气体●同位素地球化学分享 http://blog.sciencenet.cn/u/lzp630 致力于传播和普及气体地球化学和同位素地球化学知识,提高公众的科学素养,让公众了解和关注地球科学领域的发展和挑战!

博文

《自然·地球科学》揭开“视线之外的布班克石”神秘面纱——蕴藏于地壳深处的稀土富集机理

已有 585 次阅读 2024-4-16 09:08 |个人分类:地球科学|系统分类:海外观察

在2024年4月12日发布的最新《自然·地球科学》期刊中,刊登了一篇题为“视线之外的布班克石”的研究文章(Out of sight burbankite)的文章,作者萨姆·布鲁姆-芬德利(Sam Broom-Fendley)博士详尽阐述了布班克石这一独特的矿物在地球化学过程中的关键角色。文中特别突出了布班克石在聚集稀土元素方面的重要功能,这对于支持未来低碳经济的发展具有不可忽视的潜力。

布班克石(Burbankite)以美国地质调查局已故地质学家威尔伯·斯威特·布班克(Wilbur Sweet Burbank,1898-1975),其化学组成复杂,可以表示为(Na,Ca)3(Sr,Ba,Ce)3(CO3)5,富含钠、钙、锶、钡及轻稀土元素(LREE)等成分。它是一种罕见的矿物,在碳酸岩、侵入碱性辉长正长岩中发现,在某些情况下可自生。产地包括美国、加拿大、格陵兰岛、巴西、俄罗斯、波兰和南非等。伴生矿物包括橄榄石、钙钙石、镧矿、方解石、黑云母、重晶石和碳碳石。伯班克石是压电材料,在压力作用下会产生电荷.​布班克石是隐藏在地壳深处,尤其可能在地幔层的极端高温高压条件下,伴随着板块俯冲过程中的复杂地球化学反应而形成。尽管肉眼难觅其踪迹,布班克石独特的结构使其具有强烈的轻稀土元素吸附能力和存储功能,犹如一座藏匿于地球内心深处的元素宝库。

布鲁姆-芬德利博士在其研究报告中阐述道,布班克石在特定的地壳环境下生成,当它在水溶液或酸性环境下溶解时,能将原本结合在其晶格中的稀土元素释放出来。这些宝贵的稀土元素随后可能会在适宜的沉积环境中聚集,形成高品位的矿床。研究发现布班克石与稀土元素的空间分布存在显著的相关性。该研究揭示了布班克石内部所蕴含的丰富轻稀土元素,这与母岩浆体系的高钠性质密切相关。当布班克石与周围的流体交互作用并经历固相重结晶时,会通过自身的分解过程释放出宝贵的轻稀土元素,这些元素随后参与地壳晚期矿床的形成,对低排放社会所需的清洁能源技术至关重要。

鉴于稀土元素在全球新能源技术、电子工业和通信领域应用的广泛性,对布班克石这类“深地信息载体”的深入探究不仅有助于深化我们对地球内部动力学、物质循环的理解,而且能指导我们在保护环境的前提下,更加科学合理地勘查、开发和利用这些稀缺资源。在这篇研究报告中,布鲁姆-芬德利博士通过对布班克石的深入剖析,不仅揭示了其在地球内部物质循环中的具体作用,还为有效利用和可持续发掘稀土资源提供了崭新的科学视角和理论依据。这项新发现不仅为地质学界深入理解地壳中稀土元素的迁移、富集规律提供了有力支持,还为寻找并开发新的稀土资源指明了方向,对于确保在全球低碳转型进程中所需的稀土供应具有重大意义。

参考文献:

Broom-Fendley, S. Out of sight burbankite. Nat. Geosci. 17, 284 (2024). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01410-8

Anenburg, M., Broom-Fendley, S., & Chen, W. (2021). Formation of Rare Earth Deposits in Carbonatites. Elements, 17(5), 327–332. https://doi.org/10.2138/gselements.17.5.327

Zaitsev, A. N., Demény, A., Sindern, S., & Wall, F. (2002). Burbankite group minerals and their alteration in rare earth carbonatites: Source of elements and fluids (evidence from C–O and Sr–Nd isotopic data). Lithos, 62(1-2), 15-33. doi:10.1016/S0024-4937(02)00084-1

https://www.handbookofmineralogy.org/pdfs/burbankite.pdf

图1. 布班克石

image.png

威尔伯·斯威特·布班克(Wilbur Sweet Burbank,1898-1975)



https://blog.sciencenet.cn/blog-3549522-1429870.html

上一篇:“超越质量定律—原子核体积效应如何颠覆同位素分馏理论的传统认知?
下一篇:高精度同位素比值测量TIMS & MC-ICP-MS 和微区分析 LA-MC-ICP-MS & SIMS对比(附表)
收藏 IP: 210.77.66.*| 热度|

0

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-5-30 21:56

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部