Teknolojinin günümüzdeki birçok alanında hayati önem taşıyan niobyum isimli nadir bir metalin devasa bir kaynağının, yaklaşık 830 milyon yıl önce süperkıta Rodinia'nın parçalanması sırasında yüzeye çıktığı yeni bir çalışma ile ortaya kondu.
Dünyanın en büyük niobyum kaynaklarından biri olabilecek bu zengin karbonatitlerin, Dünya'nın derin mantosundan geldiği bilim insanları tarafından Geological Magazine dergisinde yayımlanan bir araştırmada duyuruldu.
Niobyum, paslanmaya dirençli, gümüş renkli bir metaldir ve süperiletken özelliklere sahiptir. Bu özellikleri sayesinde çelikleri güçlendirmede ve MRI tarayıcıları, parçacık hızlandırıcıları gibi cihazlarda kullanılmaktadır.
Şu anda küresel niobyum arzının %90'ı Brezilya'daki tek bir madenden, kalan %10'luk kısmı ise Kanada'daki bir madenden çıkarılmaktadır. Bu devasa Avustralya kaynaklarının nasıl, nerede ve ne zaman oluştuğunu anlamak, yeni yatakların bulunmasına yardımcı olacaktır. Araştırmanın ortak yazarlarından Maximilian Dröllner, bu durumun yeni keşifler için yol gösterici olacağını belirtti.
Küçük miktarlarda niobyum çeşitli kayaç türlerinde bulunsa da, ekonomik ve endüstriyel çıkarım için gereken miktarlar öncelikle magmatik karbonatlardan oluşan kristal kayaçlar olan karbonatitlerden elde edilmektedir.
Dröllner'e göre, karbonatitler önemli metal kaynaklarını ve nadir toprak elementlerini barındırdıkları için adeta bir 'hazine kutusu' gibidir. Bu kayaçların tam bileşimleri, magmanın Dünya içinde nereden kaynaklandığına bağlı olarak değişiklik gösterir.
Karbonatitler genellikle Dünya'nın yüzeyinin altında bulunur. Ancak yüzey, derinlerde neler olduğunu göstermediği için, yalnızca sondaj ve numune alma çalışmalarıyla kesin bilgiye ulaşılabilir.
Avustralya'nın Aileron Bölgesi'ndeki Luni ve Crean adında keşfedilen iki yeni niobyum açısından zengin yatak, madencilik şirketleri tarafından 2022 ve 2023 yıllarında yürütülen sondaj çalışmaları sırasında ortaya çıkarıldı. Luni yatağında tahmini olarak 200 milyon metrik ton, daha küçük olan Crean yatağında ise yaklaşık 3.5 milyon metrik ton niobyum bulunduğu tahmin edilmektedir.
Şirketler, her iki sahadan da uzun, silindirik malzeme kesitleri çıkarmak için elmas çekirdekli sondaj makineleri kullandı. Araştırmacılar, bu numunelerden alınan ince dilimleri mikroskop ve kütle spektrometresi kullanarak kayaçların yaşını belirlediler.
Farklı izotopların ve bunların bozunma ürünlerinin oranlarına bakılarak yapılan analizler, niobyum mineralleşmesini içeren karbonatitlerin yaklaşık 830 milyon ila 820 milyon yıl önce oluştuğunu gösterdi.
Analizler ayrıca, karbonatit magmasının Dünya'nın kabuğundan değil, mantosundan geldiğini gösteren 'açık bir manto parmak izi' ortaya koydu. Her iki yatağın da aynı kaynaktan geldiği ve içsel akış sisteminin bir 'çatallanması' ile farklı noktalara ulaştığı düşünülüyor.
Ekip, bu yatakların oluşumunu süperkıta Rodinia'nın parçalanmasıyla ilişkilendirdi. Süperkıta, tektonik plakaların hareketiyle birbirinden ayrılırken, oluşan yeni sınırlar boyunca Dünya'nın kabuğu incelmiş ve gezegenin iç kısımlarının yüzeye erişimini kolaylaştırmıştır. Helyum izotoplarının analizi, Luni yatağının yaklaşık 250 milyon yıl önce yüzeye yakın bir mesafede olduğunu göstermiştir.
Bu çalışmaya dahil olmayan bir jeoloji ve jeokimya profesörü, araştırmanın çok yüksek kaliteli olduğunu belirtmekle birlikte, yalnızca sondaj çekirdekleri incelendiği için yatakların yaygınlığı ve genel görünümleri hakkında bilgi olmadığını kaydetti.
Dröllner, yatakların üç boyutlu bir haritasını çıkarmak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyulduğunu ve bu sayede niobyumun çıkarılmasının mümkün olacağını söyledi. Bununla birlikte, Luni ve Crean niobyum yataklarının oluşumuna ilişkin bu yeni anlayışın, gelecekte metalle zengin olabilecek diğer olası yerleri belirlemek için bir kontrol listesi oluşturmaya yardımcı olacağı da ekleniyor.
