Průkopnický výzkum odhalil, že plány nejbohatších světových ložisek nejdůležitějších nerostů na světě byly položeny před miliardami let starověkými tektonickými pohyby. Vytvořením přímého spojení mezi prehistorickými subdukčními zónami a moderními ložisky prvků vzácných zemin (REE) vědci připravili nový plán pro nalezení materiálů potřebných pro přechod na čistou energii.
Hledání základů zelených technologií
Vzácné zeminy, skupina 17 kovových prvků včetně yttria a skandia, jsou „neviditelnými motory“ moderní technologie. Jsou nepostradatelné pro:
– Baterie elektrických vozidel (EV)
– Magnety pro větrné turbíny
– Smartphony a špičková elektronika
Navzdory jejich důležitosti je nesmírně obtížné najít dostatečně velká a koncentrovaná ložiska, aby byla komerčně zisková. Až dosud se velká část pátrání zaměřovala na plášťové vlečky – masivní sloupy roztavené horniny stoupající ze zemského jádra. Nový výzkum však naznačuje, že jsme možná hledali na špatném místě.
Nový geologický model: „oplodněný“ plášť
Ve studii publikované v časopise Science Advances tým vědců vedený profesorem Carlem Spandlerem z University of Adelaide zpochybňuje dominanci teorie pláště. Místo toho vědci poukazují na starodávné subdukční zóny – oblasti, kde jedna tektonická deska klouže pod druhou – jako na hlavní „architekty“ ložisek REE.
K tomuto procesu dochází prostřednictvím dlouhodobého „oplodnění“ zemského pláště:
1. Subdukce: Když tektonická deska subdukuje, uvolňuje tekutiny a halogeny (jako je fluor a chlór) do pláště nad ní.
2. Hnojivo: Tyto látky reagují s horninami pláště (jako je peridotit) a vytvářejí obohacené, „hnojené“ oblasti.
3. Skladování: Je pozoruhodné, že tyto obohacené zóny mohou zůstat stabilní po miliony nebo dokonce miliardy let.
4. Tání: Tyto zóny se nakonec roztaví a vytvoří alkalická a karbonátitová magmata, která vynášejí prvky vzácných zemin na povrch a vytvářejí ložiska nerostů.
„Tato studie ukazuje, že komponenty pro tato kritická ložiska nerostů byly položeny před desítkami milionů nebo dokonce miliardami let,“ říká hlavní autor studie Carl Spandler.
Proč je důležité „časové zpoždění“.
Jedním z nejpřekvapivějších objevů bylo kolosální časové zpoždění mezi počáteční tektonickou aktivitou a vznikem samotného ložiska. Zemský plášť působí jako masivní, pomalu se pohybující skladiště.
Data ukazují pozoruhodnou korelaci:
– 67 % známých akumulací alkalického/karbonátitového magmatu se nachází nad „oplodněným“ pláštěm.
– 72 % známých ložisek prvků vzácných zemin se nachází nad těmito oblastmi.
– U starších a kvalitnějších ložisek (starších přes 540 milionů let) se tato korelace zvyšuje na 92 %.
To naznačuje, že nejcennější a největší ložiska jsou často výsledkem dávných geologických procesů, které „čekaly“ na vhodné podmínky – jako je kontinentální protažení nebo změny tlaku – aby konečně vystoupily na povrch.
Cílová strategie pro budoucí průzkum
Pro těžařské společnosti a vlády tento objev mění proces průzkumu z hledání „jehly v kupce sena“ na cílený geologický průzkum. Místo skenování obrovských náhodných oblastí se nyní průzkum může zaměřit na:
– Starověké subdukční zóny identifikované pomocí tektonického modelování.
– Oblasti, kde se protíná několik „hnojených“ zón pláště, které zpravidla obsahují významnější ložiska.
– Stabilní oblasti kůry a svrchního pláště, kde se pravděpodobněji tvoří nízkoteplotní magmata.
Závěr: Přesunutím zaměření z hlubokých plášťových vleček na prastaré zóny tektonického oplodnění vědci poskytli mocný nový nástroj pro hledání minerálů potřebných k pohonu budoucnosti světové technologie a obnovitelné energie.
