Исследователи создали новую глобальную карту, показывающую, где встречаются необычные вулканические породы, связанные с редкоземельными элементами, и обнаружили поразительную связь с самыми старыми и толстыми частями континентов Земли. Потому что ничто так не говорит «карта сокровищ», как геология.

Международная команда под руководством ученых из Департамента наук о Земле Кембриджского университета обнаружила, что эти богатые редкоземельными элементами магматические породы тесно связаны с вариациями литосферы — жесткой внешней оболочки планеты. Их выводы предполагают, что толстая литосфера играет ключевую роль в формировании пород, способных со временем концентрировать ценные металлы — по сути, земная кора копила все хорошее.

Исследование, опубликованное в Nature Geoscience, может помочь ученым выявить новые месторождения редкоземельных элементов по всему миру.

«Наше исследование начинает давать своего рода предсказательную силу в отношении того, где можно ожидать образования этих пород и, соответственно, связанных с ними месторождений редкоземельных элементов», — сказала доктор Эмили Боуман, ведущий автор исследования из Кембриджских наук о Земле. Это как прогноз погоды, но для камней, которые заставляют ваш телефон работать.

Редкоземельные элементы являются критически важными компонентами многих современных технологий, включая смартфоны, электромобили и ветряные турбины. По мере роста спроса на технологии чистой энергии страны все чаще ищут надежные внутренние поставки вместо того, чтобы полагаться на импорт из Китая.

Ученые давно пытались понять, почему месторождения редкоземельных элементов появляются в одних регионах, но не в других.

«Существует значительный научный интерес к тому, почему месторождения редкоземельных элементов образуются именно там, где они образуются», — сказала профессор Салли Гибсон, старший автор исследования из Кембриджских наук о Земле, которая в настоящее время руководит исследовательским проектом стоимостью 1 миллион фунтов стерлингов, посвященным этой теме. Это большие деньги, потраченные на камни, которые звучат так, будто они из фэнтезийного романа.

Большинство предыдущих исследований изучали отдельные месторождения или конкретные регионы. Это исследование вместо этого рассматривало проблему в глобальном масштабе, а также изучало процессы, происходящие глубоко под поверхностью Земли.

Для проведения исследования Боуман собрала химическую информацию примерно из 9000 образцов магматических пород, собранных по всему миру. Все породы были обогащены растворенным CO2, важным ингредиентом, который увеличивает вероятность концентрации редкоземельных элементов.

«До недавнего времени эта подгруппа магматических пород была всего лишь курьезами», — сказала Гибсон. «Геологи с жадностью их собирали; студенты были озадачены ими на практических занятиях. Но в последние годы они стали очень актуальными». Потому что ничто так не говорит «актуальность», как паника в глобальной цепочке поставок.

Многие из этих пород весьма необычны и были впервые идентифицированы в XIX и начале XX века. Их названия часто происходили от мест, где они были обнаружены, или от странных минералов, которые они содержали.

«Терминология настолько обширна, что из этих названий пород можно было бы составить новый язык», — сказала Гибсон. «Это, а также их научная сложность, добавили путаницы, и люди обычно старались их избегать». Так что, по сути, геологи изобрели секретный язык, чтобы держать всех остальных в неведении.

Сейсмические волны раскрывают скрытые редкоземельные подсказки

Исследователи объединили базу данных пород с детальной сейсмической визуализацией недр Земли. Используя волны землетрясений, команда смогла составить карту толщины и структуры литосферы под разными континентами.

«Используя сейсмические волны от землетрясений, мы можем создать поперечное изображение литосферы, подобно тому, как сонар может выделить особенности на морском дне», — сказал профессор Сергей Лебедев, геофизик, участвовавший в исследовании. «Из этого картирования мы видим, что толщина литосферы играет направляющую роль в том, где мы находим эти месторождения». Землетрясения: разрушительны, но также полезны для поиска полезных ископаемых.

Ученые обнаружили, что породы с правильной химией для обогащения редкоземельными элементами в основном встречаются вдоль крутых