Nadir toprak elemanları, elektrik motorları, tıbbi görüntüleme ve teşhis, petrol ve gaz rafinasyonu ile bilgisayar ve telefon ekranlarında kullanılan birçok endüstri için kritik öneme sahiptir. 17 nadir toprak unsurunun hepsi önemli kullanımlara sahiptir ve şu anda haberlerde, Çin’in tarifelere misilleme ve Ukrayna’daki diğer minerallere erişim için yakın zamanda imzalanmış bir anlaşma yaparak ABD’ye ihracatı durduruyor.
Nadir toprak elemanları aslında nadir değildir – ancak konsantre, ekonomik olarak uygulanabilir mineral formlarında nadiren bulunurlar. Ve minerallere konsantre olduklarında, bu mineraller, dünyanın dört bir yanındaki izole edilmiş yerlerde çok fazla dağılmış, yüzeye yakın kullanılabilirlik ile bulunur. Bu, hangi ülkelerin bunları üretebileceğini ve piyasayı kontrol edebileceğini etkiler.
Örneğin, 1990’ların sonlarında ve 2000’lerin başında Çin, Bayan obo nadir toprak element depozitinde üretimi artırdı ve küresel pazarı sular altında bıraktı ve ABD de dahil olmak üzere dünyanın dört bir yanındaki diğer madenlerden gelen fiyatları düşürdü ve sonuçta onları işten çıkardı.
Dünya ve İklim Bilimleri Bölümü’nün profesörü ve başkanı Jill Vantongeren, “Bu ülkeleri nadir toprak unsurlarının birincil kaynağı olarak Çin’in merhametinde bıraktı” diyor.
Nadir toprak mineralleri, dağınık yerlerini ve jeopolitiklerle ilişkilerini açıklayan uzun bir jeolojik geçmişe sahiptir.
Dünya yüzeyi oldukça akıcı, diyor Vantongeren, toprak kütlelerinin milyonlarca ve milyarlarca yıl boyunca dünyada hareket ettiğini söylüyor.
Vantongeren, “Çoğumuz Pangea’ya aşinayız-yaklaşık 300 milyon yıl önce oluşan ve şu anki yedi kıtanın bugünkü düzenlemelerini oluşturmak için kırıldığını söyledi.” Dedi.
“Ama Pangea sadece en son süper kıtadır. Dünya tarihi boyunca, en az beş büyük süper kıtalı döngü var – kıtalar bir araya geldiğinde ve daha sonra tekrar farklı parçalara yayıldığında dönemler. Bu sürecin yaklaşık 500 milyon yılda bir gerçekleştiğini düşünüyoruz.”
Kıtalar parçalandıkça, tektonik plakaların ayrıldığı yerde yarıklar olarak adlandırılan molalar oluştu. Kıtasal riftingin ilk aşamalarında üretilen magmalar, alışılmadık derecede büyük nadir toprak elementleri konsantrasyonları içerebilir, bu da daha sonra birikintilere katılır ve kristalleşir.
Vantongeren, “Kayalar ayrıldıkça, eritmeye neden oluyorlar.
“Bu erken magmalar, daha sonra kabuğa giren, ya volkanik merkezlerde patlayan ya da derinlemesine katılaşan en yüksek nadir toprak ve diğer uyumsuz unsurları içerir.”
Bu magmatik yatakların bazıları yüzeye gelirken, diğerleri jeolojik zaman boyunca mantoya geri dönüştürülür. Diğer mevduatlar mevcut madencilik teknolojisine ulaşamayacak kadar derin olabilir.
Geriye kalan şey, madencilik için erişilebilen nispeten az sayıda bilinen yataktır. Aktif olarak mayınlı nadir toprak minerallerinin yaklaşık% 70’i Çin’in merkezindeki Bayan obo madeninde bulunuyor, güneydoğu Kaliforniya’daki ABD Dağ Pass madeninde ve birkaç ülkede daha küçük birikintiler.
Çin’in pazar hakimiyetini ulusal bir güvenlik riski olarak tanımak, 2021 Altyapı ve İş Yasası ve ABD Savunma Bakanlığı, süreç 10 yıla kadar sürebilmesine rağmen, bir yerel tedarik zincirini yeniden kurmak için Mountain Pass’ı çevrimiçi olarak geri koymak için yatırım yaptı. Ukrayna’daki nadir toprak yatakları, konsantrasyonları, sınıfları ve ekonomik yaşayabilirlikleri belirsizliğini korumakla birlikte, pazara önemli bir katkı sağlayabilir.
Vantongeren, “Siyasi sınırlar ve mineral kaynaklarına erişim sağlama arzusu, insanlık tarihi boyunca ekonomik ve askeri çatışmaların kaynağı olmuştur” diyor. Diyerek şöyle devam etti: “Bu, dünya yeşil enerjiye ve gelecekte nadir toprak unsurlarına daha fazla bağımlı olduğu için devam edecek.”
Çatışmaya dalmayan mineral kaynakları bulmak, onu Antarktika kıyılarındaki bir gemiden, Güney Afrika’daki platin madenlerine, Fas’ın yüksek atlas dağlarına ve hatta Maine’deki yeni keşfedilen bir lityum depozitine kadar tüm dünyaya götüren araştırmasında örtüktür.
“Kısmen büyüleyici bir çalışma alanı çünkü bilim, ekonomi ve siyasetin kesişiminde yatıyor” diyor.
Tufts Üniversitesi, şu anda Medford/Somerville kampüsündeki Lane Hall’un bodrumunda düzenlenen PT Barnum Mineral Koleksiyonunda kendi hazine mineralleri var. Binlerce son derece güzel ve bazı nadiren – birçoğu Pt Barnum tarafından dünyadaki seyahatlerinden toplanan dolaplarda saklanabilir ve dolaplarda saklanabilir.
Jill Vantongeren, “1800’lerin sonlarında, birçok tanınmış bireyin kendi doğal tarih koleksiyonlarını biriktirmesi moda olarak kabul edildi” diyor.
“Pt Barnum, zamanın en büyük koleksiyoncularından biriydi. Hayvanlar, bitkiler ve mineral koleksiyonu Tufts Üniversitesi’ne ilk hediyeler arasındaydı ve ülkenin en büyük doğal tarih müzelerinden biri olarak Tufts kurmak için bir bağışın bir parçası oldu.”
1975’te Barnum Doğa Tarihi Müzesi’nin yakılmasından sonra Lane Hall’a taşınırken, Mineral koleksiyonu yıllar boyunca Vantongeren’in kendi saha çalışmalarından örnekler de dahil olmak üzere büyüyor. Koleksiyon bu yaz tekrar, Dünya ve İklim Bilimleri Departmanı’nı barındıracak yeni yenilenmiş Bacon Salonu’na taşınacak.
Vantongeren, “Gökyüzündeki pasta vizyonum, hem kalıcı bir sergi hem de her dönem pop-up sergileri ile bir mineral galerisi kurmak, üniversitedeki diğer araştırmalarla ilgili teknoloji için önemli olan mineralleri vurgulamaktır.” Diyor.
Diyerek şöyle devam etti: “Barnum’un doğal dünyayı kampüse getirme vizyonunu geri getirmeye yardımcı olmak istiyorum.”
