Китайские учёные раскрыли загадку формирования редкоземельных месторождений

Исследователи из Гуанчжоуского института геохимии выяснили ключевой фактор, определяющий формирование богатых редкоземельных месторождений в карбонатитах. Оказалось, что всё зависит от глубины, на которой остывала магма.

Учёные Сюэ Шо и Ян Убин с коллегами установили, что если карбонатитовая магма застывает на глубине менее 10 км, то кристаллизующийся апатит образует «клетку», которая захватывает редкоземельные элементы, не давая им сконцентрироваться. При этом выделяющиеся флюиды плохо транспортируют эти элементы.

Когда карбонатитовая магма внедряется на больших глубинах, первым кристаллизуется оливин, — пояснил Сюэ Шо.

Это потребляет кремний и не даёт апатиту сформировать запирающую структуру. Кроме того, высокое давление способствует образованию богатой солевой расплавной фазы, в которой редкоземельные элементы хорошо растворяются и накапливаются, что в итоге приводит к формированию крупных месторождений, таких как китайский Баян-Обо.

Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications 3 февраля, впервые устанавливает полную причинно-следственную цепь, связывающую давление, последовательность кристаллизации минералов и обогащение редкоземельными элементами. Это открытие может помочь в поиске новых экономически выгодных месторождений.

По данным Геологической службы США, запасы редкоземельных элементов в Китае составляют 44 млн тонн, или 48,4% от общемировых. Месторождение Баян-Обо содержит около 90% китайских и 40% мировых разведанных ресурсов.