Các nhà khoa học Trung Quốc phát hiện mối liên hệ giữa sự phát triển của một loài địa y với các loại carbonate và mỏ khoáng sản có chứa đất hiếm vốn có thể chưa được khai thác.
Lần tới nếu bắt gặp những mảng địa y màu vàng cam nổi bật phủ trên một tảng đá trong vườn, bức tường ven đường hay dọc một cung đường trekking, hãy thử quan sát kỹ hơn. Biết đâu bên dưới lớp đá ấy lại là một nguồn tài nguyên có giá trị.
Một nhóm nghiên cứu Trung Quốc phát hiện một loài địa y phổ biến có thể được sử dụng như dấu hiệu nhận biết ngoài thực địa cho những khu vực có khả năng tồn tại các mỏ đất hiếm chưa được phát hiện trên thế giới.
Theo các nhà nghiên cứu, màu sắc đặc trưng của loài địa y này khiến nó khá dễ nhận biết trên những bề mặt đá lộ thiên. Phát hiện có thể được kết hợp với thiết bị bay không người lái (UAV) và công nghệ viễn thám siêu phổ để khảo sát trên diện rộng, qua đó khoanh vùng những khu vực tiềm năng chứa carbonate giàu nguyên tố đất hiếm.
Các nhà khoa học Trung Quốc đã dành nhiều thập kỷ tìm kiếm những chỉ dấu sinh học có thể hỗ trợ việc phát hiện các mỏ khoáng sản.
“Đây là lần thứ hai các nhà khoa học Trung Quốc phát hiện một chỉ dấu tương tự. Lần đầu tiên là cỏ đồng vào những năm 1950. Cả hai đều là những phát hiện khoa học nguyên bản trong lĩnh vực thăm dò khoáng sản”, Giáo sư Li Yang, thuộc Đại học Bắc Kinh và Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, cho biết ngày 17/8.
Nghiên cứu có tiêu đề “Địa y như một công cụ tiềm năng để thăm dò carbonatite giàu nguyên tố đất hiếm” được công bố trên tạp chí khoa học chuyên ngành Địa chất kinh tế ngày 27/7.
Loài địa y được nghiên cứu có tên khoa học Xanthoria elegans, có xu hướng phát triển trên các loại carbonate giàu nguyên tố đất hiếm.
Các nhà nghiên cứu phát hiện loài địa y này xuất hiện trên 57 trong tổng số 67 mẫu đá carbonatite được lập bản đồ tại khu vực mỏ Bayan Obo ở miền bắc Trung Quốc – nơi được xem là mỏ đất hiếm lớn nhất thế giới.
Mặc dù Xanthoria elegans phân bố rộng rãi trên toàn cầu, nhóm nghiên cứu nhận thấy nó hiếm khi xuất hiện trên granite, đá sa thạch, quartzite và các loại đá không phải carbonatite khác.
Theo nghiên cứu, ngay cả khi xuất hiện trên những loại đá này, xác suất cũng thường dưới 1%.
“Khi phát hiện thấy nó, chúng ta có thể ưu tiên lấy mẫu tại khu vực đó. Điều này làm tăng đáng kể khả năng tìm thấy các mỏ đất hiếm so với việc tìm kiếm một cách ngẫu nhiên”, ông Li nói.
Ông cho biết màu nâu đặc trưng của địa y đến từ chính sinh vật này chứ không phải do các nguyên tố đất hiếm hay sắt. “Đó là lý do nó trở thành một chỉ dấu tốt, bởi bạn có thể nhìn thấy nó từ khoảng cách khá xa.”
Phân tích hóa học tiếp tục củng cố mối liên hệ này. Hàm lượng tổng các nguyên tố đất hiếm trong địa y dao động từ 3.500 đến 17.000 phần triệu (ppm).
Đáng chú ý, hàm lượng đất hiếm trong địa y cũng tăng lên khi hàm lượng đất hiếm trong lớp đá bên dưới tăng.
Những mẫu địa y phát triển trên các loại carbonate có mức độ khoáng hóa cao chứa nhiều nguyên tố đất hiếm hơn so với địa y mọc trên các carbonate nghèo khoáng hóa hoặc những loại đá xung quanh đã bị biến đổi.
Các nhà nghiên cứu còn phát hiện những vùng vi mô giàu nguyên tố đất hiếm và bari bên trong vật chất hữu cơ của địa y. Điều này cho thấy các hạt vật chất từ lớp đá bên dưới có thể được đưa vào địa y trong quá trình phong hóa và tương tác giữa địa y với đá.
“Chúng tôi cho rằng loài địa y này có xu hướng ‘ưa’ các nguyên tố đất hiếm, nhưng cơ chế sinh học cụ thể vẫn chưa rõ”, ông Li nói.
Tuy nhiên, phát hiện này không có nghĩa địa y chủ động tìm kiếm các nguyên tố đất hiếm. Những quá trình sinh học và địa hóa đứng sau khả năng hấp thụ các nguyên tố này của địa y vẫn chưa được xác định rõ.
Mối liên hệ đặc biệt rõ rệt tại Bayan Obo, thuộc khu tự trị Nội Mông của Trung Quốc. Tại đây, loài địa y này có xu hướng phát triển trên carbonate và những khu vực chịu ảnh hưởng của quá trình biến đổi kiềm liên quan đến carbonatite.
Những quan sát ban đầu cho thấy hiện tượng này có thể không chỉ giới hạn ở Bayan Obo.
Ông Li cho biết sau khi nghiên cứu được công bố, các đồng nghiệp đang làm việc ở độ cao trên 5.000 m tại dãy Tây Côn Lôn, phía tây nam Tân Cương, cũng báo cáo nhận thấy mối liên hệ tương tự.
Tuy nhiên, các nhà khoa học nhấn mạnh vẫn cần tiến hành thêm nhiều khảo sát thực địa trên diện rộng để xác định liệu loài địa y này có thể trở thành chỉ dấu đáng tin cậy cho các khu vực khoáng hóa đất hiếm trong những môi trường địa chất khác hay không.
Nếu được xác nhận trên nhiều khu vực, phát hiện này có thể mở ra một phương pháp thăm dò tương đối đơn giản: thay vì chỉ dựa vào khoan thăm dò và phân tích địa chất, các nhà địa chất có thể sử dụng sự xuất hiện của một loài địa y như “tín hiệu cảnh báo” để xác định nơi cần lấy mẫu trước.
Khi kết hợp với UAV và ảnh viễn thám siêu phổ, phương pháp này về lý thuyết có thể giúp sàng lọc những vùng địa hình rộng lớn với chi phí thấp hơn trước khi tiến hành các bước thăm dò chuyên sâu. Tuy nhiên, ở giai đoạn hiện tại, đây vẫn là một công cụ hỗ trợ thăm dò tiềm năng, chưa phải phương pháp có thể khẳng định sự tồn tại của một mỏ đất hiếm.
Theo SCMP
