válkaČeskoslovenskoobjevy

Geologové řeší zásadní tajemství obklopující ložiska vzácných zemin

Geologové řeší zásadní tajemství obklopující ložiska vzácných zemin
Zdroj: Wikimedia Commons
+ 4 fotky+ 5 fotek

Mezinárodní tým vědců rozlouskl dlouholetou záhadu o tom, jak se v podzemí tvoří ložiska prvků vzácných zemin, která - jak se někdy zdá - beze stopy zmizí.

Yvonne Pokorná 21. října 2021

Vzácné zeminy je skupina 17 chemických prvků, bez nichž se neobejde většina moderních technologií, od chytrých telefonů a plochých obrazovek přes elektromobily, solární elektrárny až po kosmické družice.

Ačkoli název napovídá, že jsou vzácné, ve skutečnosti se mohou hojně vyskytovat v zemské kůře. Jejich vzácnost spočívá v tom, že koncentrace těchto minerálů ve vytěžené hornině je poměrně nízká. Těžba navíc představuje velkou zátěž pro životní prostředí, neboť kovy se dají z rudy dostat pouze loužením v silné kyselině. Z tohoto důvodu jsou koncentrovaná ložiska vzácných zemin vysoce vyhledávaným přírodním zdrojem a vědci neustále hledají nové a lepší způsoby, jak tyto cenné minerály vyhledávat a zajistit.

V nedávné studii vedené geologem Michaelem Anenburgem z Australské národní univerzity se vědci zaměřili na chemické mechanismy, kterými se tyto vzácné minerály tvoří pod povrchem, konkrétně v karbonatitu. Tato vyvřelá hornina je právě zdrojem vzácných zemin. Vědci v laboratoři simulovali, co se stane, když se karbonatit zahřeje pod vysokým tlakem a následně zchladí a odtlakuje, podobně jako k tomu dochází v přírodních magmatických procesech.

Vědci vložili malé množství syntetického karbonatitu do stříbrných nebo niklových kapslí v přístroji s pístem a válcem a tyto vzorky podrobili teplotám až do 1200 ° C při tlacích až 2,5 gigapascalů. Pak je postupně dekomprimovali a zchladili na 200 ° C  a 0,2 GPa.

Thumbnail # Kde začal život na Zemi? Odpověď můžou skrývat impaktní krátery
Mohlo by Vás zajímat:

Kde začal život na Zemi? Odpověď můžou skrývat impaktní krátery

Všechny experimenty zahrnovaly roztoky s anionty (chlorid, fluorid a uhličitan), o nichž se dříve předpokládalo, že mobilizují vzácné zeminy. Ukázalo se však, že pro transport vzácných zemin v karbonatitech a jejich okolí jsou nutné alkalické chemikálie, přičemž k jejich rozpustnosti napomáhal sodík a draslík. Podle výzkumníků jsou zásadité karbonatity schopny tvořit tekutiny bohaté na vzácné zeminy, které mohou migrovat na dlouhé vzdálenosti v podmínkách podobných magmatu, při zachování vysoké rozpustnosti těchto vzácných kovů.

Samozřejmě jde o výsledek v laboratorních podmínkách a stejné reakce nemusí přesně probíhat v otevřených systémech přírody, kde přítomnost vody a všech ostatních druhů chemikálií může proces ovlivnit. Podle vědců je to však krok vpřed, který reviduje naše znalosti o pozadí procesů zapojených do tvorby a koncentrace vzácných zemin.

„Vždy jsme hledali důkazy o roztocích obsahujících chloridy, ale nedařilo se nám je najít. Tyto výsledky nás přivádějí na nové myšlenky,“ říká hlavní autorka a geoložka Frances Wall z University v Exeteru.

Související články

Další články

Zavří­t reklamu