Μια πρόσφατα ανακαλυφθείσα τεράστια πηγή νιοβίου — ενός μετάλλου που είναι απαραίτητο για μεγάλο μέρος της σημερινής τεχνολογίας — φαίνεται να έχει σχηματιστεί όταν η υπερ-ήπειρος Ροντίνια διαχωρίστηκε πριν περίπου 830 εκατομμύρια χρόνια, σύμφωνα με μια νέα μελέτη.
Τα πυριγενή πετρώματα Καρβονατίτες (Carbonatite) που είναι πλούσια σε νίοβιο και θα μπορούσαν να αποτελούν μία από τις μεγαλύτερες πηγές του μετάλλου στον κόσμο, προέρχονται από τα βάθη του μανδύα της Γης, ανέφεραν οι επιστήμονες σε μελέτη που δημοσιεύθηκε στις 2 Σεπτεμβρίου στο περιοδικό Geological Magazine.
Το νιόβιο είναι ένα ασημί, ανθεκτικό στη διάβρωση μέταλλο με υπεραγώγιμες ιδιότητες, καθιστώντας το σημαντικό για την ενίσχυση του χάλυβα και για χρήση σε συσκευές όπως οι μαγνητικοί τομογράφοι (MRI) και οι επιταχυντές σωματιδίων.
Η σημασία ανακάλυψης νέων κοιτασμάτων
Σήμερα, το 90% της παγκόσμιας παραγωγής νιοβίου εξάγεται από ένα μόνο ορυχείο στη Βραζιλία, ενώ το υπόλοιπο 10% προέρχεται από ένα ορυχείο στον Καναδά. Η κατανόηση του πώς, πού και πότε σχηματίστηκαν αυτές οι τεράστιες πηγές στην Αυστραλία μπορεί να βοηθήσει στην ανακάλυψη νέων αποθεμάτων, σύμφωνα με τον συν-συγγραφέα της μελέτης Maximilian Dröllner, ερευνητή ιζηματολογίας στο Πανεπιστήμιο του Γκέτινγκεν στη Γερμανία, ο οποίος μίλησε στο Live Science.
Αν και μικρές ποσότητες νιοβίου μπορούν να βρεθούν εγκλωβισμένες σε διάφορους τύπους πετρωμάτων, οι ποσότητες που απαιτούνται για οικονομική και βιομηχανική εξόρυξη προέρχονται κυρίως από Καρβονατίτες – κρυσταλλικά πετρώματα που αποτελούνται κυρίως από μαγματικό ανθρακικό.
Οι Καρβονατίτες είναι «σαν ένα θησαυροφυλάκιο», είπε ο Dröllner, επειδή φιλοξενούν σημαντικούς μεταλλικούς πόρους και σπάνιες γαίες εγκλωβισμένες μέσα σε ορυκτά τους. Η ακριβής του σύνθεση, ποικίλλει ανάλογα με την προέλευση του μάγματος στο εσωτερικό της Γης.
. © The Author(s), 2025. Δημοσιεύτηκε από την Cambridge University Press. Άδεια υπό CC BY
Οι καρβονάτιτες συνήθως βρίσκονται μόνο κάτω από την επιφάνεια της Γης. Αλλά επειδή η επιφάνεια δεν αποκαλύπτει τι κρύβεται βαθιά από κάτω, η διερευνητική γεώτρηση και η εξαγωγή δειγμάτων είναι οι μόνες μέθοδοι για να γνωρίζουμε με σιγουριά τι συμβαίνει.
Τα δύο νέα κοιτάσματα που είναι πλούσια σε νιόβιο, στην αυστραλιανή επαρχία Aileron, με τις ονομασίες Luni και Crean — ανακαλύφθηκαν σστη διάρκεια των ερευνητικών αποστολών από τις εταιρείες εξόρυξης WA1 Resources Ltd. το 2022 και από την Encounter Resources το 2023. Το κοίτασμα Luni, εκτιμάται πως περιέχει 200 εκατομμύρια μετρικούς τόνους νιοβίου, ενώ το μικρότερο κοίτασμα Crean, περιέχει περίπου 3,5 εκατομμύρια μετρικούς τόνους.
Η εξόρυξη του νιοβίου
Οι εταιρείες, χρησιμοποίησαν τρυπάνια με διαμαντένιο πυρήνα, για να εξάγουν μακριά, κυλινδρικά τμήματα πετρώματος από κάθε τοποθεσία. Ο Dröllner και η ομάδα του, πήραν οκτώ δείγματα από τρεις πυρήνες γεώτρησης από το Luni και δύο δείγματα από τη γεώτρηση της Crean.
Πήραν μια λεπτή φέτα από κάθε δείγμα από τα σημεία που φαινόταν να έχουν πιο ποικιλόμορφη σύνθεση ορυκτών και υφών, κάτι που επέτρεψε στους ερευνητές να μελετήσουν την γεωλογική ιστορία του πετρώματος.
Έπειτα, χρησιμοποίησαν μια ειδική μηχανή Selfrag για να εκτοξεύσουν μια σειρά από “κεραυνούς” στα υπόλοιπα κομμάτια. Αυτό προκάλεσε τη θραύση των πετρωμάτων κατά μήκος των ορίων κάθε κόκκου ορυκτού. Στη συνέχεια, έβαλαν τους κόκκους κάτω από το μικροσκόπιο και χρησιμοποίησαν φασματογράφο μάζας για να προσδιορίσουν την ηλικία των πετρωμάτων.
Μελετώντας την αναλογία των διαφορετικών ισοτόπων μαζί με τα προϊόντα διάσπασής τους, η έρευνα – εν μέρει χρηματοδοτούμενη από τις εμπλεκόμενες εταιρείες εξόρυξης- κατέληξε στο συμπέρασμα ότι τα ανθρακικά πετρώματα (καρβονατίτες), συμπεριλαμβανομένου του νιοβίου, έχουν σχηματιστεί πριν από περίπου 830 έως 820 εκατομμύρια χρόνια.
Ακόμη, η ανάλυση αποκάλυψε ένα “ξεκάθαρο αποτύπωμα του μανδύα”, σύμφωνα με τον Dröllner, γεγονός που υποδηλώνει πως, το μάγμα από τους καρβονατίτες, προήλθε από τον μανδύα της Γης και όχι από τον φλοιό της.
Και τα δύο κοιτάσματα φαίνεται να προέρχονται από την ίδια πηγή με μια «διακλάδωση» στο εσωτερικό της Γης να κατευθύνει το μάγμα σε κάθε σημείο. Η ομάδα συνέδεσε τη ρήξη της υπερηπείρου Ροντίνια με αυτά τα κοιτάσματα. Όταν η υπερήπειρος διασπάστηκε λόγω της κίνησης των τεκτονικών πλακών, ο φλοιός της Γης αποδυναμώθηκε στις νεοσχηματισθείσες ρωγμές, δίνοντας στα έγκατα του πλανήτη ευκολότερη πρόσβαση στην επιφάνεια. Μια ανάλυση των ισοτόπων ηλίου, έδειξε ότι το κοίτασμα Luni, βρισκόταν σε κοντινή απόσταση από την επιφάνεια πριν από περίπου 250 εκατομμύρια χρόνια.
Ο Anthony E. Williams-Jones, καθηγητής γεωλογίας και γεωχημείας στο πανεπιστήμιο McGill του Μόντρεαλ, ο οποίος δεν συμμετείχε στην μελέτη, την περιγράφει ως υψηλής ποιότητας. Ωστόσο, σημειώνει πως επειδή οι ερευνητές μελέτησαν μόνο πυρήνες γεωτρήσεων, δεν υπάρχουν πληροφορίες για την έκταση των κοιτασμάτων και την εικόνα τους σε ολόκληρη την περιοχή.
Ο Dröllner εξηγεί ότι απαιτείται περισσότερη έρευνα, προκειμένου να δημιουργηθεί ένας τρισδιάστατος χάρτης των κοιτασμάτων, τα οποία τελικά θα επιτρέψουν την εξόρυξη του νιοβίου. Σε κάθε περίπτωση, η νέα αντίληψη για το πώς σχηματίστηκαν τα κοιτάσματα Luni και Crean θα βοηθήσει στη δημιουργία μιας λίστας ελέγχου για τον εντοπισμό πιθανών άλλων περιοχών πλούσιων στο μέταλλο, πρόσθεσε.