Afzettingen die rijk zijn aan zeldzame aardelementen (REE) in Midden-Zweden worden gevormd als gevolg van een complexe geologische geschiedenis met het smelten van de mantel, magmatische differentiatie, verontreiniging van de aardkorst en hydrothermale verandering.

Hier is een algemeen overzicht van het vormingsproces van REE-rijke afzettingen in Midden-Zweden:

1. Mantel smelten: Het proces begint met het gedeeltelijk smelten van de aardmantel. Tijdens het smelten van de mantel houden bepaalde mineralen, zoals granaat en pyroxeen, REE vast omdat ze niet gemakkelijk in het gesmolten materiaal worden opgenomen. Als gevolg hiervan raakt REE verrijkt met het resterende vaste mantelmateriaal.

2. Magmageneratie en differentiatie: Het verrijkte mantelmateriaal ondergaat uiteindelijk verder smelten, waardoor magma ontstaat. Terwijl het magma naar het aardoppervlak stijgt, ondergaat het fractionele kristallisatie. REE zijn onverenigbare elementen, wat betekent dat ze de neiging hebben zich te concentreren in het resterende vloeibare magma terwijl mineralen kristalliseren en bezinken. Dit proces leidt tot verdere verrijking van REE in het magma.

3. Plaatsing en kristallisatie: Het met REE verrijkte magma dringt de continentale korst binnen en kristalliseert om stollingsgesteenten te vormen, zoals graniet en syenieten. Tijdens het kristallisatieproces worden REE opgenomen in bepaalde mineralen, zoals allaniet, monaziet, xenotiem en apatiet. Deze mineralen fungeren als REE-dragende fasen en vormen de belangrijkste REE-rijke zones in de stollingsgesteenten.

4. Crustalverontreiniging en assimilatie: Terwijl het magma de korst binnendringt, kan het in wisselwerking treden met de omringende rotsen. Dit kan leiden tot besmetting van de aardkorst, waarbij het magma materiaal van de gastgesteenten opneemt. De assimilatie van aardkorstmateriaal kan de samenstelling van het magma wijzigen, waardoor het mogelijk verder wordt verrijkt in REE.

5. Hydrothermische verandering: Nadat de stollingsgesteenten zijn gekristalliseerd, kunnen ze hydrothermische veranderingen ondergaan. Hydrothermale vloeistoffen, dit zijn hete oplossingen op waterbasis, kunnen door de rotsen circuleren en interageren met de REE-dragende mineralen. Dit kan resulteren in de herverdeling en concentratie van REE, waardoor aderen, breuken en gemineraliseerde zones met hogere REE-concentraties ontstaan.

6. Verwering en erosie: Na verloop van tijd worden de REE-rijke stollingsgesteenten blootgesteld aan verwering en erosie. Deze processen kunnen de rotsen afbreken en de REE-dragende mineralen vrijgeven, die kunnen worden getransporteerd en geconcentreerd door oppervlaktewater en sedimentaire processen. Dit kan leiden tot de vorming van secundaire REE-rijke afzettingen, zoals placerafzettingen of sedimentaire REE-verrijkte horizonten.

De combinatie van deze geologische processen, waaronder het smelten van de mantel, magmatische differentiatie, aardkorstverontreiniging, hydrothermische verandering en verwering, resulteert in de vorming van REE-rijke afzettingen in Midden-Zweden. Deze afzettingen zijn van groot economisch belang omdat ze waardevolle zeldzame aardmetalen bevatten die worden gebruikt in verschillende hightechtoepassingen, waaronder elektronica, magneten en batterijen.