У згаслих вулканах знайшли схованку Землі: проблема з рідкоземельними елементами буде вирішена

На Землі вулкани, багаті залізом, можуть виявитися місцем високих концентрацій рідкоземельних елементів, пише LiveScience.

Під час недавніх лабораторних експериментів учені з'ясували, що багата на залізо магма під тиском і високою температурою утворює відкладення оксиду заліза-апатиту. Він, своєю чергою, розділяється на два розплави, що не змішуються, один з яких має високу концентрацію рідкоземельних елементів (РЗЕ).

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

"Вміст рідкісноземельних елементів може у 200 разів бути вищим у багатій на залізо магмі, ніж у розплавах, багатих на силікати", — каже провідний автор дослідження з Інституту геології та геофізики Китайської академії наук Шенчао Янь.

Дослідження показує, що відкладення оксиду заліза й апатиту — залізо-фосфатного мінералу, який видобувають заради заліза, також може виявитися гарною метою для пошуку РЗЕ.

Такі рідкоземельні елементи, як лантаноїди, ітрій і скандій, давно вважаються головним ключем до переходу на зелену енергетику. З посиленням кліматичної кризи економіки всього світу стикаються зі зростаючим попитом на рідкоземельні елементи.

Річ у тім, що рідкоземельні елементи не такі вже й рідкісні. Ці метали можна виявити по всьому світу, але найчастіше їхні концентрації занадто малі або ж вони заховані в інших мінералах. Саме ці особливості роблять видобуток РЗЕ економічно та екологічно нестійким для більшості країн.

Наразі 63% видобутку РЗЕ у світі припадає на Китай.

Водночас, багаті на рідкоземельні елементи породи були знайдені на залізних копальнях у Кіруні (Швеція), Ель-Лако (Чилі) та в інших місцях. Більшість із цих копалень розташовані на згаслих вулканах, які багаті залізом і вирізняються великими родовищами оксиду заліза-апатиту.

"У більшості випадків, коли ми знаходимо рідкоземельні елементи, ми робимо це випадково. У шахтах, де видобувають оксид заліза, магнетит тощо, ніколи не шукали рідкісноземельні елементи", — каже співавтор нового дослідження з Австралійського національного університету в Канберрі Майкл Аненбург.

Для того, щоб з'ясувати, як рідкоземельні елементи концентруються в родовищах оксиду заліза-апатиту, вчені піддали магматичні суміші впливу вулканічного тиску і температури в лабораторії. Дослідники змогли спостерігати за тим, як у створених умовах магма розділялася на два компоненти, що не змішуються: розплав фосфату заліза і розплав силікату.

Рідкоземельних елементів було більше в розплаві фосфату заліза, ніж у розплаві, багатому на силікати. Також учені помітили, що концентрація легших РЗЕ була сильнішою, ніж важчих. Так, розплав фосфату заліза був багатий на лантан, який є найлегшим з ряду лантаноїдів.

Автори дослідження кажуть, що їхні експерименти можуть допомогти геологам зрозуміти механізм, за допомогою якого ці розплави збагачуються.

Нагадаємо, вчені виявили, де на Землі заховані рідкоземельні елементи. Дослідники вважають, що їм вдалося виявити місце, де ховаються рідкоземельні елементи — вони є сусідами з викопним паливом.