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New geomodels to explore deeper for High-Technology critical raw materials in Alkaline rocks and Carbonatites

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Die Exploration der europäischen Vorkommen von Rohstoffen für Hightech-Anwendungen soll einen Produktionsengpass beheben

Wenn nur das Vereinigte Königreich allein alle seine Autos durch Elektroautos ersetzen würden, wäre dafür die jährliche Neodymfördermenge der ganzen Welt nötig. Neue geophysikalische Modelle werden der Förderung von Neodym und anderer Rohstoffe zugutekommen, um fortgeschrittene und grüne Technologien zu unterstützen.

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Rohstoffe für Hightech-Anwendungen wie Niob, Tantal und die Seltenerdelemente Neodym und Scandium werden für Bereiche wie die Unterhaltungselektronik, erneuerbare Energien und CO2-arme Transportmittel immer wichtiger. Gegenwärtig muss die Nachfrage in der EU nach speziellen Metallen zur Verwendung in diesen Technologien durch Importe gedeckt werden, häufig von nur wenigen Minen in nur einem oder zwei Ländern. Daher besteht stets das Risiko, dass die Versorgung mit diesen Metallen unterbrochen wird. Basische magmatische Gesteinsarten und Karbonatite sind wichtige Quellen vieler Rohstoffe für Hightech-Anwendungen, folglich wird fieberhaft nach entsprechenden Lagerstätten gesucht. Das EU-finanzierte Projekt HiTech AlkCarb hat 13 Partner aus Afrika und Europa zusammengebracht, die KMU, geologische Gutachtergruppen, Universitäten und ein Museum umfassen, welche die erforderlichen geologischen Modelle entwickeln sollen, um solche Lagerstätten ausfindig zu machen.

Das beste beider Welten

Im Gegensatz zu bekannteren Metallen wie Kupfer und Gold steckt die Exploration von seltenen Erden, Niob und Tantal in basischen Gesteinen und Karbonatiten noch in ihren Kinderschuhen. Die Projektkoordinatorin Frances Wall erläutert: „Geophysikalische Verfahren [basierend auf der Erforschung physikalischer, z. B. magnetischer und elektromagnetischer Felder im Erdinneren ] sind für die geologische Exploration unerlässlich. Wir mussten zuerst herausfinden, wie wir diese Signale hinsichtlich der gesuchten Mineralien und Metalle wesentlich besser interpretieren können. Wir mussten außerdem ökologische und soziale Faktoren in unsere Geomodelle einbinden, da diese Aspekte nun in allen Phasen der Exploration und Förderung eine wichtige Rolle spielen.“ HiTech AlkCarb hat zahlreiche Fallstudien durchgeführt, wobei besonders wichtige Erkenntnisse am 18 Millionen Jahre alten Kaiserstuhl-Vulkan in Deutschland gewonnen wurden. Der Standort ist nicht von wirtschaftlichem Interesse, dafür ein hervorragender Forschungsstandort, da sowohl die vulkanische Lava und die freigelegten „Wurzeln“ (magmatische Intrusionen) des Vulkans, wo sich Erzlagerstätten bilden, offenliegen. Wall fährt fort: „Unsere namibischen Partner brachten Fachwissen zur Bewertung der Umwelt- und Sozialverträglichkeit ein. Dieses ‚bewährte namibische Verfahren‘ kam bei unserer Arbeit am Kaiserstuhl zum Einsatz.“ Das Endergebnis der Studie war ein 3D-Modell des vulkanischen Komplexes des Kaiserstuhls, das sowohl geologische als auch geophysikalische Daten einbindet. Der Projektpartner Lancaster führte diese Forschung an seinem aktiven Explorationsstandort am Songwe Hill in Malawi fort, wo dessen Forschungsgruppe die effektivsten geophysikalischen Messungen erarbeitete, um ihr geologisches Modell zu verbessern.

Flexible und weitreichende Anwendungen

Ein Ansatz an Geomodelle namens „Mineralsysteme“, der zum ersten Mal auf Karbonatite und basische Gesteine angewandt wurde, führt bereits zu spannenden Ergebnissen. Mit diesem Ansatz wurden bekannte Lagerstätten untersucht, um Vorhersagen über potenzielle neue Standorte zu treffen und andere Arten kleiner und komplexer Lagerstätten zu identifizieren. Die Ergebnisse werden kostenfrei zugänglich gemacht, um der Öffentlichkeit sowie privaten und öffentlichen Forschungseinrichtungen zu dienen. Die KMU-Partner weiten ihre Geschäftstätigkeit auf vielfältige Weise aus: dank zusätzlicher Finanzierung, verbessertem Wissensstand, erweiterten Fertigkeiten und Dienstleistungen sowie besseren Geomodellen. Das Projekt hat auch einen spezialisierten Online-Kurs entwickelt, damit seine Arbeit weltweit verbreitet werden kann. „Wir haben internationales Fachwissen in unsere neuen Geomodelle eingebunden. An unseren Workshops nahmen 60 beratende Experten aus 20 Ländern teil. Am letzten Projekttreffen in London beteiligten sich mehrere Hundert Menschen, sowohl vor Ort als auch online“, fasst Wall zusammen. „Wir haben jetzt ein weitaus umfassenderes Verständnis von Lagerstätten in basischen Gesteinen und in Karbonatit und können wesentlich effektivere Explorationen in Europa und auf der ganzen Welt durchführen. HiTech AlkCarb hat das Fachwissen und die Daten bereitgestellt, die das möglich machen.“

Schlüsselbegriffe

HiTech AlkCarb, geophysikalisch, geologisch, Lagerstätten, Exploration, Karbonatit, Neodym, Bergbau, basisches Gestein, Metalle, Seltenerdelemente

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