Pesquisadores от Universidade от Cambridge са идентифицирали глобален модел, който разкрива къде е най-вероятно да се образуват вулканични скали, обогатени с редкоземни елементи. Проучването комбинира химически анализ на около 9000 скални проби със сеизмично картографиране на дълбоката вътрешност на Terra, установявайки връзка между тези минерални концентрации и най-старите геоложки структури на континентите.
Откритието, публикувано в списанието Nature Geoscience, проправя пътя за прогнозиране на нови находища на тези основни метали за съвременните технологии. Smartphones, електрическите превозни средства и вятърните турбини зависят от тези елементи, което прави проучването по-ефективно и икономически уместно в контекста на глобалния енергиен преход.
Conexão между земната структура и концентрацията на метал
Екипът, ръководен от Dra. Emilie Bowman от Departamento от Ciências от Terra от Cambridge установи, че богатите на редкоземни скали се появяват предимно по стръмните ръбове на региони с по-дебела, по-стара литосфера. Литосферата е твърдият външен слой на Terra, който включва кората и горната част на мантията.
Скалите, обогатени с разтворен CO₂, играят основна роля в този процес. Essas необичайните скали се смятаха за геологични любопитни доскоро, когато тяхното икономическо значение стана очевидно за технологиите и индустриите за възобновяема енергия.
Изследователите са използвали сеизмични вълни от земетресения, за да създадат изображения в напречно сечение на литосферата под различни континенти. Картографирането на Esse работи по начин, подобен на сонара, разкривайки вариации в дебелината и структурата на слоевете на Земята, които обясняват географското разпределение на отлаганията.
Processo геоложка минерална концентрация
Sob високо налягане и студени условия, дебелата литосфера ограничава количеството на топене, което се случва в дълбочина. Pequenas количества магма, обогатена с редкоземни елементи, се образуват бавно под земята, често уловени под литосферата, където се охлаждат и втвърдяват в богати на CO₂ магмени скали.
По-късен геоложки Eventos може частично да стопи тези скали отново. Quando Това се случва, редкоземните елементи стават все по-концентрирани, докато се образуват икономически жизнеспособни находища в продължение на милиони години. Процесът Esse възниква главно в краищата на древни и дебели континентални корени, където преобладават специфични условия на температура и налягане.
Professora Sally Gibson, старши автор на изследването, в момента координира изследователски проект на стойност £1 милион, посветен на темата. Ela подчерта научната сложност на тези скали, чиито имена често произлизат от местата, където са били открити, или странните минерали, които съдържат, правейки класификацията объркваща за учените.
Implicações за глобално търсене на минерали
Картографирането предлага на учените предсказваща сила за идентифициране на региони с най-голям потенциал за находища на редки земни елементи. Países все повече търси безопасни вътрешни източници на тези метали, намалявайки зависимостта от вноса, концентриран в China.
Rochas с подходящ химичен състав за обогатяване се срещат само на много специфични места. Изследването разкрива систематични модели, които могат да се прилагат в континентален мащаб за насочване на експедиции за търсене на минерали и оценка на геоложки потенциал.
Редкоземните елементи включват:
- Lantânio, церий, празеодим и неодим
- Samário, европий, гадолиний и тербий
- Disprósio, холмий, ербий и тулий
- Itérbio, лутеций и скандио
Próximas изследователски стъпки и разширяване
Екипът планира да разшири проучването, за да включи скали на повече от 200 милиона години, които съдържат много от големите мини в света и находища на редки земи. Atividades Геоложки особености като изграждане на планини и континентален разрив са нарушили много по-стари скали, правейки ги по-трудни за първоначален анализ.
Професор Sergei Lebedev, геофизик, участващ в изследването, обясни, че картографирането на литосферата с помощта на сеизмични вълни ни позволява да визуализираме вътрешни структури, сравними с подводен сонар. Методологията Essa ще бъде приложена ретроспективно към предишни геоложки периоди, за да се прецизира глобалното разбиране за образуването на минерални находища.
Gibson признава, че връщането още по-назад във времето ще бъде предизвикателство, но смята тази работа за фундаментална стъпка към точното прогнозиране на минерални находища. Изследването установи систематично поведение, което позволява на геолозите да търсят подобни модели в скали от различни геоложки възрасти.
Методологията съчетава мултидисциплинарни подходи: събиране на обширни геохимични данни, интегриране на напреднали сеизмични технологии и сравнителен анализ на континентални структури. Bowman прекара години в събиране и обработка на информация от проби от магмени скали от няколко континента, създавайки стабилна база данни за валидиране на хипотези за разпределението на минералите.
Констатациите на Esses засилват значението на фундаменталните геоложки изследвания за устойчивото технологично развитие. Нарастващото търсене на редкоземни елементи ще продължи да стимулира изследванията за търсене на минерали, подкрепени от усъвършенствани научни модели, повишавайки ефективността и намалявайки въздействието върху околната среда от ненасоченото проучване.