Το Pesquisadores του Universidade του Cambridge έχει εντοπίσει ένα παγκόσμιο μοτίβο που αποκαλύπτει πού είναι πιο πιθανό να σχηματιστούν ηφαιστειακά πετρώματα εμπλουτισμένα σε στοιχεία σπάνιων γαιών. Η μελέτη συνδύασε τη χημική ανάλυση περίπου 9.000 δειγμάτων πετρωμάτων με τη σεισμική χαρτογράφηση του βαθέως εσωτερικού του Terra, δημιουργώντας μια σύνδεση μεταξύ αυτών των συγκεντρώσεων ορυκτών και των παλαιότερων γεωλογικών δομών των ηπείρων.
Η ανακάλυψη, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Geoscience, ανοίγει το δρόμο για την πρόβλεψη νέων κοιτασμάτων αυτών των απαραίτητων μετάλλων για τη σύγχρονη τεχνολογία. Το Smartphones, τα ηλεκτρικά οχήματα και οι ανεμογεννήτριες εξαρτώνται από αυτά τα στοιχεία, καθιστώντας την εξερεύνηση πιο αποτελεσματική και οικονομικά σημαντική στο πλαίσιο της παγκόσμιας ενεργειακής μετάβασης.
Conexão μεταξύ επίγειας δομής και συγκέντρωσης μετάλλου
Η ομάδα, με επικεφαλής τον Dra. Ο Emilie Bowman του Departamento του Ciências του Terra του Cambridge διαπίστωσε ότι τα πετρώματα πλούσια σε σπάνια γη εμφανίζονται κυρίως στα απότομα άκρα περιοχών με παχύτερη, παλαιότερη λιθόσφαιρα. Η λιθόσφαιρα είναι το άκαμπτο εξωτερικό στρώμα του Terra, το οποίο περιλαμβάνει τον φλοιό και το άνω μέρος του μανδύα.
Τα πετρώματα εμπλουτισμένα σε διαλυμένο CO2 παίζουν θεμελιώδη ρόλο σε αυτή τη διαδικασία. Τα ασυνήθιστα πετρώματα Essas θεωρούνταν γεωλογικά αξιοπερίεργα μέχρι πρόσφατα, όταν η οικονομική τους σημασία έγινε εμφανής στις βιομηχανίες τεχνολογίας και ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν σεισμικά κύματα από σεισμούς για να δημιουργήσουν εικόνες διατομής της λιθόσφαιρας κάτω από διαφορετικές ηπείρους. Η χαρτογράφηση Esse λειτούργησε με παρόμοιο τρόπο με το σόναρ, αποκαλύπτοντας παραλλαγές στο πάχος και τη δομή των στρωμάτων της Γης που εξηγούν τη γεωγραφική κατανομή των κοιτασμάτων.
Processo γεωλογική συγκέντρωση ορυκτών
Sob υψηλή πίεση και κρύες συνθήκες, η παχιά λιθόσφαιρα περιορίζει την ποσότητα τήξης που συμβαίνει στο βάθος. Ποσότητες Pequenas μάγματος εμπλουτισμένου με σπάνιες γαίες σχηματίζονται αργά κάτω από τη γη, συχνά παγιδευμένες κάτω από τη λιθόσφαιρα, όπου ψύχονται και στερεοποιούνται σε πυριγενή πετρώματα πλούσια σε CO2.
Αργότερα γεωλογικά Eventos μπορεί να λιώσει μερικώς αυτά τα πετρώματα ξανά. Quando Αυτό συμβαίνει, τα στοιχεία σπάνιων γαιών συγκεντρώνονται όλο και περισσότερο, έως ότου σχηματιστούν οικονομικά βιώσιμα κοιτάσματα για εκατομμύρια χρόνια. Η διαδικασία Esse εμφανίζεται κυρίως στις άκρες αρχαίων και παχύρρευστων ηπειρωτικών ριζών, όπου επικρατούν συγκεκριμένες συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης.
Ο Professora Sally Gibson, ανώτερος συγγραφέας της μελέτης, συντονίζει επί του παρόντος ένα ερευνητικό πρόγραμμα 1 εκατομμυρίου λιρών αφιερωμένο στο θέμα. Ο Ela τόνισε την επιστημονική πολυπλοκότητα αυτών των πετρωμάτων, των οποίων τα ονόματα προέρχονται συχνά από τις τοποθεσίες όπου ανακαλύφθηκαν ή τα περίεργα ορυκτά που περιείχαν, κάνοντας την ταξινόμηση σύγχυση για τους επιστήμονες.
Implicações για παγκόσμια έρευνα ορυκτών
Η χαρτογράφηση προσφέρει στους επιστήμονες προγνωστική δύναμη για τον εντοπισμό περιοχών με τις μεγαλύτερες δυνατότητες για κοιτάσματα σπάνιων γαιών. Η Países αναζητά ολοένα και περισσότερο ασφαλείς εγχώριες πηγές αυτών των μετάλλων, μειώνοντας την εξάρτηση από τις εισαγωγές που συγκεντρώνονται στο China.
Τα Rochas με κατάλληλη χημική σύνθεση για εμπλουτισμό εμφανίζονται μόνο σε πολύ συγκεκριμένες τοποθεσίες. Η έρευνα αποκάλυψε συστηματικά μοτίβα που μπορούν να εφαρμοστούν σε ηπειρωτική κλίμακα για να καθοδηγήσουν τις αποστολές αναζήτησης ορυκτών και την εκτίμηση του γεωλογικού δυναμικού.
Τα στοιχεία σπάνιων γαιών περιλαμβάνουν:
- Lantânio, δημήτριο, πρασεοδύμιο και νεοδύμιο
- Samário, ευρώπιο, γαδολίνιο και τέρβιο
- Disprósio, χόλμιο, έρβιο και θούλιο
- Itérbio, lutetium και scandio
Próximas ερευνητικά βήματα και επέκταση
Η ομάδα σχεδιάζει να επεκτείνει τη μελέτη ώστε να συμπεριλάβει πετρώματα ηλικίας άνω των 200 εκατομμυρίων ετών, τα οποία περιέχουν πολλά από τα μεγάλα ορυχεία του κόσμου και κοιτάσματα σπάνιων γαιών. Atividades Γεωλογικά χαρακτηριστικά, όπως η οικοδόμηση βουνών και η ηπειρωτική ρήξη έχουν διαταράξει πολλούς παλαιότερους βράχους, καθιστώντας τους πιο δύσκολο να αναλυθούν αρχικά.
Ο καθηγητής Sergei Lebedev, ένας γεωφυσικός που συμμετείχε στη μελέτη, εξήγησε ότι η χαρτογράφηση της λιθόσφαιρας χρησιμοποιώντας σεισμικά κύματα μας επιτρέπει να οπτικοποιήσουμε εσωτερικές δομές συγκρίσιμες με το υποβρύχιο σόναρ. Η μεθοδολογία Essa θα εφαρμοστεί αναδρομικά σε προηγούμενες γεωλογικές περιόδους για να βελτιώσει την παγκόσμια κατανόηση του σχηματισμού κοιτασμάτων ορυκτών.
Ο Gibson αναγνώρισε ότι το να πάμε ακόμα πιο πίσω στο χρόνο θα είναι πρόκληση, αλλά θεωρεί αυτό το έργο ένα θεμελιώδες βήμα προς την ακριβή πρόβλεψη των εμφανίσεων ορυκτών. Η έρευνα καθιέρωσε συστηματική συμπεριφορά που επιτρέπει στους γεωλόγους να αναζητούν παρόμοια μοτίβα σε πετρώματα διαφορετικών γεωλογικών ηλικιών.
Η μεθοδολογία συνδύασε πολυεπιστημονικές προσεγγίσεις: συλλογή εκτενών γεωχημικών δεδομένων, ενσωμάτωση προηγμένης σεισμικής τεχνολογίας και συγκριτική ανάλυση ηπειρωτικών δομών. Ο Bowman πέρασε χρόνια συλλέγοντας και επεξεργαζόταν πληροφορίες από δείγματα πυριγενών πετρωμάτων από διάφορες ηπείρους, δημιουργώντας μια ισχυρή βάση δεδομένων για την επικύρωση υποθέσεων σχετικά με τη διανομή ορυκτών.
Τα ευρήματα του Esses ενισχύουν τη σημασία της θεμελιώδους γεωλογικής έρευνας για τη βιώσιμη τεχνολογική ανάπτυξη. Η αυξανόμενη ζήτηση για σπάνιες γαίες θα συνεχίσει να οδηγεί την έρευνα για την αναζήτηση ορυκτών που υποστηρίζεται από εκλεπτυσμένα επιστημονικά μοντέλα, αυξάνοντας την αποτελεσματικότητα και μειώνοντας τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις από την μη κατευθυνόμενη εξερεύνηση.
