2025年2月18日（優分析產業數據中心）
隨著全球對綠色能源技術的依賴加深，稀土元素的需求也迅速上升。
這些金屬被廣泛應用於電動車馬達、風力發電機、太陽能板以及智慧型手機等高科技產品，稀土元素已成為各國競相尋找的重要資源。
然而，中國控制了全球約70%的產量，使其他國家對其供應存在高度依賴。因此，尋找新的稀土礦藏對於確保供應鏈安全至關重要，而火山活動可能提供一條新的探索途徑。
Toongi礦床的地質背景
在澳洲新南威爾斯州（New South Wales），距離雪梨西北約400公里的Toongi地區，有一座蘊藏豐富稀土元素的礦床。這座礦床是在2.15億年前的火山噴發後形成的。
當時，地下的岩漿帶著許多稀土元素上升，有些岩漿噴發到地表，有些則停留在地下慢慢冷卻，最後形成了今天的礦床。
火山怎麼帶來稀土元素
要理解火山如何帶來稀土元素，我們要從地球內部的岩漿開始說起。
地球內部的地幔中含有許多金屬元素，包括稀土，但這些元素通常被鎖在礦物內，並不容易被提取。當地幔部分熔融形成岩漿時，稀土元素會被帶進岩漿之中，開始它們的旅程。
而當岩漿逐漸上升，部分礦物會先結晶沉澱，而留下來的岩漿則變得越來越富含稀土元素。
如果這些岩漿繼續冷卻並停留在地下，就會形成含有大量稀土的岩石，像澳洲Toongi礦床就是這樣形成的。
且並不是所有火山都能形成稀土礦床，只有某些特定的火山岩漿系統才會讓稀土元素累積到足夠高的濃度，變得值得開採。例如：
🌋格陵蘭的Gardar火成岩群
🌋中國的包頭稀土礦（全球最大稀土礦）
🌋美國加州的Mountain Pass礦
🌋澳洲Toongi礦床
火山晶體如何提供尋找稀土礦床的線索
科學家發現，某些火山岩內的「晶體」能夠記錄岩漿的歷史，幫助我們推測哪裡可能藏有稀土元素。
其中，輝石（clinopyroxene）是一種特別有用的礦物，它能像「時間膠囊」一樣，保留岩漿中金屬元素的變化。
研究發現，在一般火山岩中，輝石本身含有大量的稀土元素，這代表這些元素被困在晶體裡，無法形成大規模的礦床。
但在Toongi礦床，輝石的稀土含量很低，表示這些元素沒有被鎖在晶體裡，而是累積到其他礦物中。
透過研究火山活動，科學家可以更有系統地尋找新的稀土礦床。火山能帶來稀土元素的關鍵原因包括，火山噴發攜帶來自地幔深處的稀土元素。
還有部分火山岩漿能形成富含稀土的侵入岩體，此外，火山岩內的晶體同時記錄了岩漿的歷史，科學家可以利用這些晶體來推測哪些火山曾經累積過稀土元素，進而找到潛在的礦床。
未來的探索與挑戰
雖然我們已經找到了一些富含稀土的火山地區，但稀土供應仍然面臨許多挑戰：
🔺供應鏈風險：目前大部分稀土來自中國，這讓其他國家擔心供應問題，因此積極尋找替代來源。
🔺開採對環境的影響：稀土開採過程需要使用強酸等化學藥品，可能會造成污染，因此科學家正在尋找更環保的開採技術。
🔺新礦床的勘探難度高：全球已知的稀土礦藏很有限，找到新的開採地點需要更多研究與技術突破
此外，隨著全球對綠色能源需求的增加，稀土元素的開採與供應將成為國際競爭的關鍵之一。
透過更深入的地質研究，可以更有效地定位富含稀土的火山區域，為未來能源轉型提供更穩定的金屬供應，進一步推動可持續發展。
