瑞典中部富稀土元素(REE)礦床是如何形成的

來源：Uppsala University

作者:Linda Koffmar，烏普薩拉大學

我們的現代技術很大程度上依賴於稀土元素(REEs)的使用，而發現更多稀土元素的關鍵是瞭解它們在地殼中富集的過程。在瑞典中部古老的伯格斯拉根礦省，有一塊巴斯塔斯型稀土元素礦床。在一項新的研究中，烏普薩拉大學和瑞典地質調查局(SGU)的科學家展示了這些礦床最初是如何形成的。

在現代高科技的廣泛應用中，對稀土的需求日益增長，包括對實現“無化石”運輸和能源生產至關重要的應用，這引發了全球範圍內的努力，以發現這些關鍵金屬的新來源，因此也需要更好地瞭解它們是如何形成的。瑞典中南部貝格斯拉根礦省的巴斯塔斯型稀土礦床是迄今為止為開採稀土而開採的第一批硬巖礦石，在最初發現幾種稀土元素(包括鈰和鑭)和稀土礦物(如巴斯塔斯礦;見圖)。這些古元古代含矽卡巖的磁性稀土礦床代表了一個大型(>100公里)的高濃度稀土元素，即位於瑞典中南部博格斯拉根的“稀土線”。更好地瞭解它們的起源有助於指導在這裡和其他地方勘探這種類型的稀土礦化，以確保這些關鍵商品的未來供應。

為了闡明巴斯塔斯型稀土礦床的形成，需要對成礦過程和流體的性質進行嚴格的限制。為了解決這個問題，來自烏普薩拉大學、瑞典地質調查局(SGU)和開普敦大學的一個研究小組收集了來自瑞典中部10個典型巴斯塔斯型礦床的礦物氧和碳同位素數據，以評估它們的成因模式。研究結果現已發表在《科學報告》上。

新的同位素數據使研究小組能夠進行數值模型，這些模型與現有的地質觀測相結合，暗示了一個起源於地下、淺海的弧後環境，在那裡高溫的岩漿流體與原有的石灰岩層發生反應。流體與石灰岩相互作用過程中所經歷的劇烈的化學環境變化導致局部的矽卡巖形成和磁性稀土礦物沉澱。這些結果推動了關於巴斯塔斯型稀土礦床起源的長期爭論，併為有可能產生高級稀土礦化的地質過程提供了新的見解。