“地质学家像侦探”——从古洋底探寻能源转型所需关键矿物

Diagram of the main features of the ocean floor, including an oceanic ridge, island arc and sea mounts.

Diagram of the main features of the ocean floor, including an oceanic ridge, island arc and sea mounts. Source: AAP

向新能源转型所需的金属矿物可能出乎我们的预料,而研究古代洋底残迹可以帮助勘探关键矿物。


昆士兰大学的研究人员领导了一项合作研究,探究澳大利亚东部和亚洲中部的海底遗迹,并应用一种方法来确定其中的方解石的年龄。

参与该研究的昆士兰大学地球与科学学院地质年代学和构造学高级讲师周人杰博士表示,这些发现可以使探寻可再生和清洁技术中使用的关键矿物更加容易。

他说:“我们昆士兰大学赵建新教授的团队一直以来就关注对不同的地质岩石、不同的地质矿产进行年代学的研究。”

“我们的工作表明,我们可以追踪地壳中流体的历史,看看它们何时产生矿物以及可能产生何种矿物资源。”

能源转型需大量关键矿物

周博士表示,向新能源转型(如生产电动汽车和太阳能电池板等)需要极大量的矿物,而研究古代洋底残迹可以帮助勘探关键矿物。

他说:“一个风力发电机需要大概3吨铜,还有一些稀土元素所做成的永久磁铁。”

“电动汽车也需要更多的关键金属,一个电动汽车现在需要大概50公斤的铜、25公斤左右的锰,而一辆普通的燃油汽车只需要20公斤左右的铜,10公斤左右的锰。一个辆电动汽车大概还需要9公斤左右的锂、13公斤左右的钴、40公斤左右的镍、60多公斤的石墨。”

“可以想象,如果我们需要在2050年之前达到碳中和目标的话,我们对这些关键金属的需求是呈越来越快的增长(趋势)的。”
一项(约在2017年的)数据调查研究表明,如果要达到应对气候变化的目标,大概未来的26年内,我们对铜的需求量就已经超过了人类历史上所开采的铜的总量的总和。

“地质学家像侦探”

周博士表示,在钴、锂、锰、钨、镍、钒等金属储量方面,澳大利亚处于世界领先地位。他说,澳洲国土面积大,还有很多地方没有经过勘探,或者和矿产有关的岩层深埋地下。
他说:“未来还是需要我们地质学家用更新、更好的方法,进行更深入地研究。”

他说:“我总觉得地质学家的工作就好像是侦探的工作一样。由于板块构造运动,沧海变桑田。我们现在所看到的岩石记录,它可能形成于和现在完全不一样的环境中。我们通过对于这些岩石碎片的研究,就好像构建一个一定的地质历史一样。”

在教授课程时,周博士常带学生前往Port macquarie一处海滩附近实地看一套岩石组合。

他说:“同学们在沙滩上走大概半个小时,就好像从洋底一直穿越到地壳深部大概30、40公里的地方……这大概就是做地质(研究)的乐趣吧。”
如果你真正理解岩石记录了哪些信息,可以很好地解读它的时候,你可以构建很多非常有意思的关于地球的故事。
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