Veel van onze moderne technologie is gebaseerd op het gebruik van zeldzame aardelementen (REE's), en een sleutel tot het vinden van meer van hen is om de processen te begrijpen die ze in de aardkorst concentreren. In de oude ertsprovincie Bergslagen in Midden-Zweden ligt een zone met afzettingen van zeldzame aardelementen van het Bastnäs-type, en in een nieuwe studie, wetenschappers van de Universiteit van Uppsala en de Geological Survey of Sweden (SGU) laten zien hoe deze afzettingen oorspronkelijk zijn gevormd.

De toenemende vraag naar REE's in een breed scala aan moderne hightech toepassingen, inclusief toepassingen die essentieel zijn voor het bereiken van "fossielvrij" transport en energieproductie, heeft geleid tot een wereldwijde inspanning om nieuwe bronnen van deze kritieke metalen te ontdekken en daarom ook een behoefte om beter te begrijpen hoe ze zijn ontstaan. De REE-afzettingen van het Bastnäs-type in de ertsprovincie Bergslagen in het zuiden van Midden-Zweden waren de eerste hardsteenertsen die ooit werden gewonnen voor REE's en speelden een sleutelrol bij de oorspronkelijke ontdekking van verschillende zeldzame aardelementen (waaronder cerium en lanthaan) en REE mineralen (zoals het mineraal bastnäsiet; zie foto). Deze paleoproterozoïsche, skarn-gehoste magnetiet-REE-afzettingen vertegenwoordigen een grootschalige (> 100 km) kenmerk van hoogwaardige REE-concentraties, de "REE-lijn" in Bergslagen, Zuid-Midden-Zweden. Een beter begrip van hun oorsprong zou kunnen helpen bij het onderzoek naar dit type REE-mineralisatie hier en elders om de toekomstige bevoorrading van deze kritieke grondstoffen veilig te stellen.

Om de vorming van Bastnäs-type REE-afzettingen te ontrafelen, robuuste beperkingen op de aard van ertsvormende processen en vloeistoffen waren nodig. Dit behandelen, een onderzoeksteam van de Universiteit van Uppsala, de Geological Survey of Sweden (SGU) en de Universiteit van Kaapstad verzamelden minerale zuurstof- en koolstofisotoopgegevens van tien van de klassieke centrale Zweedse Bastnäs-achtige afzettingen om hun oorsprongswijze te beoordelen. De resultaten zijn nu gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten .

Dankzij de nieuwe isotopengegevens kon het team numerieke modellen uitvoeren die, gecombineerd met bestaande geologische waarnemingen, een oorsprong in een onderzeese bodem impliceren, ondiep-mariene back-arc setting waar hoge temperatuur magmatische vloeistoffen reageerden met reeds bestaande kalksteenlagen. De drastische veranderingen in de chemische omgeving die de vloeistoffen ondervonden tijdens hun interactie met de kalksteen leidden tot plaatselijke vorming van skarn en neerslag van magnetiet-REE-mineralen. Deze resultaten bevorderen het al lang bestaande debat over de oorsprong van de Bastnäs-type REE-afzettingen en bieden nieuwe inzichten in geologische processen die het potentieel hebben om hoogwaardige REE-mineralisatie te produceren.