Новости

Геологи разгадали, как образуются залежи редкоземельных элементов

Международная группа ученых разгадала давнюю геологическую загадку, как залежи редкоземельных элементов образуются под землей и куда они бесследно исчезают. Об этом сообщает Science Alert.

Под руководством геолога Майкла Аненбурга из Австралийского национального университета ученые изучили механизмы образования редкоземельных элементов (РЗЭ) внутри и вокруг вулканической карбонатитовой породы, которая тесно с ними связана.

Чтобы изучить процессы минерализации, Аненбург и его команда смоделировали ситуацию, когда карбонатитовая порода нагревается под высоким давлением перед охлаждением и сбросом давления, как это происходит в естественной среде. Они поместили небольшие количества синтетического карбонатита в серебряные и никелевые капсулы в устройстве с поршневым цилиндром, а затем подвергли образцы воздействию температур до 1200 °C (2192 °F) при давлении до 2,5 гигапаскалей (ГПа) перед постепенной декомпрессией и охлаждением до 200 °C (392 °F) и 0,2 ГПа.

До сих пор считалось, что определенные лиганды, молекулы, способные связываться с РЗЭ, включая хлор и фтор, необходимы для того, чтобы сделать элементы растворимыми и способными мобилизовать химические вещества до кристаллизованных концентраций. Но эксперимент показал другое. Оказалось, что щелочные химические вещества необходимы для переноса РЗЭ в карбонатиты и вокруг них в качестве прекурсора для минерализации, а натрий и калий помогают сделать элементы растворимыми.

«То, что мы наблюдали это в лабораторных условиях, не обязательно означает, что мы будем наблюдать те же самые реакции в открытых системах природы. Тем не менее, это шаг вперед, который пересматривает наши знания о фоновых процессах, связанных с образованием и концентрацией РЗЭ», – резюмируют исследователи.

Редкоземельные элементы (РЗЭ) – это набор из 17 ценных химических элементов, которые широко применяются в производстве технологических устройств от смартфонов до ветряных турбин и спутников. Они редко встречаются в земной коре, но иногда образуют концентрированные месторождения. Поиск и обнаружение именно таких и является задачей ученые.

Поскольку они редко встречаются в природе, особый интерес вызывает разведка именно концентрированных месторождений. До сих пор не существует единой модели, объясняющей залежи редкоземельных элементов.

Ранее «Наука» рассказала о пересмотре геологами масштабов самой глубокой пресноводной пещеры на Земле.

Фото: Shutterstock

Читайте также
Испытатель российской вакцины заразился коронавирусом. Препарат не работает?
Испытатель российской вакцины заразился коронавирусом. Препарат не работает?
Большинство считает, что вакцина обязана предотвращать заражение. Но это не так.
Как поймать темную материю
Как поймать темную материю
Темная материя есть даже в вашей комнате, но как ее поймать?
Венера — наша историческая родина?
Венера — наша историческая родина?
Благодаря находке фосфина в облаках Венеры, астрофизики обрели веру в возможность обнаружения внеземной жизни.