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《科学进展》:科学家揭秘碳酸岩型金属矿床的成因之谜!

2024-03-29 10:32:16 来源:自然资源部全球地质矿产信息系统
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简介:随着全球对可再生能源的需求日益增长,科学家们正在寻求解决可再生能源技术所需金属供应的关键问题。最近,《科学进展》(Science Advances)期刊发表的一篇论文引起了广泛关注,该论文重点探索了可再生能源技术所需的金属富集过程。研究人员发现,低温富碳熔融体在地球深处的地幔中起着关键作用,将金属从地幔向上运移,为可再生能源技术提供了必要的资源。
随着全球对可再生能源的需求日益增长,科学家们正在寻求解决可再生能源技术所需金属供应的关键问题。最近,《科学进展》(Science Advances)期刊发表的一篇论文引起了广泛关注,该论文重点探索了可再生能源技术所需的金属富集过程。研究人员发现,低温富碳熔融体在地球深处的地幔中起着关键作用,将金属从地幔向上运移,为可再生能源技术提供了必要的资源。

这篇论文详细介绍了澳大利亚麦格理大学博士后伊斯拉·埃莎德(Isra Ezad)牵头的国际团队的研究成果。该团队在类似地壳90公里深处的高温高压环境下创造了少量熔融碳酸盐材料。

他们的实验表明,碳酸岩熔融体可融解和携带许多金属和化合物,这个认识可为未来金属勘探提供参考信息。

“我们知道碳酸岩熔体可携带稀土元素,但本次研究又进了一步”,埃莎德在媒体声明中称。“我们发现这种含碳熔岩能携带氧化态硫,同时能够融解地幔中的‘未来绿色金属’贵金属和贱金属”。

地壳及其下面地幔的大多数岩石由硅酸盐组成,就像火山喷发的熔岩一样。

然而,这些深部岩石的一小部分含有少量的碳和水,使得它们能够在比地幔其他部分较低的温度下熔融。

这些碳酸岩熔体高效地融解和搬运镍、铜和钴等贱金属,金银等贵金属和氧化硫,金属富集后形成矿床。

“我们的发现表明,碳酸岩熔体硫含量要比以前认为的多而广,而且可能在金属矿床富集过程中发挥更重要的作用”,埃莎德称。

研究人员选择了两种天然地幔成分进行实验:一种来自乌干达西部的云母辉石岩,另一种来自喀麦隆的尖晶石二辉橄榄岩。

埃莎德解释说,较厚的陆壳地区更容易形成在较老的大陆内陆区域,在那里它们可以充当海绵,吸收碳和水。

“碳硫熔体似乎在断续的地幔区域溶解并富集这些金属,并将它们携带到较浅的地壳深部,在那里经过化学反应从而形成矿床”,这位科学家指出。

她认为,这项研究表明,追踪碳酸岩熔体能够使我们更好地认识大规模金属分布以及地球历史过程中的成矿机理。

“随着全球从化石燃料转向电池、风能和太阳能技术,对这些关键金属的需求飙升,而找到可靠的资源愈加困难”,埃莎德称。“这些新认识为我们开拓了一个新的找矿空间:以前没有认识到的碳酸岩熔体贱金属和贵金属矿床。”

《科学进展》期刊最近发表的论文揭示了低温富碳熔融体的金属富集过程,为可再生能源技术的发展带来了新的希望。这一发现为减轻对稀土元素等宝贵资源的依赖提供了潜在解决方案,并推动了可持续发展的进程。未来,基于这些新发现,我们可以期待更多创新和突破,以满足不断增长的可再生能源需求。
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