Bilim insanları, nadir toprak elementleriyle ilişkili sıra dışı volkanik kayaçların nerelerde bulunduğunu gösteren yeni bir küresel harita oluşturdu.

Cambridge Üniversitesi Yer Bilimleri Bölümü’nden araştırmacıların öncülüğündeki uluslararası ekip, nadir toprak elementleri bakımından zengin magmatik kayaçların, gezegenin sert dış kabuğu olan litosferdeki değişimlerle güçlü şekilde bağlantılı olduğunu belirledi.

Nature Geoscience dergisinde yayımlanan çalışma, dünyanın farklı bölgelerinde yeni nadir toprak elementi yataklarının belirlenmesine yardımcı olabilir.

TEMİZ ENERJİ TEKNOLOJİLERİ İÇİN KRİTİK

Nadir toprak elementleri; akıllı telefonlar, elektrikli araçlar ve rüzgar türbinleri gibi birçok modern teknolojinin kritik bileşenleri arasında yer alıyor.

Temiz enerji teknolojilerine yönelik talebin artmasıyla birlikte ülkeler, Çin’den yapılan ithalata bağımlılığı azaltmak ve güvenli yerli tedarik kaynakları bulmak için yeni arayışlara yöneliyor.

Araştırmanın başyazarı Dr. Emilie Bowman, çalışmanın bu tür kayaçların ve bunlarla ilişkili nadir toprak elementi yataklarının nerelerde oluşabileceğini öngörmeye yardımcı olmaya başladığını söyledi.

ESKİ KITA KABUĞU ANAHTAR ROLDE

Bilim insanları uzun süredir nadir toprak elementi yataklarının neden bazı bölgelerde oluştuğunu, bazı bölgelerde ise görülmediğini anlamaya çalışıyor.

Cambridge Üniversitesi Yer Bilimleri Bölümü’nden çalışmanın kıdemli yazarı Profesör Sally Gibson, nadir toprak yataklarının neden belirli yerlerde oluştuğuna yönelik önemli bir bilimsel ilgi bulunduğunu belirtti.

Önceki çalışmaların çoğu tek tek yataklara ya da belirli bölgelere odaklanırken, bu çalışma konuyu küresel ölçekte ele aldı ve Dünya’nın derinliklerinde gerçekleşen süreçleri de incelemeye dahil etti.

9 BİN KAYA ÖRNEĞİ İNCELENDİ

Çalışma kapsamında Dr. Bowman, dünya genelinden toplanan yaklaşık 9 bin magmatik kaya örneğine ait kimyasal bilgileri derledi.

Bu kayaçların tamamı, çözünmüş karbondioksit bakımından zengindi. Araştırmacılara göre bu özellik, nadir toprak elementlerinin yoğunlaşma olasılığını artıran önemli bir etken.

Profesör Gibson, bu magmatik kayaçların yakın zamana kadar yalnızca bilimsel merak konusu olarak görüldüğünü belirtti. Ancak son yıllarda söz konusu kayaçların nadir toprak elementleri açısından büyük önem kazandığını ifade etti.

SIRA DIŞI KAYAÇLARIN KARMAŞIK İSİMLERİ

Araştırmaya konu olan kayaçların birçoğu oldukça sıra dışı yapıya sahip.

Bu kayaçların önemli bölümü 19. ve 20. yüzyılın başlarında tanımlandı. İsimleri ise genellikle keşfedildikleri yerlerden ya da içerdikleri alışılmadık minerallerden geldi.

Gibson, bu kayaçlara ilişkin terminolojinin oldukça dağınık olduğunu ve bu durumun bilimsel karmaşıklıkla birleşerek konunun uzun süre daha az çalışılmasına yol açtığını söyledi.

DEPREM DALGALARIYLA YERİN ALTI GÖRÜNTÜLENDİ

Araştırmacılar, kayaç veri tabanını Dünya’nın iç yapısına ilişkin ayrıntılı sismik görüntüleme verileriyle birleştirdi.

Ekip, deprem dalgalarını kullanarak kıtaların altındaki litosferin kalınlığını ve yapısını haritaladı.

Çalışmaya katkı veren jeofizikçi Profesör Sergei Lebedev, deprem dalgaları sayesinde litosferin kesit görüntüsünün oluşturulabildiğini söyledi. Lebedev, bu haritalama sayesinde litosfer kalınlığının söz konusu yatakların nerelerde bulunduğunu yönlendiren bir rol oynadığının görüldüğünü belirtti.

NADİR TOPRAK ZENGİNLEŞMESİ BELİRLİ BÖLGELERDE GÖRÜLÜYOR

Bilim insanları, nadir toprak elementleri açısından zenginleşmeye uygun kimyaya sahip kayaçların çoğunlukla Dünya’nın en kalın ve en eski litosferinin dik kenarlarında bulunduğunu tespit etti.

Gibson, kaya kimyası ile sismik verilerin bir araya getirilmesinin bu bağlantıyı ortaya koyduğunu belirtti.

Araştırmaya göre doğru kimyaya sahip kayaçlar, yalnızca çok belirli bölgelerde, özellikle de en kalın ve en eski litosferin keskin kenarlarında oluşuyor.

YATAKLAR DERİNLERDE YAVAŞÇA OLUŞUYOR

Araştırmacılara göre kalın litosfer, manto kayaçlarını yüksek basınç ve nispeten serin koşullar altında tutuyor. Bu durum, erimenin ne kadar gerçekleşebileceğini sınırlıyor.

Bu koşullarda yerin derinliklerinde yalnızca küçük miktarlarda magma oluşuyor.

Oluşan magma cepleri çoğu zaman litosferin altında hapsoluyor. Burada yavaşça soğuyarak ve katılaşarak karbondioksit bakımından zengin magmatik kayaçlara dönüşüyor.

Daha sonraki jeolojik olaylar bu kayaçları kısmen yeniden eritebiliyor. Böylece nadir toprak elementleri zaman içinde daha da yoğunlaşarak ekonomik açıdan değerli yataklar oluşturabiliyor.

ARAŞTIRMA DAHA ESKİ KAYAÇLARA GENİŞLETİLECEK

Araştırma ekibi, çalışmalarını 200 milyon yıldan daha yaşlı kayaçları da kapsayacak şekilde genişletmeyi planlıyor.

Bu daha eski kayaçlar, dünyadaki büyük nadir toprak madenlerinin ve yataklarının önemli bir bölümünü içeriyor.

Profesör Gibson, ilk aşamada Dünya’nın büyük kıtalarının ana parçalanma evrelerinden sonra oluşan yataklara odaklandıklarını söyledi.

Dağ oluşumu ve kıtasal yarılma gibi jeolojik faaliyetlerin eski kayaçları bozduğunu ve analiz etmeyi zorlaştırdığını belirten Gibson, artık sistematik davranışın ortaya konduğunu ve daha geriye giderek mineral oluşumlarını tahmin etme konusunda önemli bir adım atılabileceğini ifade etti.