희토류 매장지 예측 '지도' 나왔다…고대 대륙이 '보고'

첨단 산업의 '비타민'으로 불리는 희토류의 새로운 매장지를 예측할 수 있는 세계 지도가 완성됐다.

영국 케임브리지대 지구과학부 연구팀은 22일(현지시간) 국제학술지 '네이처 지오사이언스'에 희토류 원소 매장 가능성이 높은 암석의 전 세계 분포 지도를 발표했다. 연구 결과, 희토류는 두껍고 오래된 대륙의 중심부 인근에 주로 형성되는 것으로 나타났다.

희토류는 스마트폰, 전기차, 풍력 터빈 등 첨단 기술 제품 생산에 필수적인 핵심 광물이다. 현재 전 세계 희토류 공급망은 중국에 대한 의존도가 매우 높아 각국은 안정적인 공급망 확보를 위해 노력하고 있다.

연구팀은 희토류 농축 가능성을 높이는 핵심 요소인 이산화탄소(CO₂)가 풍부한 화성암이 지구의 단단한 외피인 암석권의 두께와 밀접한 관련이 있음을 발견했다. 두꺼운 암석권이 희토류 농축에 적합한 암석을 만드는 열쇠라는 것이다.

연구를 이끈 에밀리 보먼 박사는 "두꺼운 암석권은 그 아래 맨틀이 녹는 것을 억제한다"며 "이 조건에서 소량의 마그마가 생성되고, 이 마그마가 암석권 하부에 갇혀 천천히 식으면서 희토류와 같은 금속이 농축된다"고 설명했다.

이후 지각 변동 등으로 해당 암석이 나중에 다시 녹는 과정을 거치면 경제성 있는 광물 매장지가 형성된다는 원리다.

연구팀은 전 세계 9000개의 화성암 표본 화학 데이터와 지진파를 이용한 지구 내부 단층 이미지를 결합해 이번 지도를 만들었다. 샐리 깁슨 교수는 "암석의 화학적 특성과 지진 데이터를 결합해 연관성을 밝혀낼 수 있었다"고 말했다.

깁슨 교수는 "과거 지질학자들에게 이런 종류의 암석은 학술적 호기심의 대상에 불과했지만, 최근 몇 년 사이 매우 중요해졌다"고 덧붙였다.

연구팀은 앞으로 현재 전 세계 희토류 광산 대부분이 포함된 2억년 이상 된 암석까지 연구 범위를 확장할 계획이다. 보먼 박사는 "이번 연구는 희토류 매장지가 형성될 수 있는 위치에 대한 예측 능력을 제공하기 시작했다"고 밝혔다.