Badacze z Uniwersytetu Utah analizowali stężenie pierwiastków ziem rzadkich (ang. rare earth elements, REE) w próbkach z pasa węglowego Uinta w amerykańskich stanach Utah i Kolorado. Największa koncentracja tych pierwiastków miała miejsce w warstwach łupków występujących nad i pod pokładami wydobywanego węgla – czytamy w artykule na łamach Frontiers in Earth Science.
Czytaj też: Chińczycy znaleźli gigantyczne złoża metali ziem rzadkich
Pierwiastkami ziem rzadkich nazywamy 15 metali z szeregu lantanowców oraz skand (Sc) i itr (Y). Nie są one powszechnie występującymi pierwiastkami w skorupie ziemskiej, ale jest ich na tyle dużo, że można je eksploatować na potrzeby zaawansowanych technologii. Zwykle występują w formie tlenków.
REE wykorzystywane są do budowy ultra silnych magnesów, nadprzewodników, luminoforów, laserów czy materiałów luminescencyjnych. Co ciekawe, znajdują się również w urządzeniach, z których korzystamy na co dzień. Mowa tutaj chociażby o telewizorach czy smartfonach – tłumaczą naukowcy z Uniwersytetu Utah.
Wzbogacenie złóż metali w Utah i Kolorado. Okazało się, że znajdują się one przy pokładach węgla
Analizy obejmowały 3500 próbek pobranych z 10 kopalń węgla, czterech hałd odpadowych, siedmiu wywierconych rdzeni oraz popiołów znalezionych w pobliżu elektrowni. Miejsca poboru rozlokowane były od płaskowyżu Wasatch w Utah, przez Book Cliffs, aż do stanu Kolorado. Uczeni oszacowali, że od 24 do 45 proc. skał łupkowych towarzyszących pokładom węgla jest wzbogaconych w REE, czyli cechują się ich stężeniem powyżej 200 ppm.
Czytaj też: Złoża metali ziem rzadkich to żyła złota. Tak się składa, że Polska na takim siedzi
Chociaż wyniki badań naukowych nie podają przyczyny powstania tego wzbogacenia, to naukowcy mają kilka luźnych hipotez. Prawdopodobnie pokłady węgla i łupków powstawały w epoce kredy (66 milionów lat temu), kiedy Amerykę Północną dotykał wzmożony wulkanizm. Popioły pochodzące z wybuchów wulkanów (wraz z REE) prawdopodobnie dostały się do torfowisk i razem z nimi przeobraziły się w obecne złoża.
Inne teorie sugerują, że materia organiczna w torfowiskach pierwotnie zawierała pierwiastki ziem rzadkich. Następnie REE miałyby migrować z pokładów węgla do sąsiadujących z nimi skał w drodze procesów diagenezy. Tak czy owak, nie zważając na przyczyny powstania tych złóż, jest to zaskakująca ironia losu, że tak potrzebne surowce dla przyszłościowej, ekologicznej gospodarki znajdują się w pobliżu złóż węgla, od wydobycia których chcemy odchodzić.