남아메리카 안데스산맥을 끼고 있는 칠레와 페루는 세계 최대 구리 광상을 보유하고 있다. 국제구리연구그룹(ICSG)에 따르면 전 세계 구리 매장량의 39%가 남아메리카에 몰려 있다. 반면 우리나라에는 구리 같은 원자재가 묻혀 있는 광상이 거의 없어 사실상 전량 수입에 의존하고 있다.

박정우 서울대 지구환경과학부 교수가 주도한 국제 공동 연구진은 최근 10년간 수집된 전 세계 암석지구화학 데이터를 분석해 구리 광상이 잘 형성되는 지질학적 조건을 찾아 국제학술지 ‘네이처 리뷰 지구&환경’ 6일자에 발표했다. 리뷰 논문은 대개 특정 분야의 연구 흐름을 일목요연하게 정리해 정보를 제공하는 경우가 많지만, 이번에 연구진은 데이터 분석을 통해 새로운 내용도 확인했다. 현재 인류가 사용하는 대부분의 구리는 반암형 광상에서 생산된다. 반암형 광상은 화성암 주위에 형성된 금속 황화물 광상으로 금속의 품위는 낮지만 매장량이 매우 크다는 특징이 있다. 전세계 구리의 75% 이상이 반암형 구리 광상에서 생산된다.

연구진은 반암형 구리광상의 형성에 영향을 미치는 요인을 조사한 결과 지각의 두께에 따라 반암형 구리광상의 크기와 형태가 달라진다는 사실을 발견했다. 지각이 40km 이상 두꺼운 지역에서는 맨틀에서 형성된 마그마가 하부지각의 심부에서 마그마 분화를 겪으면서 마그마 방의 활동 기간이 길어져 대규모 구리광상이 형성됐다. 반면 지각이 40km가 안 되는 지역에서는 마그마 방의 활동 기간이 짧아 구리광상의 크기도 작았다. 안데스산맥 인근 지각의 평균 두께는 60~70km이며, 한반도 지각의 평균 두께는 33km 수준이다.

박 교수는 “안데스 인근 지역에는 구리가 대량으로 매장돼 있는데, 우리나라에는 구리가 거의 매장돼 있지 않은 이유가 지구과학적으로는 지각의 두께 차이 때문”이라며 “반암형 구리 광상의 크기뿐 아니라 금 함량도 지각의 두께에 따라 달라질 수 있다는 사실을 새롭게 확인했다는 점에서 의미가 있다”고 말했다.

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