Forscher haben eine neue globale Karte erstellt, die zeigt, wo ungewöhnliche vulkanische Gesteine im Zusammenhang mit Seltenen Erden vorkommen, und dabei eine auffällige Verbindung zu den ältesten und dicksten Teilen der Erdkontinente aufdecken. Denn nichts sagt 'Schatzkarte' wie Geologie.

Das internationale Team unter der Leitung von Wissenschaftlern der Abteilung für Erdwissenschaften der Universität Cambridge fand heraus, dass diese an Seltenen Erden reichen magmatischen Gesteine stark mit Variationen in der Lithosphäre, der starren äußeren Hülle des Planeten, verbunden sind. Ihre Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine dicke Lithosphäre eine wichtige Rolle bei der Bildung der Gesteinsarten spielt, die im Laufe der Zeit wertvolle Metalle konzentrieren können – im Grunde hat die Erdkruste all die guten Sachen gehortet.

Die in Nature Geoscience veröffentlichte Studie könnte Wissenschaftlern helfen, weltweit neue Vorkommen Seltener Erden zu identifizieren.

„Unsere Forschung beginnt, eine Art Vorhersagekraft dafür zu liefern, wo wir diese Gesteine und damit auch ihre zugehörigen Lagerstätten Seltener Erden erwarten können“, sagte Dr. Emilie Bowman, Hauptautorin der Studie von Cambridge Earth Sciences. Es ist wie eine Wettervorhersage, aber für Gesteine, die Ihr Handy zum Laufen bringen.

Seltene Erden sind kritische Komponenten in vielen modernen Technologien, darunter Smartphones, Elektrofahrzeuge und Windturbinen. Da die Nachfrage nach sauberen Energietechnologien steigt, suchen Länder zunehmend nach sicheren heimischen Quellen, anstatt stark auf Importe aus China angewiesen zu sein.

Wissenschaftler haben lange versucht zu verstehen, warum Vorkommen Seltener Erden in einigen Regionen auftreten, in anderen jedoch nicht.

„Es gibt ein erhebliches wissenschaftliches Interesse daran, warum Lagerstätten Seltener Erden dort entstehen, wo sie entstehen“, sagte Professor Sally Gibson, leitende Autorin der Studie von Cambridge Earth Sciences, die derzeit ein 1-Million-Pfund-Forschungsprojekt zu diesem Thema leitet. Das ist eine Menge Geld für Gesteine, die klingen, als gehörten sie in einen Fantasy-Roman.

Die meisten früheren Studien untersuchten einzelne Vorkommen oder bestimmte Regionen. Diese Forschung betrachtete das Problem stattdessen auf globaler Ebene und untersuchte gleichzeitig Prozesse tief unter der Erdoberfläche.

Um die Studie durchzuführen, sammelte Bowman chemische Informationen von etwa 9.000 magmatischen Gesteinsproben aus aller Welt. Alle Gesteine waren mit gelöstem CO2 angereichert, einem wichtigen Bestandteil, der die Wahrscheinlichkeit einer Konzentration Seltener Erden erhöht.

„Bis vor relativ kurzer Zeit waren diese Untergruppe magmatischer Gesteine bloße Kuriositäten“, sagte Gibson. „Geologen sammelten sie eifrig; Studenten waren in Praktika von ihnen verblüfft. Aber in den letzten Jahren sind sie sehr relevant geworden.“ Denn nichts sagt 'Relevanz' wie eine globale Lieferkettenpanik.

Viele dieser Gesteine sind höchst ungewöhnlich und wurden ursprünglich im 19. und frühen 20. Jahrhundert identifiziert. Ihre Namen stammen oft von den Orten, an denen sie entdeckt wurden, oder von den seltsamen Mineralien, die sie enthielten.

„Die Terminologie ist so ausufernd, dass man aus diesen Gesteinsnamen fast eine neue Sprache machen könnte“, sagte Gibson. „Dies und ihre wissenschaftliche Komplexität haben Verwirrung gestiftet, und die Leute neigten dazu, ihnen aus dem Weg zu gehen.“ Also haben Geologen im Grunde eine Geheimsprache erfunden, um alle anderen fernzuhalten.

Erdbebenwellen enthüllen verborgene Hinweise auf Seltene Erden

Die Forscher kombinierten die Gesteinsdatenbank mit detaillierten seismischen Bildern des Erdinneren. Mithilfe von Erdbebenwellen konnte das Team die Dicke und Struktur der Lithosphäre unter verschiedenen Kontinenten kartieren.

„Mit seismischen Wellen von Erdbeben können wir ein Schnittbild der Lithosphäre erstellen, ähnlich wie ein Sonar Merkmale auf dem Meeresboden erkennen kann“, sagte Professor Sergei Lebedev, ein an der Studie beteiligter Geophysiker. „Aus dieser Kartierung können wir ersehen, dass die Lithosphärendicke eine leitende Rolle dabei spielt, wo wir diese Vorkommen finden.“ Erdbeben: zerstörerisch, aber auch nützlich für die Mineralexploration.

Die Wissenschaftler entdeckten, dass Gesteine mit der richtigen Chemie für die Anreicherung Seltener Erden hauptsächlich entlang der steilen