广州的杨武斌研究员跟薛硕副研究员在2月3日公布了新发现，他们给全球一半以上的稀土储量找到了一个关键答案。这个答案跟碳酸岩有关系，这种火成岩虽然储量多，但真正能挖矿的还不到10%。大家都好奇，同样是碳酸岩，为什么有的地方稀土多得能用来卖钱，有的地方却不行。薛硕和杨武斌带着团队给这个问题做了一个模拟实验。他们模拟了岩浆在地下6到20公里的地方冷却的过程，发现深度不同，结果完全不一样。 研究发现，大概在地下10公里深处（对应压力约0.3 GPa），岩浆演化的命运发生了分岔。如果岩浆在这里面或者更深一点（>0.3 GPa），橄榄石会先长出来，把岩浆里的硅都给消耗掉。这时候结晶的磷灰石就不像以前那样能把稀土锁在晶格里了。而且高压下岩浆能溶解更多的水，让热液分离得晚一些，最后变成一种盐熔体。稀土在盐熔体里很容易溶解并积累起来，能给后期的经济矿物铺路。但如果岩浆在这个深度之上（<0.3 GPa），磷灰石就会先结晶出来。这种磷灰石的结构像个牢笼，把稀土固定住不让它们跑。同时低压环境让岩浆释放出的热液盐分低、搬运能力差，无法聚集稀土形成矿床。 所以你会发现那些世界级的大矿都在10公里以下的位置形成。而那些只在浅层的碳酸岩体虽然含有稀土元素，但因为分散得太厉害就没法开采。这个研究把压力、矿物结晶顺序、熔体性质还有稀土富集这几个环节串成了一条链。这不仅让我们明白了稀土怎么聚集的原理，也给以后怎么找矿提供了新的线索。中国科学院广州地化所做的这项工作发表在了《自然·通讯》上。