Speziation von seltenen Erden in hydrothermalen Systemen

• Antragsteller: Professor Dr. Sandro Jahn
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 441269181

In diesem Projekt soll die Speziation von seltenen Erden in hydrothermalen Fluiden mit molekularen Simulationsmethoden untersucht und quantifiziert werden. Aus den Simulationen werden Stabilitätskonstanten abgeleitet, die wichtige Parameter für die thermodynamische Modellierung der Bildung hydrothermaler Lagerstätten darstellen. Diese Parameter sind bislang weitgehend unbekannt oder wurden von Niedrigtemperatur-Experimenten mit großen Unsicherheiten extrapoliert. Insbesondere geben die Speziationsmodelle Auskunft darüber, unter welchen Bedingungen seltene Erden in hydrothermalen System mobilisiert (und konzentriert) werden. Methodisch sollen in diesem Projekt neue Wechselwirkungspotenziale entwickelt werden, die mit Algorithmen des maschinellen Lernens trainiert werden. Die neuen Potenziale werden in Molekulardynamik-Simulationen eingesetzt, wo sie durch ihre höhere Effizienz bei gleichbleibender Genauigkeit quantenmechanische ab initio Simulationen ersetzen können. Der Fokus der Untersuchungen liegt auf den Elementen Yttrium und Lanthan, die als Vertreter der schweren und leichten seltenen Erden dienen. Für die Komplexbildung sollen vor allem gemischte Chlorid/Fluorid-Hydroxid-Liganden als auch Sulfat- und Carbonat-Liganden untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2238: Dynamik der Erzmetallanreicherung - DOME