Så bildades svenska mineraliseringar rika på sällsynta jordartsmetaller
2019-10-28
Mycket av dagens moderna teknik kräver sällsynta jordartsmetaller och en nyckel till att hitta mer är att förstå hur de kan koncentreras i jordskorpan. Genom Bergslagen går ett stråk med anrikningar av sällsynta jordartsmetaller av så kallad ”Bastnästyp” och i en ny studie visar forskare från Uppsala universitet och Sveriges geologiska undersökning (SGU) hur denna typ av malmer en gång bildades.
Det kraftigt ökande behovet av sällsynta jordartsmetaller (”REE”, efter engelskans Rare Earth Elements) i modern teknik, inte minst för olika tillämpningar inom grön och klimatvänlig energiproduktion och elektromobilitet, har lett till globala ansträngningar för att hitta mer av dem. Idag står Kina för mer än 90 procent av världsproduktionen och risken för tillgångsbrist driver sökandet efter REE i övriga världen. De räknas därför till de allra mest kritiska metallerna för EU. En viktig nyckel till att finna nya mineraliseringar av dem är att förstå hur de en gång bildades.
Bastnästypens gruvor har haft en nyckelroll i upptäcktshistorien av sällsynta jordartsmetaller. Det var till exempel här man först träffade på cerium och lantan och flera REE-rika mineral, som bastnäsit. Gruvorna uppträder längs ett över 100 km långt stråk i Bergslagen, den så kallade REE-linjen. Dessa förekomster utgjorde också de första malmerna i världen som bröts i fast berg specifikt för att utvinna just dessa kritiska metaller. Bastnästypförekomsterna är paleoproteroziska, alltså ungefär 1,90-1,89 miljarder år gamla järn-REE-skarnmineraliseringar.
För att bättre kunna förstå och karakterisera de processer och fluider som sannolikt genererat mineraliseringarna av Bastnästyp genomfördes en studie av fördelningen av stabila isotoper i deras mineral. Forskare från Uppsala universitet, Sveriges geologiska undersökning (SGU) och University of Cape Town, Sydafrika, tog fram syre- och kolisotopdata från tio sådana förekomster i Bergslagen, ett dataset som gjorde det möjligt att beräkna sammansättning och ursprung hos de fluider - som visade sig vara magmatiska vattenlösningar - som ursprungligen bildade de REE-rika malmerna. Resultaten har publicerats i Nature Research-tidskriften Scientific Reports.
Genom att jämföra sina nya data med tidigare genomförda geologiska observationer kunde forskarna visa att malmerna bildats under havsbotten i anslutning till aktiva vulkaner, där metallhaltiga och heta vattenlösningar av magmatiskt ursprung reagerade med lokala kalkstenshorisonter i en tjock packe av vulkaniska avlagringar. Reaktionerna mellan lösningarna och kalkstenen ledde till utfällning av både metaller i form av järnoxid (magnetit) och REE-mineral, liksom de olika silikater som utgör det så kallade skarnet (ansamlingar av kalciumsilikatmineral).
Resultaten ger grundläggande och ny förståelse för hur malmer rika på sällsynta jordartsmetaller kan bildas.
För mer information, kontakta:
Erik Jonsson, Sveriges geologiska undersökning (SGU) e-post: erik.jonsson@sgu.se tel: 070-222 88 51
Fredrik Sahlström, Uppsala universitet, e-post: fredrik.sahlstrom@geo.uu.se tel: 079-3401535
Karin Högdahl, Uppsala universitet, e-post: karin.hogdahl@geo.uu.se tel: 070-6525951
Sahlström, F., Jonsson, E., Högdahl, K., Troll, V. R., Harris, C., Jolis, E. M. & Weis, F. (2019) Interaction between high-temperature magmatic fluids and limestone explains ‘Bastnäs-type’ REE deposits in central Sweden. Scientific Reports, DOI: 10.1038/s41598-019-49321-8
Studien har stötts av Vetenskapsrådet, Sveriges geologiska undersökning (SGU) och Uppsala universitet.
Nyhetsarkiv 2019
-
Donation till institutionen för geovetenskaper
Ett brittiskt ingenjörsföretag har donerat tio licenser för Move-programvara till Institutionen för geovetenskaper vid Uppsala Universitet. Mjukvaran används för att visualisera och analysera tredimensionell geologisk data och tillämpas både inom forsknings- och undervisningsaktiviteter.
-
New study of how sustainable development depends on biodiversity
A new study published today in Nature Sustainability exemplifies the breadth of ways in which biodiversity can contribute to achievement of all 17 Sustainable Development Goals (SDGs) and thereby help to underpin sustainable development.
-
Ny metod för utvinning av sällsynta jordartsmetaller från apatitförande bergarter
Aptitförande berggart Efterfrågan på sällsynta jordartsmetaller, eller REE från engelskans Rare Earth Elements, ökar stadigt inte minst med anledning av tillämpningar i högprestationsmagneter och på senare tid även i nya typer av effektiva batterier. Som en direkt konsekvens av den höga efterfrågan har forskning om utvinning av dessa metaller också ökat.
-
Hydrothermal alteration of andesitic lava domes can lead to explosive volcanic behaviour
Figure. Photographs from Merapi volcano (Indonesia) outlining the process described in the study. Left: Volcanic gases can escape (outgas) and the pressure within and beneath the dome does not increase. Middle: Hydrothermal alteration reduces the permeability of the dome and effectively shuts off outgassing, resulting pressure buildup beneath the dome. Right: This gas overpressure drives fragmentation and explosive behaviour. The explosion provides new outgassing pathways and the clock is reset.
Volcanoes that extrude lava domes – mounds of blocky lava that form as high-viscosity magma slowly extrudes from the top of a volcanic conduit – are among the most hazardous on Earth.
-
Så bildades svenska mineraliseringar rika på sällsynta jordartsmetaller
REE-karbonaten bastnäsit, idag ett av världens viktigaste malmmineral för utvinning av sällsynta jordartsmetaller, upptäcktes och beskrevs ursprungligen 1838 av Wilhelm Hisinger i prov från Bastnäsgruvorna i Bergslagen. Foto: C. Rewitzer, Wikimedia Mycket av dagens moderna teknik kräver sällsynta jordartsmetaller och en nyckel till att hitta mer är att förstå hur de kan koncentreras i jordskorpan. Genom Bergslagen går ett stråk med anrikningar av sällsynta jordartsmetaller av så kallad ”Bastnästyp” och i en ny studie visar forskare från Uppsala universitet och Sveriges geologiska undersökning (SGU) hur denna typ av malmer en gång bildades.
-
Scientists identify signs of activity from Anak Krakatau prior to collapse
Prior to the collapse of a section of the volcano Anak Krakatau in December 2018, which triggered a deadly tsunami, it exhibited several signs of activity in the months leading up to the event. A study recently published in Nature Communications, notes that at the time, and when considered individually, none of the anomalies would have been conclusive enough to predict the events to come, but the observations could prove useful in the future.
-
Vet du inte vad du ska göra i höst? Våra utbildningsprogram är öppna för sen anmälan!
-
Scientists discover how volcanoes release trapped crustal CO2 to the atmosphere
Intense outgassing at Merapivolcano. Photo: Tom Walter The source of carbon dioxide (CO2) emitted from volcanoes has been the topic of a long-standing debate. Now, a team of scientists show that CO2 is efficiently liberated from limestones by volcanic activity and released into the atmosphere. This limestone-derived CO2 is likely a significant contributor to the global carbon cycle, but has so far been underestimated in respect to climate effects. The findings have been published in the journal Scientific Reports.
-
Professor emeritus Sergej Zilitinkevich får pris från International Meteorological Organization
Professor emeritus Sergej Zilitinkevich has been named as the winner of the prestigious International Meteorological Organization (IMO) Prize for his outstanding contribution to meteorology and climatology and scientific research.
-
Svensk järnmalm bildades i vulkaner
Järnmalm av kirunatyp utgör den största delen av Europas järnmalmsproduktion men när det kommer till hur denna malm en gång bildades har forskarna inte varit överens. Nu presenterar forskare från Uppsala universitet, tillsammans med internationella kollegor, nya resultat som visar att den största delen av järnmalmen måste vara bildad av magmatiska processer i höga temperaturer. Resultaten publiceras i tidskriften Nature Communications.
-
Vill du representera Institutionen för geovetenskaper i 2019 års forsränning?
Vi söker ett lag om två till fyra studenter med en kreativ idé till hur institutionen för geovetenskaper kan representeras på en flotte under forsränningen
-
”Sensorerna ska känna av små rörelser i berget”
Hallå där, Björn Lund, geovetare, som testar sensorer för övervakning av slutförvar för använt kärnbränsle i Forsmark: Du arbetar inom det svenska nationella seismiska nätet, SNSN, som drivs av institutionen för geovetenskaper och som har ett samarbete med Svensk Kärnbränslehantering, SKB – vad handlar ert projekt om? -
Stort vulkanutbrott utanför Skottland kan ha bidragit till förhistorisk global uppvärmning
För ungefär 56 miljoner år sedan blev det mycket varmare på jorden. Forskare från Uppsala universitet kan nu tillsammans med brittiska kollegor visa att ett stort, explosivt vulkanutbrott på ön Isle of Skye utanför Skottland kan ha varit en bidragande faktor till klimatförändringen. Forskningen publiceras i tidskriften Scientific Reports.
-
Den första högupplösta kartan över alla världens flodslätter
En internationell forskargrupp presenterar nu den första högupplösta kartan över hela världens flodslätter. Att identifiera områden som kan komma att översvämmas är avgörande både när det gäller utveckling och skydd av landområden i närheten av bebyggelse. Forskargruppen presenterar också ett öppet tillgängligt verktyg som kan användas för att kartlägga flodslätter. Artikeln är publicerad i tidskriften Nature Scientific Data.
-
Prof. Chin-Fu Tsang delar ut Chin-Fu Tsang-priset!
Professor Chin-Fu Tsang gives out the prize named after him during the CouFrac 2018 Conference in Wuhan Our visiting Professor Chin-Fu Tsang from Lawrence Berkeley National Laboratory, gave out the prize named after him during the CouFrac Conference in Wuhan on 12-14 November 2018.