瑞典中部富稀土元素(REE)矿床是如何形成的

来源：Uppsala University

作者:Linda Koffmar，乌普萨拉大学

我们的现代技术很大程度上依赖于稀土元素(REEs)的使用，而发现更多稀土元素的关键是了解它们在地壳中富集的过程。在瑞典中部古老的伯格斯拉根矿省，有一块巴斯塔斯型稀土元素矿床。在一项新的研究中，乌普萨拉大学和瑞典地质调查局(SGU)的科学家展示了这些矿床最初是如何形成的。

在现代高科技的广泛应用中，对稀土的需求日益增长，包括对实现“无化石”运输和能源生产至关重要的应用，这引发了全球范围内的努力，以发现这些关键金属的新来源，因此也需要更好地了解它们是如何形成的。瑞典中南部贝格斯拉根矿省的巴斯塔斯型稀土矿床是迄今为止为开采稀土而开采的第一批硬岩矿石，在最初发现几种稀土元素(包括铈和镧)和稀土矿物(如巴斯塔斯矿;见图)。这些古元古代含矽卡岩的磁性稀土矿床代表了一个大型(>100公里)的高浓度稀土元素，即位于瑞典中南部博格斯拉根的“稀土线”。更好地了解它们的起源有助于指导在这里和其他地方勘探这种类型的稀土矿化，以确保这些关键商品的未来供应。

为了阐明巴斯塔斯型稀土矿床的形成，需要对成矿过程和流体的性质进行严格的限制。为了解决这个问题，来自乌普萨拉大学、瑞典地质调查局(SGU)和开普敦大学的一个研究小组收集了来自瑞典中部10个典型巴斯塔斯型矿床的矿物氧和碳同位素数据，以评估它们的成因模式。研究结果现已发表在《科学报告》上。

新的同位素数据使研究小组能够进行数值模型，这些模型与现有的地质观测相结合，暗示了一个起源于地下、浅海的弧后环境，在那里高温的岩浆流体与原有的石灰岩层发生反应。流体与石灰岩相互作用过程中所经历的剧烈的化学环境变化导致局部的矽卡岩形成和磁性稀土矿物沉淀。这些结果推动了关于巴斯塔斯型稀土矿床起源的长期争论，并为有可能产生高级稀土矿化的地质过程提供了新的见解。