter med hjälp av analysutrustning som finns tillgänglig vid LTU är också spännande. Övergripande sett är projektet en fantastisk möjlighet att arbeta med kopparmineralisering i norra Sverige och att tänka mer brett kring de tektoniska, magmatiska och hydrotermiska processer som bildade denna viktiga malmprovins.

Hur tror du att resultaten från detta projekt kan få en påverkan, antingen lokalt eller globalt?

Eftersom Viscariafyndigheten inte har daterats tidigare, hoppas vi att eventuella nya åldrar kommer att lösa en viktig del av "mineraliseringspusslet" i Norrbotten. På så sätt kommer resultaten att vara av intresse för mineraldepositsforskningsgemenskapen och prospekteringsgeologer, både i Sverige och internationellt. Dessutom finns vanligtvis ett stort intresse från den globala geovetenskapliga och prospekteringsgemenskapen för svenska mineralfyndigheter i allmänhet eftersom Sverige är en nyckeljurisdiktion för gruvdrift i Europa. Vi hoppas att ökad kunskap om Viscariafyndigheten även kommer att hjälpa till att styra kopparprospekteringsstrategier i Norrbotten framåt.

Hur tror du att detta postdoktorsprojekt kan bidra till målet för den gröna övergången?

Något som är värt att notera är att koppar år 2023 klassificerades som en strategisk råvara av Europeiska unionen på grund av dess betydelse för industriella tillämpningar och dess användning som elektrisk ledare. Om den gröna övergången ska lyckas och ökad elektrifiering är en del av den processen, kommer troligtvis mer koppar att behövas för att uppnå detta mål. Så, en fyndighet som Viscaria kan bidra till en inhemsk tillförsel av koppar för Europa. En potentiell biprodukt av kopparbrytning vid Viscaria är utvinningen av kobolt - en kritisk råvara och en viktig komponent i litiumjonbatterier. Enligt min åsikt representerar förståelsen för de geologiska faktorerna som styr fördelningen av kritiska och strategiska råvaror i Europas berggrund nyckelkunskap för den gröna övergången.

Vilka unika utmaningar eller möjligheter förutser du att arbeta i norra Sverige?

För de flesta geologer är synlig berggrund kung! Jag menar, ju mer exponerad berggrund vi stöter på ute i fältet, desto mer sannolikt är det att vi kan observera intressanta mineraler, petrografiska drag och bergartsrelationer för att hjälpa till att lösa våra forskningsfrågor. Men detta är en utmaning i norra Sverige eftersom det finns så få synliga utskott på grund av det glaciala täcket.

Som tur är kommer jag att samarbeta med Copperstone Resources under mitt projekt. Copperstone arbetar med att utveckla Viscariafyndigheten mot att bli en ny gruva och de kommer att ge mig tillgång till deras borrkärnarkiv. Att arbeta med borrkärnor gör petrografiska observationer och provtagning mycket lättare. Annars känns det fantastiskt att arbeta i norra Sverige och bedriva geovetenskaplig forskning som är relevant för samhällets hållbara utveckling.