Τα πολύτιμα μέταλλα από τον πυρήνα της Γης πιο κοντά από ό,τι νομίζαμε

Πώς τα πολύτιμα μέταλλα διαρρέουν από τον πυρήνα της Γης

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.

Σε αντίθεση με τη δημοφιλή πεποίθηση, η Γη δεν είναι πολύ πλούσια σε μέταλλα, συμπεριλαμβανομένων των σπάνιων και πολύτιμων μετάλλων όπως ο χρυσός. Το πρόβλημα είναι ότι τα περισσότερα από τα βαρύτερα στοιχεία βυθίστηκαν στον πυρήνα κατά τη διάρκεια του σχηματισμού του πλανήτη από μια συγκέντρωση αστεροειδών.

Ως αποτέλεσμα, περισσότερο από το 99,999% των αποθεμάτων χρυσού και άλλων πολύτιμων μετάλλων της Γης βρίσκεται θαμμένο κάτω από 3.000 km στερεού βράχου.

Για πολύ καιρό, υποτελείτο ότι αυτά τα μεταλλεύματα θα παραμείνουν κλειδωμένα στον πυρήνα της Γης μέχρι το τέλος των χρόνων. Ωστόσο, μια νέα μελέτη αποκαλύπτει ότι αυτό ίσως δεν ισχύει.

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.

“Όταν ήρθαν τα πρώτα αποτελέσματα, συνειδητοποιήσαμε ότι είχαμε κυριολεκτικά χτυπήσει χρυσό! Τα δεδομένα μας επιβεβαίωσαν ότι υλικό από τον πυρήνα, συμπεριλαμβανομένου του χρυσού και άλλων πολύτιμων μετάλλων, διαρρέει στον μανδύα της Γης από πάνω.”

Dr Nils Messling – Ερευνητής στο Πανεπιστήμιο Göttingen

They published their discovery in the prestigious review Nature¹, under the title “Συστήματα ισοτόπων Ru και W σε ωκεάνιους νησιώτικους βασάλτες αποκαλύπτουν διαρροή πυρήνα”.

Πώς σχηματίστηκαν ο πυρήνας και ο μανδύας της Γης

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).

Κατά τις πρώτες ημέρες του ηλιακού συστήματος, σωματίδια σκόνης συγκεντρώθηκαν σε αμέτρητους αστεροειδείς, οι οποίοι με τη σειρά τους συγκεντρώθηκαν σε μεγαλύτερα και μεγαλύτερα στοιχεία, σχηματίζοντας τα προπλανήτες που αργότερα θα σχηματίσουν τους 4 πετρώδεις πλανήτες (Ερμής, Αφροδίτη, Γη και Άρης).

Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, οι πλανήτες ήταν κυρίως λιωμένο μάγμα, λόγω της έντονης θερμότητας που προκλήθηκε από τις συγκρούσεις. Σταδιακά, τα βαρύτερα στοιχεία έπεσαν στον πυρήνα λόγω της βαρύτητας, διαχωρίζοντας τον από τον μανδύα. Αργότερα, ο πλανήτης συνέχισε να λαμβάνει περισσότερο υλικό από το διάστημα, σχηματίζοντας περισσότερο μανδύα.

Πηγή: 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.

Πώς οι επιστήμονες εντοπίζουν τα στοιχεία του πυρήνα στην επιφάνεια

Ρουθένιο: Το ισότοπο που αφηγείται την ιστορία του πυρήνα

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.

Καθώς το ρουθένιο είναι κυρίως κλειδωμένο στον πυρήνα, και το ρουθένιο-100 είναι πιο άφθονο στον πυρήνα, η ανίχνευση αυτού του ισοτόπου μπορεί να αποδείξει ότι το μέταλλο προέρχεται από τον πυρήνα αντί για τον μανδύα, ο οποίος συνήθως είναι η πηγή των περισσότερων επιφανειακών πετρωμάτων λόγω ηφαιστειακής δραστηριότητας.

Μια νέα, πιο ακριβής μέθοδος μέτρησης της παρουσίας του ρουθενίου-100 έχει προηγουμένως αναπτυχθεί στο Πανεπιστήμιο Göttingen, επιτρέποντας αυτή τη μελέτη.

Αυτό επιβεβαιώθηκε με τη μελέτη πολύ αρχαίων πετρωμάτων, όπως δείγματα από τη Γροιλανδία ηλικίας 3,7 δισεκατομμυρίων ετών, πριν η οριστική διαχωριστική διαδικασία του πυρήνα και του μανδύα αλλάξει τη σύνθεση του ρουθενίου-100.

Πηγή: Nature

Πιο ενδιαφέρον είναι ότι φαίνεται ότι τουλάχιστον μερικά ηφαιστειακά νησιά εμφανίζουν πετρώματα με έντονα παραμορφωμένο λόγο ρουθενίου-100 προς πετρώματα που έχουν λάβει προσθήκες από τον πυρήνα.

Αυτό δεν ισχύει για όλα τα ηφαιστειακά νησιά, καθώς, για παράδειγμα, δείγματα από τη Λα Ρεϊνιόν ή τα Νησιά Γκαλαπάγκος δεν διαφέρουν από πετρώματα που προέρχονται μόνο από τον μανδύα.

“Τώρα μπορούμε επίσης να αποδείξουμε ότι τεράστιοι όγκοι υπερθερμούμενου υλικού του μανδύα – αρκετές εκατοντάδες τετρακιλοτόνια μετρικών τόνων βράχου – προέρχονται από το όριο πυρήνα-μανδύα και ανεβαίνουν στην επιφάνεια της Γης για να σχηματίσουν ωκεάνινα νησιά όπως η Χαβάη.”

Καθηγητής Matthias Willbold – Καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Göttingen

Γιατί το βολφράμιο υποστηρίζει την υπόθεση διαρροής του πυρήνα

Tungsten, or wolfram (hence the W sign for this element), is another heavy metal mostly located in the Earth’s core.

Το βολφράμιο, ή ουλφράμιο (για αυτό το στοιχείο χρησιμοποιείται το σύμβολο W), είναι ένα ακόμη βαρύ μέταλλο που βρίσκεται κυρίως στον πυρήνα της Γης.

Εδώ οι επιστήμονες μελέτησαν ένα μέτρο που ονομάζεται μ182-W (απόκλιση μέρους ανά εκατομμύριο (ppm) του 182W/184W από το γήινο πρότυπο). Η μέτρηση του τύπου ισοτόπου του βολφραμίου που υπάρχει στο δείγμα, διευκρινίζει πώς τα μεταλλεύματα από τον πυρήνα αναμείχθηκαν με το μάγμα του μανδύα για να σχηματίσουν τα ηφαιστειακά πετρώματα των νησιών της Χαβάης.

Αυτός ο λόγος ισοτόπων δείχνει σαφώς ότι το βολφράμιο που ανιχνεύτηκε δεν προέρχεται από την αποσύνθεση του χαφνίου, μια άλλη πιθανή πηγή βολφραμίου στον μανδύα.

Νέα θεωρία εξηγεί πώς τα στοιχεία του πυρήνα φτάνουν στην επιφάνεια

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.

Από τη μεταβολή της σύνθεσης του βολφραμίου, οι επιστήμονες εικάσαν μια προηγουμένως άγνωστη μηχανή: γύρω από τον πυρήνα της Γης σχηματίστηκε μια οξυγόνο-πλούσια εξωτερική περιοχή του πυρήνα.

Με την πάροδο του χρόνου, η κρυστάλλωση των μεταλλικών οξειδίων μέσω της διαρκούς ψύξης του πυρήνα εγκλωβίζει μέρος του βολφραμίου.

“Το αν αυτές οι διαδικασίες που παρατηρούμε σήμερα λειτουργούσαν επίσης και στο παρελθόν παραμένει να αποδειχθεί. Τα ευρήματά μας ανοίγουν μια εντελώς νέα προοπτική για την εξέλιξη της εσωτερικής δυναμικής του πλανήτη μας.”

Dr Nils Messling – Ερευνητής στο Πανεπιστήμιο Göttingen

Γιατί αυτή η ανακάλυψη έχει σημασία για τη μεταλλευτική βιομηχανία

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.

Δεν πρόκειται μόνο για ακαδημαϊκή επιδίωξη. Πολλά από τα στοιχεία που υπάρχουν στον πυρήνα είναι είτε εξαιρετικά πολύτιμα, όπως ο χρυσός, είτε πολύ χρήσιμα στη σύγχρονη κοινωνία, όπως, για παράδειγμα, το βολφράμιο, ένα υπερσκληρό μέταλλο που χρησιμοποιείται σε ημιαγωγούς, βιομηχανικά εργαλεία, αεροδιαστημική, όπλα και κινητήρες.

Η ανακάλυψη ότι κάποια από αυτά τα μέταλλα προέρχονται από τον πυρήνα της Γης αλλάζει ριζικά την προοπτική των γεωλόγων σχετικά με το πώς σχηματίζονται τέτοια αποθέματα και πώς τα πιο βαθιά στρώματα του πλανήτη μας μπορούν να αλληλεπιδράσουν με την επιφάνεια.

Με τη σειρά του, αυτό θα μπορούσε να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο οι μεταλλευτικές εταιρείες διεξάγουν την εξερεύνηση αυτών των σπάνιων στοιχείων. Για παράδειγμα, η ανάλυση της περιεκτικότητας σε ρουθένιο των πετρωμάτων μιας περιοχής θα μπορούσε να αποκαλύψει ότι περιέχει εισροή από τον πυρήνα της Γης, αυξάνοντας δραστικά τις πιθανότητες εύρεσης περισσότερων βαρέων στοιχείων στο ίδιο σημείο.

Τελευταίες σκέψεις: Γιατί η επιστήμη πυρήνα-μανδύα έχει σημασία

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.

Αυτή η μελέτη μπορεί αρχικά να φαίνεται λίγο αφηρημένη και μόνο επιστημονικού ενδιαφέροντος. Ωστόσο, η κατανόηση του πώς σχηματίστηκε ο πλανήτης μας και πώς ορισμένα τμήματα του πυρήνα της Γης μπορούν να επανεμφανιστούν μπορεί να μας βοηθήσει να βρούμε περισσότερα από αυτά τα σημαντικά μέταλλα.

Αυτό θα μπορούσε επίσης να αλλάξει τον τρόπο που κατανοούμε τη γεωλογία άλλων πλανητών, ιδιαίτερα του Άρη και της Αφροδίτης, που είναι κάπως παρόμοιοι με τη Γη. Εάν μια επανεμφάνιση των στοιχείων του πυρήνα είναι δυνατή στη Γη, θα μπορούσε να ισχύει και για άλλους πλανήτες.

Καθώς εξετάζουμε πιθανές αποικίες στον Άρη τις επόμενες δεκαετίες, θα ήταν ιδιαίτερα ενδιαφέρον να γνωρίζουμε εάν ορισμένοι από τους μεταλλικούς πόρους του πυρήνα του πλανήτη θα μπορούσαν να είναι πολύ πιο εύκολα προσβάσιμοι από ό,τι θεωρήθηκε προηγουμένως, ειδικά επειδή ο Άρης διαθέτει τα μεγαλύτερα ηφαίστεια του ηλιακού συστήματος, με προφίλ παρόμοιο με τα ηφαίστεια της Χαβάης.

Επένδυση σε στοιχεία του πυρήνα της Γης

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.

Ανάμεσα στα στοιχεία του πυρήνα της Γης, ένα από τα πιο χρήσιμα και λιγότερο γνωστά στους επενδυτές είναι το βολφράμιο. Αυτό το εξαιρετικά ανθεκτικό μέταλλο είναι σημαντικό για ένα ευρύ φάσμα βιομηχανιών υψηλής τεχνολογίας. Επίσης, παράγεται σχεδόν αποκλειστικά στην Κίνα και τη Ρωσία.

Καλύψαμε πιο αναλυτικά την επενδυτική περίπτωση του βολφραμίου στην έκθεση του Οκτωβρίου 2024 “Βολφράμιο – Το μυστικό μέταλλο υψηλής τεχνολογίας”.

Η Almonty Industries (ALM ) είναι μια εταιρεία εξόρυξης βολφραμίου που αυτή τη στιγμή παράγει κυρίως από ένα ορυχείο στην Πορτογαλία, σε λειτουργία τα τελευταία 125 χρόνια.

Η εταιρεία εργάζεται για την επέκταση του πορτογαλικού ορυχείου και κατέχει αανάπτυχτες αποθέματα στην Ισπανία.

Πηγή: Almonty

Το πιο σημαντικό έργο της εταιρείας είναι η συνεχιζόμενη ανάπτυξη ενός νέου ορυχείου στο Sangdong, Νότια Κορέα. Το ορυχείο περιέχει περισσότερους εκτιμώμενους πόρους από όλα τα άλλα αποθέματά της μαζί.

Πηγή: Almonty

Ως μία από τις λίγες ενεργές και παραγωγικές εταιρείες εξόρυξης βολφραμίου στα δυτικά κράτη, η Almonty είναι ένας βασικός στρατηγικός προμηθευτής για τη βιομηχανία άμυνας. Συνεπώς, είναι μια σημαντική εταιρεία για τη μείωση της εξάρτησης από την κινεζική προμήθεια.

Η τοποθεσία του ορυχείου Sangdong το καθιστά ιδανικό προμηθευτή για τη βιομηχανία άμυνας, με τη Νότια Κορέα να γίνεται ένας νέος γίγαντας στην μαζική παραγωγή «χαμηλής τεχνολογίας» στρατιωτικού εξοπλισμού όπως τανκ, πυροβολαρχία και πυρομαχικά (σε σύγκριση με αεροσκάφη, αεροπλανοφόρα κ.λπ. που απαιτούν λιγότερο βολφράμιο).

“Ενώ η Κίνα προετοιμάζεται να ανοίξει ένα τεράστιο ορυχείο βολφραμίου στο Καζακστάν, η Almonty είναι έτοιμη να «αλλάξει ουσιαστικά την πολιτική που σχετίζεται με την εξασφάλιση βολφραμίου» όταν το έργο Almonty Korea Tungsten Project στο Sangdong ενεργοποιηθεί μέσα σε λίγους μήνες. Όταν ξεκινήσει η παραγωγή, θα είναι ένα από τα μεγαλύτερα ορυχεία βολφραμίου παγκοσμίως, καλύπτοντας το 30% της μη κινεζικής προσφοράς.”

Lewis Black, διευθυντής, πρόεδρος και Διευθύνων Σύμβουλος της Almonty Industries

Η Almonty θα πρέπει να αρχίσει την παραγωγή βολφραμίου από το κορεατικό ορυχείο στις αρχές έως τα μέσα του 2025.

Λόγω της στρατηγικής της θέσης ως ουσιαστικά ο μοναδικός μεγάλος προμηθευτής στη Δύση, η Almonty προσφέρθηκε μια εγγυημένη τιμή από την Plansee. Η Plansee είναι κατασκευαστής υψηλής απόδοσης μετάλλων και ένας από τους μεγαλύτερους πελάτες της Almonty, καθώς και ο κάτοχος του 15% της εταιρείας.

Η ελάχιστη εγγυημένη τιμή ήταν $235/MTU (μετρική μονάδα τόνου), χωρίς ανώτερο όριο. Καθώς το ορυχείο Sangdong στοχεύει σε κόστος μετρητών $110/MTU, αυτό θα πρέπει ουσιαστικά να εξασφαλίσει υψηλό περιθώριο κέρδους για το έργο.

Με μια τυχερά σχεδόν τέλεια χρονική σύμπτωση μεταξύ του επικείμενου ανοίγματος του Sangdong και ενός νέου εμπορικού πολέμου μεταξύ της Αμερικής του Trump και της Κίνας, η τιμή της μετοχής αντέδρασε έντονα και αυξήθηκε κατά 40% σε μόλις 2 ημέρες μετά την ανακοίνωση περιορισμού εξαγωγών βολφραμίου από την Κίνα.

Μελέτες που αναφέρονται:

^{1. Messling, N., Willbold, M., Kallas, L. et al. Συστήματα ισοτόπων Ru και W σε ωκεάνιους νησιώτικους βασάλτες αποκαλύπτουν διαρροή πυρήνα. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09003-0}