Hvordan sjældne jordartselementer (REE)-rige aflejringer i det centrale Sverige blev dannet

Rare-earth element (REE)-rige aflejringer i det centrale Sverige, er dannet som et resultat af en kompleks geologisk historie, der involverer kappesmeltning, magmatisk differentiering, jordskorpeforurening og hydrotermisk ændring.

Her er en generel oversigt over dannelsesprocessen af ​​REE-rige forekomster i det centrale Sverige:

1. Mantelsmeltning: Processen begynder med den delvise smeltning af Jordens kappe. Under kappesmeltning bevarer visse mineraler, såsom granat og pyroxen, REE, fordi de ikke let inkorporeres i det smeltede materiale. Som et resultat bliver REE beriget med det resterende solide kappemateriale.

2. Magmagenerering og -differentiering: Det berigede kappemateriale gennemgår til sidst yderligere smeltning, hvilket genererer magma. Når magmaet stiger mod jordens overflade, gennemgår det fraktioneret krystallisation. REE er uforenelige elementer, hvilket betyder, at de har tendens til at koncentrere sig i den resterende flydende magma, når mineraler krystalliserer og bundfælder. Denne proces fører til yderligere berigelse af REE i magmaen.

3. Anbringelse og krystallisation: Den REE-berigede magma trænger ind i den kontinentale skorpe og krystalliserer for at danne magmatiske bjergarter, såsom granitter og syenitter. Under krystallisationsprocessen inkorporeres REE i visse mineraler, såsom allanit, monazit, xenotime og apatit. Disse mineraler fungerer som REE-bærende faser og danner de vigtigste REE-rige zoner i de magmatiske bjergarter.

4. Krustal kontaminering og assimilering: Når magmaen trænger ind i skorpen, kan den interagere med de omkringliggende landklipper. Dette kan føre til skorpeforurening, hvor magmaen assimilerer materiale fra værtsbjergarterne. Assimileringen af ​​skorpemateriale kan modificere sammensætningen af ​​magmaen og potentielt berige den yderligere i REE.

5. Hydrotermisk ændring: Efter at de magmatiske bjergarter er krystalliseret, kan de undergå hydrotermisk ændring. Hydrotermiske væsker, som er varme, vandbaserede opløsninger, kan cirkulere gennem klipperne og interagere med de REE-holdige mineraler. Dette kan resultere i omfordeling og koncentration af REE, der danner vener, frakturer og mineraliserede zoner med højere REE-koncentrationer.

6. Forvitring og erosion: Over tid udsættes de REE-rige magmatiske bjergarter for forvitring og erosion. Disse processer kan nedbryde klipperne og frigive de REE-holdige mineraler, som kan transporteres og opkoncentreres af overfladevand og sedimentære processer. Dette kan føre til dannelsen af ​​sekundære REE-rige aflejringer, såsom placer-aflejringer eller sedimentære REE-berigede horisonter.

Kombinationen af ​​disse geologiske processer, herunder kappesmeltning, magmatisk differentiering, jordskorpeforurening, hydrotermisk ændring og forvitring, resulterer i dannelsen af ​​REE-rige aflejringer i det centrale Sverige. Disse aflejringer er af stor økonomisk betydning, da de indeholder værdifulde sjældne jordarters elementer, der anvendes i forskellige højteknologiske applikationer, herunder elektronik, magneter og batterier.