Geološka in litogeokemijska karakterizacija Slovenskih dolomitov s poskusno ekstrakcijo magnezija

Evropska industrija je močno odvisna od mineralnih surovin, ki jih večinoma uvaža iz držav zunaj EU. Zaradi globalnih geopolitičnih razmer lahko pride do motenj v dobavi surovin, kar lahko drastično vpliva na življenjski standard državljanov EU. Za zeleni prehod EU bo potrebnih več različnih surovin. Evropska komisija posodablja in nadgrajuje seznam kritičnih surovin, na katerem so minerali, ki so gospodarsko zelo pomembni za industrijo EU, njihova dobava pa je ogrožena. Ena od takih dobrin je tudi magnezij (Mg). Zaradi svoje lahkosti se Mg uporablja predvsem v zlitinah z aluminijem in v drugih zlitinah, primeren pa je tudi za proizvodnjo baterij. Uporablja se v različnih aplikacijah, vključno s transportom, pakiranjem in gradbeništvom. V EU ni proizvodnje Mg, večinoma ga uvažajo iz Kitajske. Mg je kovina in se pridobiva iz slanic, pa tudi iz mineralnih surovin (serpentin, magnezit, dolomit). Slovenija je bogata s karbonatnimi kamninami, močno so zastopani debeli nanosi razmeroma čistih dolomitov. Zastavlja se vprašanje - ali jih je možno uporabiti za proizvodnjo Mg ter, ali vemo dovolj o tej surovini? Karbonatne kamnine v sedimentnih bazenih so reaktivne in beležijo zapleteno zgodovino dogodkov, povezanih s pretokom tekočin v teh bazenih, vključno s procesi dolomitizacije. Med hidrotermalno dolomitizacijo rekristalizacija in kemične spremembe povzročajo tvorbo dolomita, ki nadomešča osnovo. Posledično dolomiti vsebujejo značilne geokemične združbe slednih prvin, ki lahko kažejo na kinetiko bazenskih vod, ki jih sprožijo različne tektonske epizode in s tem povezana vulkanska aktivnost ter tako lahko pomembno prispevajo tudi k poznavanju geološkega razvoja ozemlja. Kasnejše zaporedne rekristalizacije pa v dolomitih pogosto popolnoma zameglijo biogene indikatorje njihove starosti (fosile). Zato bo projekt pomembno prispeval k razvoju znanstvenega področja s preizkusom, ali je možno slovenske dolomite datirati na podlagi njihove sestave. Za dosego teh ciljev bodo raziskani slovenski dolomiti zgornje permske do kredne starosti. Število predlaganih mest vzorčenja znotraj vsake geološke formacije dolomitnih kamnin bo zadostovalo za določitev statističnih trendov in ovrednotenje stranskih in vertikalnih variacij. Analiza zbranih vzorcev bo vključevala podrobno elementarno sestavo, vključno s slednimi prvinami in redkimi zemljami (REE), sedimentološko in mineraloško karakterizacijo. Podrobne mikrostrukturne preiskave z uporabo naprednih mikroskopskih tehnik (optična mikroskopija, SEM/EDXS, FEG-SEM, ramanska mikrospektroskopija ipd.) bodo omogočile vpogled v mehanizme vgrajevanja slednih prvin v kristalne faze dolomitov. Rezultate analiz slednih prvin bomo dodatno obdelali z deskriptivnimi in multivariatnimi statističnimi analizami (PCA, klusterska in faktorska analiza). Zaznane statistične populacije bodo primerjane z mikrostrukturnimi rezultati, da bi prepoznali morebitne večfazne dogodke. Predlagani bodo litogeokemični modeli in geološki model razvoja pornega fluida, ki bo umeščen v regionalni geodinamski kontekst območja. Dolomite bomo klasificirali glede na starost in sestavo ter tako izvedli prvo kemostratifikacijo slovenskih dolomitov. Koncept temelji na transdisciplinarnem pristopu, ki združuje preiskovalne metode iz področij geologije, kemije in znanosti o materialih. Projekt bo imel močan vpliv tudi izven svojega osnovnega znanstvenega področja (geologije). V laboratoriju bo namreč demonstriran eksperimentalni dokaz koncepta pridobivanja Mg iz domačih mineralnih surovin – dolomitov (TRL nivo 3). Slovenski dolomiti bodo tudi valorizirani za potencialno pridobivanje Mg. Določene bodo možne poti in viri financiranja za nadaljnje zvišanje ravni TLR (do okoli 5) po koncu projekta. Tako bo imel projekt tudi velik potencialni socialno-ekonomski pomen s potencialnimi dolgoročnimi učinki.