在馬達加斯加北部的一個現(xiàn)場。厚厚的粘土沉積物在一個名為Ambohimirahavavy的古老火山的巖石上形成。這座火山大約在2400萬年前活躍，后來被侵蝕，露出了內(nèi)部。最靠近地表的巖石風化形成了一個粘土礦床，在那里原始的礦物被分解釋放出稀有金屬，然后這些金屬粘在粘土礦物上。供稿:凱瑟琳·古登諾和馬丁·史密斯

由圣安德魯斯大學和布萊頓大學領(lǐng)導的一項研究揭示了稀土金屬的新發(fā)現(xiàn)來源，稀土金屬對可再生能源生產(chǎn)、移動電話、筆記本電腦和電視等現(xiàn)代技術(shù)至關(guān)重要。

這項發(fā)表在《自然通訊》上的研究調(diào)查了現(xiàn)代技術(shù)日常使用中廣泛使用的重稀土金屬的替代來源，重點關(guān)注馬達加斯加北部的亞熱帶土壤。

現(xiàn)代技術(shù)，比如利用風能和水能等可再生資源生產(chǎn)綠色能源，需要大量的稀有金屬，即所謂的電子技術(shù)金屬。電子科技金屬的開采成本可能很高，對環(huán)境具有挑戰(zhàn)性，而且能源密集。對于那些來自于古山帶或火山形成的巖石中的金屬來說，這一點尤其正確。這些巖石必須被挖掘、壓碎，然后經(jīng)過加工，才能將有價值的金屬從其他金屬中分離出來。

有時，大自然也會伸出援手，將自然中難以破碎的礦物分解成更軟的材料，從中可以更有效、更可持續(xù)地提取有價值的商品。

這項研究是由圣安德魯斯大學地球與環(huán)境科學學院和布萊頓大學的同事領(lǐng)導的，重點追蹤一種被稱為稀土元素的特殊金屬。這些金屬包括釹、鐠和鏑，它們是手機、電腦、軍事或醫(yī)療器械、風力渦輪機和電動汽車等技術(shù)的關(guān)鍵部件。

未來幾十年，隨著雄心勃勃的清潔能源項目(如歐盟的綠色協(xié)議)在全球展開，對稀土金屬的需求將呈指數(shù)級增長。然而，大多數(shù)經(jīng)濟體仍嚴重依賴從中國進口。

目前，中國生產(chǎn)的稀土元素約占世界供應的77%。最稀有的稀土，尤其是用于永磁體的稀土，主要來源于中國南方花崗巖、正長巖等熱帶風化形成的離子吸附粘土礦床或紅土。

利用一種被稱為“同步加速器”的強x射線源，研究小組在原子尺度上揭示了稀土元素在土壤中的位置。研究小組發(fā)現(xiàn)，稀土松散地附著在粘土顆粒的表面。通過比較馬達加斯加風化的火山復合體和中國開采的樣品，這項研究為了解自然如何生產(chǎn)容易提取、經(jīng)濟上可行的稀土礦床提供了關(guān)鍵的見解。

該研究的主要作者，來自圣安德魯斯大學的Anouk Borst博士說:“有些人懷疑中國南方的吸附礦床是否獨一無二，但我們的研究證實，中國的土壤和馬達加斯加的土壤是相同的，而且它們的形成方式相似。”現(xiàn)在，在世界其他地方尋找礦藏的競賽已經(jīng)開始。”這一信息將推動全球在中國以外地區(qū)勘探關(guān)鍵金屬資源。