Nova studija u Science Advances pokazuje da su alkalne i karbonatne magme koje nose retke zemne elemente često nastale iznad drevnih subdukcijskih zona. Analiza rekonstrukcije tektonike ploča za poslednje ~2 milijarde godina otkrila je jaku korelaciju: 67% magmatskih džepova i 72% poznatih ležišta direktno su povezani sa fertilizovanim plaštom, dok za ležišta starija od 540 miliona godina taj udeo iznosi 92%. Nalazi mogu pomoći u ciljanoj potrazi za ključnim metalima za EV baterije, vetroturbine i elektroniku.
Otkriven Drevni Proces Koji Je Formirao Retke Zemne Elemente — Nova Mapa Za Pronalaženje Ležišta
New research could narrow down the search for rare earth deposits. Pictured here is a rare earth minerals mine inside Mojave National Preserve. | Credit: David McNew/Getty Images
Istraživači su identifikovali povezanost između drevnih subdukcijskih zona i modernih ležišta retkih zemnih elemenata, što može pomoći u ciljanoj potrazi za ovim ključnim resursima. Rad objavljen 8. aprila u časopisu Science Advances sugeriše da se retki zemni elementi kristališu iz alkalnih i karbonatnih magmi koje nastaju iznad "fertilizovanog" dela Zemljinog plašta.
Kako nastaju ova ležišta?
Kada jedna tektonska ploča potone ispod druge u subdukciji, u prekrivački plašt ulaze fluidi (npr. voda) i halogeni elementi koji reaguju sa stijenama poput peridotita. Ti procesi stvaraju obogaćen, odnosno "fertilizovan" plašt koji može ostati stabilan milionima ili čak milijardama godina.
Modelovanje i glavni nalazi
Autori studije, na čelu sa prof. Carlom Spandlerom sa University of Adelaide, rekonstruisali su pomeranje ploča i subdukcione zone za poslednje ~2 milijarde godina i uporedili ih sa lokacijama poznatih alkalnih i karbonatnih magmatskih džepova i ležišta retkih zemnih elemenata.
Carl Spandler: "Ovo istraživanje pokazuje da su sastojci za ta ključna rudna ležišta postavljeni pre mnogo miliona, pa čak i milijardi godina. Identifikovanjem gde su se ti procesi odvijali možemo značajno suziti oblasti pretrage."
Ključni rezultati: 67% poznatih alkalnih i karbonatnih magmatskih džepova i 72% poznatih ležišta retkih zemnih elemenata nalazi se iznad fertilizovanog plašta. Kada su analizirana ležišta starija od 540 miliona godina, udio povezanih sa fertilizovanim regijama raste na 92%.
Earth's mantle is the layer of the planet beneath the crust and surrounding the outer core. | Credit: KATERYNA KON/SCIENCE PHOTO LIBRARY via Getty Images
Šta to znači za potragu i eksploataciju?
Prema koautoru Andrewu Merdithu, fokusiranje istraživanja na područja sa drevnim subdukcijama, niskotemperaturnom magmom i stabilnom korom/plaštom može znatno povećati efikasnost geološke potrage. Različiti geološki procesi — npr. manjeno pritiskom usled odledjavanja, rastezanje kore ili i mantlni plimovi — mogu kasnije izazvati topljenje fertilizovanog plašta i formiranje magme koja donosi retke elemente prema površini.
Zašto ovo otkriće ima globalni značaj
Retki zemni elementi (ukupno 17: itrijum, skandijum i 15 teških lanthanida) su ključni za proizvodnju baterija za električne automobile, magnetskih komponenti za vetroturbine, sofisticiranu elektroniku i brojne visoko-tehnološke primene. Preciznije lociranje potencijalnih ležišta može pomoći državama i kompanijama da diversifikuju snabdevanje i smanje zavisnost od postojećih izvora.
Ograničenja i naredni koraci: Modeli se za sada oslanjaju na rekonstrukcije do ~2 milijarde godina; ležišta povezana sa subdukcijama starijim od tog perioda mogla su ostati van analize. Dalje usavršavanje modela i produbljivanje rekonstrukcija u starije geološko vreme može otkriti dodatne perspektivne regione.
Zaključak: Studija nudi praktičnu, geološki utemeljenu strategiju za ciljanu potragu za ležištima retkih zemnih elemenata, zasnovanu na drevnim tektonskim procesima koji su „fertilizovali" Zemljin plašt i ostavili dugotrajne rezervoare kritičnih minerala.
Pomozite nam da budemo bolji.
