新3D模型助力稀土元素勘探

　　2022年6月30日，英国埃克塞特大学（University of Exeter）公布其最新研究进展称，该校研究人员联合英国地质调查局（BGS）开发出一款新的3D地质模型，旨在指导稀土元素（REE）的勘探，该模型对可再生能源及运输行业发展至关重要。相关研究以《碱性硅酸盐REE-HFSE系统》（Alkaline-Silicate REE-HFSE Systems）为题发表在近期出版的《经济地质学》（ Economic Geology ）杂志。
　　可再生能源和交通基础设施的碳减排任务的发展将需要矿物的新平衡，尤其包括更多的关键金属，然而目前该行业的回收业务不能满足日益增长的需求。其中，稀土元素（REE）作为广泛应用的重要原材料，被应用于永磁体、金属合金、陶瓷和玻璃、可充电电池和光纤等生产过程中，这些材料对于支持世界向可再生能源过渡的技术至关重要，涉及行业包括风力涡轮机到电动汽车、通信网络等等。尽管如此，REE的勘探模型仍然不如铁、铜和金等主要和贵金属的勘探模型那么发达，因此大多数矿产勘探行业继续关注这些金属。为了解决这个问题，由BGS经济地质学家领导的多学科科学家团队首次开发了一个3D地质模型，该模型将有助于使用地球物理和地球化学方法指导REE的勘探。该模型以碱性火成岩系统为目标，原因是具有共同地质历史的碱性火成岩群（碱性火成岩系统）出现在世界各地的许多地方，并且是REE 矿床的常见宿主。新模型对全球碱性火成岩系统的地图、地球物理和地球化学数据以及岩石学观测的相关研究进行了汇编。研究人员称，该研究的主要目标是生成一个多尺度的稀土勘探指南，其中包含碱性硅酸盐系统，使地质学家能够更有效地定位潜在区域和稀土矿床。通过综合来自地图、地球物理模型和地球化学指标的不同观测结果，为勘探者生成适用于从大陆到矿床规模的工作流程。研究成果包括的碱性硅酸盐系统的示意性3D模型，可以揭示各种类型的关键矿床的位置，能够为探索碱性岩石中稀土元素的经济地质学家以及未来的研究人员提供参考。该3D模型将帮助刚接触碱性岩石的地质学家快速了解关键点，以指导其寻找REE。
　　研究人员表示，该研究是首次以可视化的3D模型来展示碱性火成岩的勘探的成果，有利于加深对这些矿产3D结构的了解，此外还推荐了用于勘探目标的地球物理和地球化学方法，以及与碱性火成岩系统所含矿产资源开发相关的矿物加工和环境因素。该研究受到了欧盟地平线 2020 研究和创新计划的资助。
　　转载本文请注明来源及作者：《地球科学动态监测快报》2022年第14期，刘文浩 编译。