السلع
المعادن الثمينة من نواة الأرض أقرب مما كنا نظن
كيف تتسرب المعادن الثمينة من نواة الأرض
Contrary to popular belief, the Earth is not very rich in metals, including rare and precious metals like gold. The problem is that most of the heavier elements sank to the core during the planet’s formation from an agglomeration of asteroids.
على عكس الاعتقاد الشائع، لا تعتبر الأرض غنية جدًا بالمعادن، بما في ذلك المعادن النادرة والثمينة مثل الذهب. المشكلة هي أن معظم العناصر الأثقل غاصت إلى النواة خلال تكوين الكوكب من تجمّع الكويكبات.
وبالتالي، أكثر من 99.999٪ من مخزون الأرض من الذهب والمعادن الثمينة الأخرى مدفون تحت 3,000 كيلومتر من الصخر الصلب.
لفترة طويلة، كان يُفترض أن تظل هذه المعادن محبوسة في نواة الأرض إلى الأبد. ومع ذلك، تكشف دراسة جديدة أن هذا قد لا يكون صحيحًا.
By improving the detection method of another element, ruthenium, researchers of the Georg-August-Universität Göttingen (Germany), University of Bristol (UK), University of Edinburgh (UK), and Colgate University, (USA) have proven that material from the Earth’s core can leak into the mantle and up to the planet’s surface.
“When the first results came in, we realized that we had literally struck gold! Our data confirmed that material from the core, including gold and other precious metals, is leaking into the Earth’s mantle above.”
They published their discovery in the prestigious review Nature1, under the title “Ru and W isotope systematics in ocean island basalts reveals core leakage”.
كيف تشكلت نواة الأرض والوشاح
During the early days of the solar system, dust particles aggregated into countless asteroids, which themselves aggregated into bigger and bigger elements, forming the protoplanets that would later on form the 4 rocky planets (Mercury, Venus, Earth, and Mars).
خلال الأيام الأولى للنظام الشمسي، تجمعت جزيئات الغبار لتكوّن عددًا لا يحصى من الكويكبات، التي بدورها تجمعت لتكوّن عناصر أكبر فأكبر، مكوّنةً الكواكب الأولية التي ستشكل لاحقًا الكواكب الصخرية الأربعة (عطارد، الزهرة، الأرض، والمريخ).
خلال هذه العملية، كانت الكواكب في الغالب من صهارة منصهرة، نتيجة للحرارة الشديدة الناتجة عن الاصطدامات. تدريجيًا، سقطت العناصر الأثقل إلى النواة بسبب الجاذبية، متميزةً عن الوشاح. لاحقًا، استمر الكوكب في استقبال المزيد من المواد من الفضاء، مكوّناً مزيدًا من الوشاح.
المصدر: SG Online
Crucially for the study discussed here, the mantle displayed a very different composition for some isotopes of some elements, including ruthenium, due to this later formation using different materials.
كيف يتتبع العلماء عناصر النواة إلى السطح
الروثينيوم: النظير الذي يروي قصة النواة
As ruthenium is mostly locked in the core, and with ruthenium-100 more abundant in the core, detection of this isotope can prove that metal came from the core instead of the mantle, normally the source of most surface rocks due to volcanic activities.
نظرًا لأن الروثينيوم محبوس في الغالب في النواة، ومع توافر الروثينيوم-100 أكثر في النواة، يمكن لاكتشاف هذا النظير أن يثبت أن المعدن جاء من النواة بدلاً من الوشاح، الذي عادةً ما يكون مصدر معظم الصخور السطحية بسبب الأنشطة البركانية.
تم تطوير طريقة جديدة وأكثر دقة لقياس وجود الروثينيوم-100 في جامعة غوتنغن مسبقًا، مما أتاح إجراء هذه الدراسة.
تم تأكيد ذلك عند دراسة صخور قديمة جدًا، مثل عينات من غرينلاند تعود إلى 3.7 مليار سنة، قبل أن يؤدي الانفصال النهائي بين النواة والوشاح إلى تغيير تركيبة الروثينيوم-100.
المصدر: Nature
المثير للاهتمام، يبدو أن بعض الجزر البركانية على الأقل تظهر صخورًا بنسبة الروثينيوم-100 منحرفة بشدة نحو الصخور التي تلقت إضافات من النواة.
هذا ليس صحيحًا لجميع الجزر البركانية، فمثلاً، العينات من لا ريونيون أو جزر غالاباغوس لا تختلف عن الصخور التي تنبع فقط من الوشاح.
“We can now also prove that huge volumes of super-heated mantle material – several hundreds of quadrillion metric tonnes of rock – originate at the core-mantle boundary and rise to the Earth’s surface to form ocean islands like Hawaii.”
لماذا يدعم التنغستن فرضية تسرب النواة
Tungsten, or wolfram (hence the W sign for this element), is another heavy metal mostly located in the Earth’s core.
التنغستن، أو الوولفرام (ومن هنا الرمز W لهذا العنصر)، هو معدن ثقيل آخر يقع في الغالب في نواة الأرض.
هنا درس العلماء مقياسًا يُدعى μ182-W (انحراف أجزاء بالمليون (ppm) لنسبة 182W/184W عن المعيار الأرضي). ولكن قياس أي نوع من نظائر التنغستن موجود في العينة يوضح كيف اختلطت المعادن من النواة مع صهارة الوشاح لتكوّن الصخور البركانية لجزر هاواي.
تُظهر نسبة هذا النظير بوضوح أن التنغستن المكتشف ليس ناتجًا عن تحلل الهافنيوم، وهو مصدر محتمل آخر للتنغستن في الوشاح.
نظرية جديدة تفسّر كيف تصل عناصر النواة إلى السطح
From the variation of tungsten composition, the scientists deduced a previously unknown mechanism: around the Earth’s core formed an oxygen-rich outer core domain.
من خلال تباين تركيبة التنغستن، استنتج العلماء آلية غير معروفة سابقًا: تشكل حول نواة الأرض نطاق خارجي غني بالأكسجين.
Over time, the crystallization of metal-rich oxides through secular core cooling locks in some of the tungsten.
“Whether these processes that we observe today have also been operating in the past remains to be proven. Our findings open up an entirely new perspective on the evolution of the inner dynamics of our home planet.”
لماذا يهم هذا الاكتشاف للتعدين والصناعة
This is not just an academic pursuit. Many of the elements present in the core are either of very high value, like gold, or very useful in modern society, like, for example, tungsten, an ultra-hard metal used in semiconductors, industrial tools, aerospace, weapons, and engines.
هذا ليس مجرد مسعى أكاديمي. العديد من العناصر الموجودة في النواة إما ذات قيمة عالية جدًا، مثل الذهب، أو مفيدة جدًا في المجتمع الحديث، مثلًا التنغستن، وهو معدن فائق الصلابة يُستخدم في أشباه الموصلات، الأدوات الصناعية، الفضاء، الأسلحة، والمحركات.
اكتشاف أن بعض هذه المعادن يأتي من نواة الأرض يغيّر جذريًا منظور الجيولوجيين حول كيفية تكوّن هذه الترسبات، وكيف يمكن لأعمق طبقات كوكبنا التفاعل مع السطح.
وبالتالي، قد يغيّر هذا طريقة استكشاف هذه العناصر النادرة التي تقوم بها شركات التعدين. على سبيل المثال، قد يكشف تحليل محتوى الروثينيوم في صخور منطقة ما عن وجود اختراق من نواة الأرض، مما يزيد بشكل جذري من فرصة العثور على مزيد من العناصر الثقيلة في نفس الموقع.
أفكار ختامية: لماذا علم النواة والوشاح مهم
This sort of study might sound a little abstract and only of scientific interest at first. However, understanding how our planet formed and how some parts of the Earth’s core can resurface can help us find more of these important metals.
قد يبدو هذا النوع من الدراسات مجردًا قليلًا ومقتصرًا على الاهتمام العلمي في البداية. ومع ذلك، فإن فهم كيفية تكوّن كوكبنا وكيف يمكن لبعض أجزاء نواة الأرض أن تعود إلى السطح يمكن أن يساعدنا في العثور على المزيد من هذه المعادن الهامة.
قد يغيّر ذلك أيضًا فهمنا لجيولوجيا الكواكب الأخرى، خاصة المريخ والزهرة، اللذين يشبهان الأرض إلى حد ما. إذا كان تجدد عناصر النواة ممكنًا على الأرض، فقد يكون كذلك على الكواكب الأخرى.
مع نظرنا إلى مستعمرات محتملة على المريخ في العقود القادمة، قد يكون من المثير للاهتمام معرفة ما إذا كانت بعض موارد النواة المعدنية للكوكب يمكن الوصول إليها بسهولة أكبر مما كان يُعتقد سابقًا، خاصةً وأن المريخ يمتلك أكبر البراكين في النظام الشمسي، بملف مشابه لبراكين هاواي.
الاستثمار في عناصر نواة الأرض
Almonty Industries
Among Earth’s core elements, one of the most useful and least known to investors is tungsten. This very resistant metal is important for a wide array of high-tech industries. It is also currently produced almost exclusively in China and Russia.
من بين عناصر نواة الأرض، يُعد التنغستن أحد أكثر العناصر فائدة وأقل معرفة لدى المستثمرين. هذا المعدن المقاوم للغاية مهم لمجموعة واسعة من الصناعات عالية التقنية. وهو يُنتج حاليًا تقريبًا حصريًا في الصين وروسيا.
We covered in more detail the investment case for tungsten in detail in the أكتوبر 2024 report “Tungsten – The Secret High-Tech Metal”.
Almonty Industries is a tungsten miner that is currently mostly produced from a mine in Portugal, in operation for the last 125 years.
The company has been working on expanding the Portuguese mine and owns undeveloped deposits in Spain.
المصدر: Almonty
The company’s most important project is the ongoing development of a new mine in Sangdong, South Korea. The mine contains more inferred resources than all of its other deposits combined.
المصدر: Almonty
As one of the only active and producing tungsten miners in Western countries, Almonty is a key strategic supplier for the defense industry. So it is an important company for reducing dependence on Chinese supply.
The Sangdong mine’s location makes it a perfect supplier to the defense industry, with South Korea a new giant in mass production of “low tech” military gear like tanks, artillery, and ammunition (compared to less tungsten-demanding fighter jets, aircraft carriers, etc.).
While China prepares to open a huge tungsten mine in Kazakhstan, Almonty is poised to “substantially shift the politics involved with securing tungsten” when the Almonty Korea Tungsten Project’s Sangdong mine comes online within a few months. When it begins production, it will be one of the world’s largest tungsten mines, accounting for 30% of the non-Chinese supply.
Almonty should start producing tungsten from the Korean mine in early to mid-2025.
Because of its strategic position as essentially the sole large supplier in the West, Almonty was offered a guaranteed price by Plansee. Plansee is a high-performance metal manufacturer and one of Almonty’s larger clients, as well as the owner of 15% of the company.
The minimum guaranteed price was $235/MTU (metric ton unit), with no upper threshold. As Sangdong Mine is aiming for cash costs of $110/mtu, this should virtually ensure a high profit margin for the project.
With a luckily almost perfect timing between the upcoming opening of Sangdong and a new trade war between Trump’s America and China, the stock price has reacted strongly and rose by 40% in just 2 days following the announcement of tungsten export restriction from China.
الدراسات المشار إليها:
1. Messling, N., Willbold, M., Kallas, L. et al. Ru and W isotope systematics in ocean island basalts reveals core leakage. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09003-0
