Råvarer
Verdifulle metaller fra jordens kjerne nærmere enn vi trodde
Hvordan verdifulle metaller lekker fra jordens kjerne
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.
I motsetning til den vanlige oppfatningen er ikke jorden særlig rik på metaller, inkludert sjeldne og verdifulle metaller som gull. Problemet er at de fleste av de tyngre elementene sank ned til kjernen under planetens dannelse fra en samling av asteroider.
Som et resultat ligger mer enn 99,999 % av jordens reserver av gull og andre verdifulle metaller begravd under 3 000 km solid berg.
I lang tid ble det antatt at disse mineralene ville forbli låst i jordens kjerne til tidens ende. En ny studie viser imidlertid at dette kanskje ikke er tilfelle.
Ved å forbedre deteksjonsmetoden for et annet element, rutenium, har forskere fra Georg-August-Universität Göttingen (Tyskland), University of Bristol (Storbritannia), University of Edinburgh (Storbritannia) og Colgate University (USA) bevist at materiale fra jordens kjerne kan lekke inn i mantelen og opp til planetens overflate.
«Da de første resultatene kom inn, innså vi at vi bokstavelig talt hadde truffet gull! Dataene våre bekreftet at materiale fra kjernen, inkludert gull og andre verdifulle metaller, lekker inn i jordens mantel ovenfor.»
De publiserte oppdagelsen i den prestisjetunge tidsskriftet Nature1, under tittelen “Ru and W isotope systematics in ocean island basalts reveals core leakage”.
Hvordan jordens kjerne og mantel ble dannet
I de tidlige dagene av solsystemet samlet støvpartikler seg til utallige asteroider, som igjen samlet seg til stadig større legemer, og dannet protoplanetene som senere skulle danne de fire steinete planetene (Merkur, Venus, Jorden og Mars).
I denne prosessen var planetene for det meste smeltet magma, på grunn av den intense varmen som ble generert av kollisjonene. Etter hvert sank de tyngre elementene ned til kjernen på grunn av gravitasjon, og skilte seg fra mantelen. Senere fortsatte planeten å motta mer materiale fra rommet, som dannet mer av mantelen.
Kilde: SG Online
Avgjørende for studien som diskuteres her, viste mantelen en svært annerledes sammensetning for noen isotoper av enkelte elementer, inkludert rutenium, på grunn av denne senere dannelsen med forskjellige materialer.
Hvordan forskere sporer kjernelementer til overflaten
Rutenium: Isotopen som forteller en kjernehistorie
Siden rutenium for det meste er låst i kjernen, og med rutenium-100 som er mer abundante i kjernen, kan påvisning av denne isotopen bevise at metallet kom fra kjernen i stedet for mantelen, som vanligvis er kilden til de fleste overflaterokker på grunn av vulkanske aktiviteter.
En ny, mer presis metode for å måle tilstedeværelsen av rutenium-100 ble tidligere utviklet ved Universitetet i Göttingen, noe som muliggjorde denne studien.
Dette ble bekreftet ved studier av svært gamle bergarter, som prøer fra Grønland som er opptil 3,7 milliarder år gamle, før den endelige separasjonen av kjerne og mantel ville endre rutenium-100-sammensetningen.
Mer interessant er det at minst noen vulkanske øyer viser bergarter med et sterkt skjevt rutenium-100-forhold mot bergarter som har mottatt kjernebidrag.
Dette gjelder ikke alle vulkanske øyer; for eksempel er prøver fra La Réunion eller Galápagos-øyene ikke forskjellige fra bergarter som kun stammer fra mantelen.
«Vi kan nå også bevise at enorme mengder av superoppvarmet mantelmateriell – flere hundre kvadrillioner metriske tonn med stein – stammer fra kjerne-mantel-grensen og stiger opp til jordens overflate for å danne havøyer som Hawaii.»
Professor Matthias Willbold – Professor ved Göttingen University
Hvorfor wolfram støtter kjernelekkasjehypotesen
Tungsten, eller wolfram (derav W‑symbolet for dette elementet), er et annet tungt metall som for det meste befinner seg i jordens kjerne.
Her studerte forskerne en metrikk kalt μ182‑W (avvik i deler per million (ppm) av 182W/184W fra jordisk standard). Men ved å måle hvilken type tungsten‑isotop som er tilstede i prøven, klargjøres hvordan mineralene fra kjernen blandet seg med mantelmagmaen for å danne de vulkanske bergartene på Hawaii-øyene.
Dette isotopforholdet viser tydelig at det påviste wolframet ikke stammer fra nedbrytning av hafnium, en annen potensiell kilde til wolfram i mantelen.
Ny teori forklarer hvordan kjernelementer når overflaten
Ut fra variasjonen i wolfram‑sammensetning konkluderte forskerne med en tidligere ukjent mekanisme: rundt jordens kjerne dannet det seg et oksygenrikt ytre kjernedomene.
Over tid låser krystalliseringen av metallrike oksider gjennom sekulær kjøling av kjernen inn noe av wolframet.
«Om disse prosessene vi observerer i dag også har vært i drift i fortiden gjenstår å bli bevist. Våre funn åpner opp et helt nytt perspektiv på utviklingen av den indre dynamikken på vår hjemmeplanet.»
Dr Nils Messling – Forsker ved Göttingen University
Hvorfor denne oppdagelsen er viktig for gruvedrift og industri
Dette er ikke bare en akademisk streben. Mange av elementene som finnes i kjernen er enten av svært høy verdi, som gull, eller svært nyttige i det moderne samfunnet, som for eksempel wolfram, et ultrahardt metall som brukes i halvledere, industrielle verktøy, romfart, våpen og motorer.
Oppdagelsen av at noen av disse metallene kommer fra jordens kjerne endrer radikalt geologers perspektiv på hvordan slike forekomster dannes, og hvordan de dypeste lagene av planeten kan samhandle med overflaten.
Dette kan på sin side endre måten gruveselskaper utfører leting etter disse sjeldne elementene på. For eksempel kan analyse av ruteniuminnholdet i bergartene i en region avsløre at den inneholder en inntrengning fra jordens kjerne, noe som radikalt øker sjansen for å finne flere tunge elementer på samme sted.
Avsluttende tanker: Hvorfor kjerne-mantel vitenskap er viktig
Denne typen studie kan høres litt abstrakt og kun av vitenskapelig interesse ut i starten. Likevel kan forståelsen av hvordan planeten vår ble dannet og hvordan noen deler av jordens kjerne kan komme til overflaten hjelpe oss med å finne flere av disse viktige metallene.
Dette kan også endre hvordan vi forstår geologien på andre planeter, spesielt Mars og Venus, som er noe lik jordens. Hvis en gjenoppblussing av kjernelementer er mulig på jorden, kan det også være tilfelle på andre planeter.
Ettersom vi ser på potensielle marskolonier i de kommende tiårene, kan det være av stor interesse å vite om noen av planetens kjerne‑metallressurser kan være mye lettere tilgjengelige enn tidligere antatt, spesielt siden Mars har de største vulkanene i solsystemet, med en profil lik vulkanene på Hawaii.
Investering i jordens kjernelementer
Almonty Industries
Blant jordens kjernelementer er wolfram et av de mest nyttige og minst kjente for investorer. Dette svært motstandsdyktige metallet er viktig for en rekke høyteknologiske industrier. Det produseres i dag nesten utelukkende i Kina og Russland.
Vi dekket investeringssaken for wolfram i detalj i oktober 2024‑rapporten «Tungsten – The Secret High-Tech Metal».
Almonty Industries er en wolframgruve som i dag hovedsakelig produseres fra en gruve i Portugal, som har vært i drift de siste 125 årene.
Selskapet har arbeidet med å utvide den portugisiske gruven og eier uutviklede forekomster i Spania.
Selskapets viktigste prosjekt er den pågående utviklingen av en ny gruve i Sangdong, Sør‑Korea. Gruven inneholder flere antatte ressurser enn alle de andre forekomstene til sammen.
Som en av de få aktive og produserende wolframgruver i vestlige land, er Almonty en viktig strategisk leverandør for forsvarsindustrien. Dermed er selskapet viktig for å redusere avhengigheten av kinesisk forsyning.
Sangdong-gruvenes beliggenhet gjør den til en perfekt leverandør for forsvarsindustrien, med Sør‑Korea som en ny gigant i masseproduksjon av «lavteknologisk» militært utstyr som tankar, artilleri og ammunisjon (sammenlignet med mindre wolfram‑krevende jagerfly, hangarskip osv.).
Mens Kina forbereder seg på å åpne en enorm wolframgruve i Kasakhstan, er Almonty klar til å «betydelig endre politikken knyttet til sikring av wolfram» når Almonty Korea Tungsten Project‑s Sangdong-gruve tas i drift om noen måneder. Når den begynner produksjon, vil den være en av verdens største wolframgruver og stå for 30 % av den ikke‑kinesiske forsyningen.
Lewis Black, director, president, and CEO of Almonty Industries
Almonty bør begynne å produsere wolfram fra den koreanske gruven tidlig til midt i 2025.
På grunn av sin strategiske posisjon som i hovedsak den eneste store leverandøren i vest, ble Almonty tilbudt en garantert pris av Plansee. Plansee er en produsent av høyytelsesmetaller og en av Almontys større kunder, samt eier av 15 % av selskapet.
Den minimale garanterte prisen var $235/MTU (metrisk tonnenhet), uten øvre grense. Ettersom Sangdong-gruven sikter mot kontantkostnader på $110/mtu, bør dette i praksis sikre en høy fortjenestemargin for prosjektet.
Med en heldig nesten perfekt timing mellom den kommende åpningen av Sangdong og en ny handelskrig mellom Trumps Amerika og Kina, har aksjekursen reagert kraftig og steget med 40 % på bare 2 dager etter kunngjøringen av wolfram‑eksportrestriksjon fra Kina.
Studier referert:
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
