Des chercheurs ont créé une nouvelle carte mondiale montrant où se trouvent les roches volcaniques inhabituelles liées aux éléments de terres rares, révélant un lien frappant avec les parties les plus anciennes et les plus épaisses des continents terrestres. Parce que rien ne dit 'carte au trésor' comme la géologie.

L'équipe internationale, dirigée par des scientifiques du Département des sciences de la Terre de l'Université de Cambridge, a découvert que ces roches ignées riches en terres rares sont fortement associées aux variations de la lithosphère, la coque externe rigide de la planète. Leurs résultats suggèrent qu'une lithosphère épaisse joue un rôle majeur dans la formation des types de roches capables de concentrer les métaux précieux au fil du temps - essentiellement, la croûte terrestre a accumulé tous les bons trucs.

L'étude, publiée dans Nature Geoscience, pourrait aider les scientifiques à identifier de nouveaux gisements de terres rares dans le monde.

"Notre recherche commence à fournir une sorte de pouvoir prédictif quant à l'endroit où nous pouvons nous attendre à ce que ces roches, et par extension leurs gisements d'éléments de terres rares associés, se forment," a déclaré le Dr Emilie Bowman, auteur principal de l'étude de Cambridge Earth Sciences. C'est comme une prévision météo, mais pour des roches qui font fonctionner votre téléphone.

Les éléments de terres rares sont des composants essentiels dans de nombreuses technologies modernes, notamment les smartphones, les véhicules électriques et les éoliennes. Alors que la demande de technologies d'énergie propre augmente, les pays recherchent de plus en plus des approvisionnements nationaux sécurisés au lieu de dépendre fortement des importations en provenance de Chine.

Les scientifiques ont longtemps essayé de comprendre pourquoi les gisements de terres rares apparaissent dans certaines régions mais pas dans d'autres.

"Il y a un intérêt scientifique significatif pour savoir pourquoi les gisements de terres rares se forment là où ils se forment," a déclaré la professeure Sally Gibson, auteure principale de l'étude de Cambridge Earth Sciences, qui dirige actuellement un projet de recherche d'un million de livres sterling sur le sujet. C'est beaucoup d'argent à dépenser pour des roches qui semblent tout droit sorties d'un roman fantastique.

La plupart des études précédentes examinaient des gisements individuels ou des régions spécifiques. Cette recherche a plutôt examiné le problème à l'échelle mondiale tout en explorant les processus se déroulant profondément sous la surface de la Terre.

Pour mener l'étude, Bowman a compilé des informations chimiques provenant d'environ 9 000 échantillons de roches ignées collectés dans le monde entier. Toutes les roches étaient enrichies en CO2 dissous, un ingrédient important qui augmente la probabilité de concentration d'éléments de terres rares.

"Jusqu'à relativement récemment, ce sous-ensemble de roches ignées n'était que de simples curiosités," a déclaré Gibson. "Les géologues les collectionnaient avidement ; les étudiants de premier cycle étaient déconcertés par elles dans les cours pratiques. Mais ces dernières années, elles sont devenues très pertinentes." Parce que rien ne dit 'pertinence' comme une panique de la chaîne d'approvisionnement mondiale.

Beaucoup de ces roches sont très inhabituelles et ont été identifiées à l'origine au 19e et au début du 20e siècle. Leurs noms viennent souvent des endroits où elles ont été découvertes ou des minéraux étranges qu'elles contiennent.

"La terminologie est si tentaculaire qu'on pourrait presque créer une nouvelle langue à partir de ces noms de roches," a déclaré Gibson. "Cela, et leur complexité scientifique, a ajouté de la confusion, et les gens ont eu tendance à les éviter." Donc, fondamentalement, les géologues ont inventé un langage secret pour garder tout le monde à l'écart.

Les ondes sismiques révèlent des indices cachés sur les terres rares

Les chercheurs ont combiné la base de données des roches avec une imagerie sismique détaillée de l'intérieur de la Terre. En utilisant les ondes des tremblements de terre, l'équipe a pu cartographier l'épaisseur et la structure de la lithosphère sous différents continents.

"En utilisant les ondes sismiques des tremblements de terre, nous pouvons créer une image en coupe de la lithosphère, un peu comme un sonar peut repérer des caractéristiques sur le fond marin," a déclaré le professeur Sergei Lebedev, un géophysicien impliqué dans l'étude. "À partir de cette cartographie, nous pouvons voir que l'épaisseur de la lithosphère joue un rôle directeur dans l'endroit où nous trouvons ces gisements." Les tremblements de terre : destructeurs, mais aussi utiles pour la prospection minière.

Les scientifiques ont découvert que les roches ayant la bonne chimie pour l'enrichissement en terres rares se trouvent principalement le long des pentes abruptes