研究者たちは、レアアース元素に関連する珍しい火山岩がどこで見つかるかを示す新しい世界地図を作成し、地球の最も古くて厚い地殻部分との顕著な関連性を明らかにした。宝の地図と言えば地質学、ってね。
ケンブリッジ大学地球科学部の科学者たちが率いる国際チームは、これらのレアアースに富む火成岩が、地球の rigid な外殻であるリソスフェアの変動と強く関連していることを発見した。彼らの発見は、厚いリソスフェアが、時間をかけて貴重な金属を濃縮できる種類の岩石を形成する主要な役割を果たしていることを示唆している。つまり、地球の地殻はずっと良いものを独占していたわけだ。
この研究は『Nature Geoscience』に掲載され、世界中の新しいレアアース鉱床の特定に役立つ可能性がある。
「私たちの研究は、これらの岩石と、それに伴うレアアース元素鉱床がどこで形成されるかを予測する力を提供し始めています」と、この研究の主著者であるケンブリッジ地球科学部のエミリー・ボウマン博士は述べた。まるで天気予報みたいなものだが、対象はあなたのスマホを動かす岩石だ。
レアアース元素は、スマートフォン、電気自動車、風力タービンなど、多くの現代技術に不可欠な部品である。クリーンエネルギー技術への需要が高まるにつれ、各国は中国からの輸入に大きく依存するのではなく、安全な国内供給源をますます模索している。
科学者たちは長い間、なぜレアアース鉱床がある地域に現れ、他の地域には現れないのかを理解しようとしてきた。
「レアアース鉱床がなぜ特定の場所に形成されるのかについては、大きな科学的関心があります」と、この研究の上級著者であるケンブリッジ地球科学部のサリー・ギブソン教授は述べた。彼女は現在、このテーマに焦点を当てた100万ポンドの研究プロジェクトを率いている。ファンタジー小説に出てきそうな岩石にそんな大金を費やすとはね。
これまでのほとんどの研究は、個々の鉱床や特定の地域を調査していた。今回の研究は、地球深部で起こっているプロセスを探求しながら、地球規模で問題を検討した。
研究を実施するために、ボウマンは世界中から収集された約9,000の火成岩サンプルの化学情報をまとめた。すべての岩石は、レアアース元素の濃縮の可能性を高める重要な成分である溶存CO2に富んでいた。
「ごく最近まで、この火成岩のサブセットは単なる珍品でした」とギブソンは述べた。「地質学者は熱心に収集し、学部生は実習で困惑しました。しかし近年、それらは非常に重要になりました。」何しろ、世界的なサプライチェーンのパニックほど「関連性」を感じさせるものはないからね。
これらの岩石の多くは非常に珍しく、元々は19世紀から20世紀初頭に特定された。その名前は、発見された場所や含まれる奇妙な鉱物に由来することが多い。
「用語は非常に広範囲にわたるため、これらの岩石名からほとんど新しい言語を作ることができます」とギブソンは述べた。「これと科学的な複雑さが混乱を招き、人々はそれらから遠ざかる傾向がありました。」つまり、地質学者は他の人を締め出すために秘密の言語を発明したわけだ。
地震波が隠されたレアアースの手がかりを明らかにする
研究者たちは、岩石データベースと地球内部の詳細な地震イメージングを組み合わせた。地震波を使用して、チームは異なる大陸の下のリソスフェアの厚さと構造をマッピングすることができた。
「地震からの地震波を使用して、ソナーが海底の特徴を識別できるように、リソスフェアの断面画像を作成できます」と、この研究に関与した地球物理学者のセルゲイ・レベデフ教授は述べた。「このマッピングから、リソスフェアの厚さがこれらの鉱床の位置に指針的な役割を果たしていることがわかります。」地震：破壊的だが、鉱物探査には役立つ。
科学者たちは、レアアース濃縮に適した化学組成を持つ岩石が、主に急峻な