Hvor sjældne jordartselementer (REE) -rige aflejringer i det centrale Sverige dannede sig

Meget af vores moderne teknologi er afhængig af brugen af ​​sjældne jordarters elementer (REE'er), og en nøgle til at finde flere af dem er at forstå de processer, der koncentrerer dem i jordskorpen. I den gamle Bergslagen malmprovins i Midtsverige ligger en zone med Bastnäs-type sjældne jordartselementer, og i en ny undersøgelse, forskere fra Uppsala Universitet og Sveriges Geologiske Undersøgelse (SGU) viser, hvordan disse aflejringer oprindeligt dannede sig.

Den stigende efterspørgsel efter REE'er i en lang række moderne højteknologiske applikationer, herunder applikationer, der er afgørende for at opnå "fossilfri" transport og energiproduktion, har udløst en verdensomspændende indsats for at opdage nye kilder til disse kritiske metaller og derfor også et behov for bedre at forstå, hvordan de dannede. REE-aflejringerne af Bastnäs-typen i Bergslagen-malmprovinsen i det sydlige Midtsverige var de første stenarter, der nogensinde blev udvundet for REE'er og spillede en central rolle i den oprindelige opdagelse af flere sjældne jordartselementer (herunder cerium og lanthanum) og REE mineraler (såsom mineralet bastnäsite; se foto). Disse Palaeoproterozoiske, skarn-hostet magnetit-REE aflejringer repræsenterer en storstilet (> 100 km) funktion af højkvalitets REE-koncentrationer, "REE -linjen" i Bergslagen, det sydlige Midtsverige. En forbedret forståelse af deres oprindelse kan hjælpe med at guide efterforskning efter denne type REE -mineralisering her og andre steder for at sikre den fremtidige forsyning af disse kritiske varer.

For at opklare dannelsen af ​​REE-aflejringer af Bastnäs-type, robuste begrænsninger på arten af ​​malmdannende processer og væsker var nødvendige. For at løse dette, et forskerhold fra Uppsala Universitet, Den geologiske undersøgelse i Sverige (SGU) og University of Cape Town indsamlede data om ilt og kulstofisotoper fra ti af de klassiske centrale svenske Bastnäs-type aflejringer for at vurdere deres oprindelsesmåde. Resultaterne er nu offentliggjort i Videnskabelige rapporter .

De nye isotopdata tillod teamet at udføre numeriske modeller, der, kombineret med eksisterende geologiske observationer, indebærer en oprindelse i en havbund, lav-marine bagbue-indstilling, hvor magmatiske væsker ved høj temperatur reagerede med allerede eksisterende kalkstenlag. De drastiske ændringer i det kemiske miljø, væskerne oplevede under deres interaktion med kalkstenen, førte til lokaliseret dannelse af skarn og magnetit-REE mineraludfældning. Disse resultater fremmer den mangeårige debat om oprindelsen af ​​REE-aflejringer af Bastnäs-typen og giver ny indsigt i geologiske processer, der har potentiale til at producere højkvalitets REE-mineralisering.