Su trabajo, publicado en la revista internacional Global Challenges , revela una profundidad de conocimiento recientemente adquirida que no había sido explorada anteriormente en este campo. En combinación, los hallazgos marcan un avance significativo y prometen remodelar nuestra comprensión de la formación de minerales de tierras raras.

Fundamentalmente, a medida que la demanda global de elementos de tierras raras continúa aumentando (en gran medida para satisfacer la creciente demanda de teléfonos móviles, baterías y parlantes en los que se utilizan), los conocimientos de esta investigación podrían tener implicaciones de largo alcance y diversas consecuencias industriales y ambientales. aplicaciones.

Contrariamente a lo que se suponía anteriormente, la nueva investigación revela que la formación de bastnäsita, el principal mineral de tierras raras explotado por la industria, no es un proceso sencillo, sino que está impulsado por una interacción muy compleja de múltiples factores.

El enfoque experimental implicó estudiar la interacción entre soluciones que contienen múltiples elementos de tierras raras y minerales comunes de carbonato de calcio y magnesio como calcita, aragonita y dolomita (que son omnipresentes en la naturaleza) en condiciones hidrotermales que oscilan entre 21 °C y 210 °C. El equipo probó dos tipos de soluciones:una con concentraciones iguales de tierras raras y otra que simula concentraciones más típicas de los fluidos hidrotermales habituales que se encuentran en la Tierra.

Los hallazgos muestran que cuando los minerales comunes de carbonato de calcio y magnesio reaccionan con fluidos ricos en tierras raras, cambian sus estructuras y composiciones químicas, formando una serie de minerales de tierras raras con nombres exóticos como lantanita, kozoíta, bastnasita y cerianita, con químicas, formas y texturas muy complejas.

Particularmente interesante es que los diferentes tipos de soluciones conducen a resultados distintos:por ejemplo, las soluciones de igual concentración promueven la cristalización de kozoíta y bastnasita, manteniendo proporciones similares de tierras raras en sólidos y soluciones.

Por el contrario, los fluidos hidrotermales que imitan a los que se encuentran en la Tierra dan como resultado minerales que contienen tierras raras con distribuciones elementales variadas, y algunos de ellos incluso pasan por procesos de descarbonatación debido a la formación de óxidos de tierras raras.

En última instancia, los experimentos muestran la naturaleza extremadamente dinámica de la formación de minerales de tierras raras, con minerales inestables que se transforman en otros más estables con el tiempo y, en ocasiones, desarrollan texturas afectadas por reacciones minerales adyacentes que subrayan aún más la complejidad del proceso.

Las implicaciones de esta investigación se extienden mucho más allá del laboratorio. Comprender los complejos procesos implicados en la formación de bastnäsita tiene profundas implicaciones tanto para los geólogos como para la industria. La investigación demuestra que es muy necesario el desarrollo de modelos de simulación avanzados, que permitan a los científicos replicar las condiciones naturales y explorar métodos alternativos para la extracción o síntesis de minerales.

Si bien persisten los desafíos, los conocimientos de este estudio abren la puerta a nuevos protocolos experimentales para comprender el destino de los elementos de tierras raras en minerales geológicos complejos donde se concentran.

Melanie Maddin, Ph.D. Candidato en Geología en la Facultad de Ciencias Naturales de Trinity, es el autor principal de este estudio. Ella dijo:"Estos hallazgos desafían los modelos aplicados previamente a la formación de minerales de tierras raras.

"Nuestra investigación destaca la dependencia de las vías de cristalización, la cinética de formación de minerales y la textura química de una multitud de factores, incluidas las concentraciones de tierras raras, los radios iónicos, la temperatura, el tiempo y la solubilidad del grano huésped".

Juan Diego Rodríguez-Blanco, investigador principal del grupo de investigación y profesor de la Facultad de Ciencias Naturales de Trinity, enfatizó la importancia de estos hallazgos para comprender no sólo la formación de bastnäsita sino también el campo más amplio de la mineralogía de tierras raras.

El Dr. Rodríguez-Blanco, investigador financiado en iCRAG (Centro de Investigación en Geociencias Aplicadas de la Fundación Científica de Irlanda), dijo:"Este estudio abre nuevas vías para la investigación en geoquímica y mineralogía, allanando el camino para una comprensión más completa de los procesos de formación de minerales. "