Charakterystyka mineralogiczna i chemiczna pierwiastków ziem rzadkich typu adsorpcyjnego w zachodniej części wyspy Sulawesi w Indonezji; implikacje dla poszukiwań i potencjalnego wykorzystania

Abstrakt

W niniejszym badaniu scharakteryzowano złoża pierwiastków ziem rzadkich (REE) typu adsorpcji jonowej w zachodniej części wyspy Sulawesi w Indonezji, powstałe w wyniku wietrzenia lokalnego podłoża granitoidowego. Badania skupiają się na granicie w regionie Polewali Mandar oraz monzonicie kwarcowym w regionie Mamasa jako głównych skałach macierzystych. Badania obejmowały prace terenowe polegające na systematycznym pobieraniu próbek z poszczególnych stref profilu wietrzenia oraz analizy laboratoryjne, w tym petrografię, XRD, XRF i ICP-MS. Profil wietrzenia jest typowy dla złóż typu adsorpcji jonowej i składa się z czterech odrębnych warstw od dołu do góry: podłoża skalnego (C), saprolitu (B), limonitu (A) oraz wierzchniej warstwy gleby (O). Analiza mineralogiczna pozwoliła zidentyfikować kluczowe minerały zawierające pierwiastki ziem rzadkich, takie jak monacyt, ksenotym i cyrkon w warstwach zwietrzałych, a także towarzyszące im minerały radioaktywne. Pod względem chemicznym wysoki wskaźnik zwietrzenia (CIW: 96–98%) potwierdza intensywne warunki zwietrzenia. Wyniki wskazują na znaczne wzbogacenie w pierwiastki ziem rzadkich, szczególnie w limonicie (horyzont A), gdzie całkowite stężenie REE+Y+Sc osiąga nawet 453,37 ppm w Mamasie. Złoża charakteryzują się wyraźnym wzbogaceniem w lekkie pierwiastki ziem rzadkich (LREE) w stosunku do ciężkich pierwiastków ziem rzadkich (HREE), co przypisuje się czynnikom takim jak obecność biotytu i wpływ pierwiastków Fe-Mn. Chociaż całkowite stężenia pierwiastków ziem rzadkich są około dwukrotnie wyższe od tych występujących w porównywalnych złożach na wyspie Bangka (70–180 ppm), plasują się one w dolnej granicy ekonomicznie opłacalnych zawartości w Chinach. Mimo to złoża bogate w pierwiastki ziem rzadkich z Zachodnim Sulawesi mają potencjał do wykorzystania w różnych zastosowaniach technologicznych, w tym do produkcji magnesów, pojazdów elektrycznych, katalizatorów i akumulatorów. Niniejsze badanie podkreśla regionalny potencjał tych złóż i stanowi podstawę do dalszych poszukiwań oraz oceny możliwości ich wykorzystania.