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.
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.
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.