Geothermisch

@misc{langseth1977the2,
    author = "Langseth, M",
    title = "The seafloor and the Earth's heat engine",
    year = "1977",
    howpublished = "Lamont-Doherty Geological Observatory Yearbook, v. 4, p. 41-44",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Langseth, M., 1977, The seafloor and the Earth's heat engine: Lamont-Doherty Geological Observatory Yearbook, v. 4, p. 41-44.}"
}

@article{snyder1978manganese,
    author = "Snyder, Walter S.",
    title = "Mangan, das durch submarine heiße Quellen in Chert-Grünsteinkomplexen im westlichen USA abgelagert wurde",
    year = "1978",
    journal = "Geology",
    url = "https://doi.org/10.1130/0091-7613(1978)6<741:mdbshs>2.0.co;2",
    doi = "10.1130/0091-7613(1978)6<741:mdbshs>2.0.co;2",
    number = "12",
    openalex = "W2039713341",
    pages = "741",
    volume = "6"
}

@misc{snyder1978manganese3,
    author = "Snyder, W. S",
    title = "Manganablagerung durch submarine heiße Quellen in Chert-Grünsteinkomplexen, westliche Vereinigte Staaten",
    year = "1978",
    howpublished = "Geology, v. 6, p. 741-744",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Snyder, W. S., 1978, Manganablagerung durch submarine heiße Quellen in Chert-Grünsteinkomplexen, westliche Vereinigte Staaten: Geology, v. 6, p. 741-744.}"
}

@article{bhattarai1980some,
    author = "Bhattarai, Dinesh Raj",
    title = "Some geothermal springs of Nepal",
    year = "1980",
    journal = "Tectonophysics",
    url = "https://doi.org/10.1016/0040-1951(80)90071-2",
    doi = "10.1016/0040-1951(80)90071-2",
    number = "1-2",
    openalex = "W2024167972",
    pages = "7-11",
    volume = "62",
    references = "doi101029gm008"
}

@misc{coe1981colorado,
    author = "Coe, B.A. und Zimmerman, J.",
    title = "Colorado-Geothermie-Kommerzialisierungsprogramm. Geothermie-Möglichkeiten in vier Colorado-Städten: Durango, Glenwood Springs, Idaho Springs, Ouray",
    year = "1981",
    url = "https://doi.org/10.2172/6636364",
    doi = "10.2172/6636364",
    openalex = "W1613410701"
}

Es sind mehrere hundert ophiolithische manganiferöse Chertablagerungen bekannt, die hauptsächlich dem späten Jura bis zum frühen Kreidezeitraum zugeordnet werden und innerhalb des Franciscan-Komplexes von Kalifornien liegen. Die Sequenzen bestehen typischerweise aus einem bis drei massiven, manganiferösen Chertlinsen mit einem Mangananteil von 30 bis 50 Prozent und einer durchschnittlichen Dicke von 1 m bei einem subzirkulären Durchmesser von 15 m; diese werden durch durchschnittlich 2 bis 10 m dünngeschichteter radiolarischer Cherte getrennt und liegen auf Basalten oder Grünschiefern auf. Sowohl ihre Geologie als auch ihre Chemie deuten darauf hin, dass die Erzlinsen hydrothermalen Ursprungs sind und möglicherweise an den Flanken eines Mittelozeanischen Rückens oder innerhalb eines Rückenbogens entstanden sind. Es wird vorgeschlagen, dass die Sequenzen als Ergebnis der Meeresbodenspreizung über eine Reihe von tiefen hydrothermalen Meerwasser-Konvektionszellen entstanden sind, die einem Spreizungszentrum parallel verlaufen und etwa 5 bis 10 km voneinander entfernt liegen. Chemische Profile von Mn, Fe, Si, Al, Cu, Ni, Zn, Co, Ba, Ti, den seltenen Erden und 87 Sr/ 86 Sr wurden durch zwei vollständige Abschnitte bestimmt. Diese Profile zeigen einen hydrothermalen Input von Mn, Si, Cu, Ni, Zn und Ba sowie einen detritalen oder hydrogenen Input von Al und Co; sie veranschaulichen die Verwendung von Ti als Maß für relative detritale Sedimentationsraten. Fe ist innerhalb der Erze stark von Mn fraktioniert (Fe/Mn < 0,1), und Fe/Mn-Verhältnisse nehmen in jedem Abschnitt nach oben hin ab, was eine bevorzugte Ablagerung von Fe innerhalb des Sediments und von Mn an der Meerwasseroberfläche nahelegt. Die Verteilung der seltenen Erden spiegelt die Wechselwirkung von Meerwasser und darunterliegenden Basalten wider. Sr-Isotopenverhältnisse der Erze und Basalte zeigen jeweils starke und moderate Einflüsse des Meerwassers. Fluid-Inklusionsanalysen an Gängen unbestimmten Alters zeigen Meerwassersalinität, Temperaturen von etwa 200 Grad Celsius und vorläufige Einschließungsdrücke, die einer Wassertiefe von 1.700 m entsprechen. Frühe und mittlere Gänge wurden in unkonsolidiertes siliziumhaltiges Sediment injiziert, was eine charakteristische gebleichte und pseudobrezierte Textur erzeugte. Eine Analogie wird zum gegenwärtigen Feld hydrothermaler Hügel in der Nähe des Galapagos-Risses und zu ophiolithischen Komplexen der nördlichen Apenninen und anderer Lokalitäten gezogen.

@article{doi102113gsecongeo773519,
    author = "Crerar, David A. und Namson, Jay und Chyi, Michael So und Williams, L. A. und Feigenson, Mark D.",
    title = "Manganiferöse Cherte des Franciscan-Komplexes; I, Allgemeine Geologie, alte und moderne Analogien, und Implikationen für hydrothermale Konvektion an ozeanischen Spreizungszentren",
    year = "1982",
    journal = "Economic Geology",
    abstract = "Es sind mehrere hundert ophiolithische manganiferöse Chertablagerungen bekannt, die hauptsächlich dem späten Jura bis zum frühen Kreidezeitraum zugeordnet werden und innerhalb des Franciscan-Komplexes von Kalifornien liegen. Die Sequenzen bestehen typischerweise aus einem bis drei massiven, manganiferösen Chertlinsen mit einem Mangananteil von 30 bis 50 Prozent und einer durchschnittlichen Dicke von 1 m bei einem subzirkulären Durchmesser von 15 m; diese werden durch durchschnittlich 2 bis 10 m dünngeschichteter radiolarischer Cherte getrennt und liegen auf Basalten oder Grünschiefern auf. Sowohl ihre Geologie als auch ihre Chemie deuten darauf hin, dass die Erzlinsen hydrothermalen Ursprungs sind und möglicherweise an den Flanken eines Mittelozeanischen Rückens oder innerhalb eines Rückenbogens entstanden sind. Es wird vorgeschlagen, dass die Sequenzen als Ergebnis der Meeresbodenspreizung über eine Reihe von tiefen hydrothermalen Meerwasser-Konvektionszellen entstanden sind, die einem Spreizungszentrum parallel verlaufen und etwa 5 bis 10 km voneinander entfernt liegen. Chemische Profile von Mn, Fe, Si, Al, Cu, Ni, Zn, Co, Ba, Ti, den seltenen Erden und 87 Sr/ 86 Sr wurden durch zwei vollständige Abschnitte bestimmt. Diese Profile zeigen einen hydrothermalen Input von Mn, Si, Cu, Ni, Zn und Ba sowie einen detritalen oder hydrogenen Input von Al und Co; sie veranschaulichen die Verwendung von Ti als Maß für relative detritale Sedimentationsraten. Fe ist innerhalb der Erze stark von Mn fraktioniert (Fe/Mn < 0,1), und Fe/Mn-Verhältnisse nehmen in jedem Abschnitt nach oben hin ab, was eine bevorzugte Ablagerung von Fe innerhalb des Sediments und von Mn an der Meerwasseroberfläche nahelegt. Die Verteilung der seltenen Erden spiegelt die Wechselwirkung von Meerwasser und darunterliegenden Basalten wider. Sr-Isotopenverhältnisse der Erze und Basalte zeigen jeweils starke und moderate Einflüsse des Meerwassers. Fluid-Inklusionsanalysen an Gängen unbestimmten Alters zeigen Meerwassersalinität, Temperaturen von etwa 200 Grad Celsius und vorläufige Einschließungsdrücke, die einer Wassertiefe von 1.700 m entsprechen. Frühe und mittlere Gänge wurden in unkonsolidiertes siliziumhaltiges Sediment injiziert, was eine charakteristische gebleichte und pseudobrezierte Textur erzeugte. Eine Analogie wird zum gegenwärtigen Feld hydrothermaler Hügel in der Nähe des Galapagos-Risses und zu ophiolithischen Komplexen der nördlichen Apenninen und anderer Lokalitäten gezogen.",
    url = "https://doi.org/10.2113/gsecongeo.77.3.519",
    doi = "10.2113/gsecongeo.77.3.519",
    openalex = "W2124648655"
}

@misc{edmond1983hot1,
    author = "Edmond, J. M. und Von Damm, K",
    title = "Heiße Quellen auf dem Meeresboden",
    year = "1983",
    howpublished = "Scientific American, v. 248, no. 4, S. 78-93",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Edmond, J. M., und Von Damm, K., 1983, Heiße Quellen auf dem Meeresboden: Scientific American, v. 248, no. 4, S. 78-93.}"
}

Zusammenfassung Die Haupt-, Spurenelemente und seltene Erden (REE)-Zusammensetzung von spätarchäischen Mangan-, Ferromangan- und Eisenerzen aus der Iron Ore Group (IOG) in Orissa, Ostindien, wurde untersucht. Manganlagerstätten, die über den Eisenerzbildungen der IOG liegen, zeigen massive, rhythmisch geschichtete oder botryoidale Texturen. Die Erze bestehen hauptsächlich aus Eisen und Mangan und sind in anderen Haupt- und Spurenelementen wie SiO2, Al2O3, P2O5 und Zr arm. Die Gesamt-REE-Konzentration ist in Manganerzen bis zu 975 ppm hoch, wohingegen Konzentrationen von bis zu 345 ppm und 211 ppm in Ferromangan- und Eisenerzen gefunden werden. Schwere REE (HREE)-Anreicherungen, negative Ce-Anomalien und positive Eu-Anomalien wurden in postarchäischen durchschnittlichen Schiefer (PAAS)-normalisierten REE-Mustern der IOG-Mangan- und Ferromanganerze beobachtet. Die stratiformen oder stratabunden Formen der Erzkörper innerhalb des Schieferhorizonts sowie die REE-Geochemie deuten darauf hin, dass die Mangan- und Ferromanganerze der IOG durch Eisen- und/oder Mangan-Ausfällung aus einer submarinen, hydrothermalen Lösung unter oxischen Bedingungen entstanden, die durch Vermischung mit oxischem Meerwasser auftraten. Obwohl die HREE-Konzentrationen in den spätarchäischen Mangan- und Ferromanganerzen der IOG etwas niedriger sind als die der phanerozoischen Ferromanganerze in Japan, scheinen die HREE-Ressourcen in den IOG-Manganlagerstätten aufgrund der großen Größe der Lagerstätten zwei Größenordnungen höher zu sein. Obwohl eine zuverlässige, wirtschaftliche Anreicherungstechnik für HREE aus Mangan- und Ferromanganerzen noch nicht entwickelt wurde, könnten diese Erze eine wichtige zukünftige Quelle für HREE sein.

@article{doi101111j17513928200800072x,
    author = "Moriyama, T. und Panigrahi, Mruganka K. und Pandit, Dinesh und Watanabe, Yasushi",
    title = "Rare Earth Element Enrichment in Late Archean Manganese Deposits from the Iron Ore Group, East India",
    year = "2008",
    journal = "Resource Geology",
    abstract = "Zusammenfassung Die Haupt-, Spurenelemente und seltene Erden (REE)-Zusammensetzung von spätarchäischen Mangan-, Ferromangan- und Eisenerzen aus der Iron Ore Group (IOG) in Orissa, Ostindien, wurde untersucht. Manganlagerstätten, die über den Eisenerzbildungen der IOG liegen, zeigen massive, rhythmisch geschichtete oder botryoidale Texturen. Die Erze bestehen hauptsächlich aus Eisen und Mangan und sind in anderen Haupt- und Spurenelementen wie SiO2, Al2O3, P2O5 und Zr arm. Die Gesamt-REE-Konzentration ist in Manganerzen bis zu 975 ppm hoch, wohingegen Konzentrationen von bis zu 345 ppm und 211 ppm in Ferromangan- und Eisenerzen gefunden werden. Schwere REE (HREE)-Anreicherungen, negative Ce-Anomalien und positive Eu-Anomalien wurden in postarchäischen durchschnittlichen Schiefer (PAAS)-normalisierten REE-Mustern der IOG-Mangan- und Ferromanganerze beobachtet. Die stratiformen oder stratabunden Formen der Erzkörper innerhalb des Schieferhorizonts sowie die REE-Geochemie deuten darauf hin, dass die Mangan- und Ferromanganerze der IOG durch Eisen- und/oder Mangan-Ausfällung aus einer submarinen, hydrothermalen Lösung unter oxischen Bedingungen entstanden, die durch Vermischung mit oxischem Meerwasser auftraten. Obwohl die HREE-Konzentrationen in den spätarchäischen Mangan- und Ferromanganerzen der IOG etwas niedriger sind als die der phanerozoischen Ferromanganerze in Japan, scheinen die HREE-Ressourcen in den IOG-Manganlagerstätten aufgrund der großen Größe der Lagerstätten zwei Größenordnungen höher zu sein. Obwohl eine zuverlässige, wirtschaftliche Anreicherungstechnik für HREE aus Mangan- und Ferromanganerzen noch nicht entwickelt wurde, könnten diese Erze eine wichtige zukünftige Quelle für HREE sein.",
    url = "https://doi.org/10.1111/j.1751-3928.2008.00072.x",
    doi = "10.1111/j.1751-3928.2008.00072.x",
    openalex = "W1996917932",
    references = "doi1011456shigenchishitsu195140159"
}

Zusammenfassung Chertsphäroide sind charakteristische, frühe diagenetische Merkmale, die in geschichteten siliziumdioxidreichen Ablagerungen vorkommen, die das Phanerozoische überspannen. Diese Merkmale unterscheiden sich in Struktur und Entstehung von ähnlichen, konzentrisch bandierten „Holzfasern"- oder „Zwiebelschalen"-Chertschollen aus karbonatischen Sukzessionen. In der miozänen Monterey-Formation von Kalifornien (USA) sind Chertsphäroide unregelmäßige, konzentrisch bandierte Schollen, die durch eine einzigartige Version der spröden differentiellen Kompaktion entstanden sind, die auf die kontrastierenden physikalischen Eigenschaften von Chert und Diatomit zurückzuführen ist. Während der Verkürzung kommt es zu sprödem Bruch des Diatomits um und horizontal weg von der konvexen Oberfläche der spannungsresistenten Chertschollen. Im Gegensatz zu den meisten älteren siliziumdioxidreichen Ablagerungen bewahrt die Monterey-Formation noch alle Stadien der Siliziumdiagenese und behält somit texturale, mineralogische und geochemische Merkmale, die entscheidend sind, um den Ursprung von Chertsphäroiden und anderen rätselhaften Chertstrukturen zu entschlüsseln. Chertsphäroide, die in Opal-A-Diatomit gefunden werden, bilden einzelne Schollen, die aus abwechselnden Bändern von unreinem Opal-CT-Chert und reinem Opal-CT oder Chalcedon bestehen. Mit zunehmender Begräbnisdiagenese verwandelt sich das umgebende Diatomit in geschichteten Porzellanit oder Chert, und die Sphäroide bilden keine diskreten Schollen mehr, zeigen jedoch weiterhin charakteristische konzentrische Bänder aus reinem und unreinem mikrokristallinen Quarz und Chalcedon. Petrographische Beobachtungen zeigen, dass die reineren Siliziumbänder aus Lückenfüllungszement bestehen, der in gekrümmten dilatatorischen Brüchen ausfiel, und nicht geochemische Wachstumsbandierung widerspiegeln, wie sie bei Liesegang-Phänomenen im Sinne der Erklärung konzentrisch bandierter Chertschollen in Kalksteinen angerufen wird. Die Chertifizierung von geschichteten siliziumdioxidreichen Sedimenten kann flacher (< 100 m) und schneller (< 1 Myr) erfolgen als die Bulk-Siliziumphasenübergänge, die Porzellanit oder siliziumdioxidreichen Schiefer in der Monterey-Formation und anderen hemipelagischen/pelagischen siliziumdioxidreichen Ablagerungen bilden. Frühdiagenese wird durch physikalische Eigenschaften, Deformationsstil und Sauerstoff-isotopische Zusammensetzung von Chertsphäroiden angezeigt. Früh gebildete Cherte entstanden durch Porenfüllungsinfiltration der reinsten primären diatomitischen Schichten, entlang durchlässiger Brüchen und in kalkigen-siliziumdioxidreichen Schichten.

@article{doi101111j13653091201001165x,
    author = "Behl, Richard J.",
    title = "Chertsphäroide der Monterey-Formation, Kalifornien (USA): frühe diagenetische Strukturen in geschichteten siliziumdioxidreichen Ablagerungen",
    year = "2010",
    journal = "Sedimentology",
    abstract = "Zusammenfassung Chertsphäroide sind charakteristische, frühe diagenetische Merkmale, die in geschichteten siliziumdioxidreichen Ablagerungen vorkommen, die das Phanerozoische überspannen. Diese Merkmale unterscheiden sich in Struktur und Entstehung von ähnlichen, konzentrisch bandierten „Holzfasern"- oder „Zwiebelschalen"-Chertschollen aus karbonatischen Sukzessionen. In der miozänen Monterey-Formation von Kalifornien (USA) sind Chertsphäroide unregelmäßige, konzentrisch bandierte Schollen, die durch eine einzigartige Version der spröden differentiellen Kompaktion entstanden sind, die auf die kontrastierenden physikalischen Eigenschaften von Chert und Diatomit zurückzuführen ist. Während der Verkürzung kommt es zu sprödem Bruch des Diatomits um und horizontal weg von der konvexen Oberfläche der spannungsresistenten Chertschollen. Im Gegensatz zu den meisten älteren siliziumdioxidreichen Ablagerungen bewahrt die Monterey-Formation noch alle Stadien der Siliziumdiagenese und behält somit texturale, mineralogische und geochemische Merkmale, die entscheidend sind, um den Ursprung von Chertsphäroiden und anderen rätselhaften Chertstrukturen zu entschlüsseln. Chertsphäroide, die in Opal-A-Diatomit gefunden werden, bilden einzelne Schollen, die aus abwechselnden Bändern von unreinem Opal-CT-Chert und reinem Opal-CT oder Chalcedon bestehen. Mit zunehmender Begräbnisdiagenese verwandelt sich das umgebende Diatomit in geschichteten Porzellanit oder Chert, und die Sphäroide bilden keine diskreten Schollen mehr, zeigen jedoch weiterhin charakteristische konzentrische Bänder aus reinem und unreinem mikrokristallinen Quarz und Chalcedon. Petrographische Beobachtungen zeigen, dass die reineren Siliziumbänder aus Lückenfüllungszement bestehen, der in gekrümmten dilatatorischen Brüchen ausfiel, und nicht geochemische Wachstumsbandierung widerspiegeln, wie sie bei Liesegang-Phänomenen im Sinne der Erklärung konzentrisch bandierter Chertschollen in Kalksteinen angerufen wird. Die Chertifizierung von geschichteten siliziumdioxidreichen Sedimenten kann flacher (< 100 m) und schneller (< 1 Myr) erfolgen als die Bulk-Siliziumphasenübergänge, die Porzellanit oder siliziumdioxidreichen Schiefer in der Monterey-Formation und anderen hemipelagischen/pelagischen siliziumdioxidreichen Ablagerungen bilden. Frühdiagenese wird durch physikalische Eigenschaften, Deformationsstil und Sauerstoff-isotopische Zusammensetzung von Chertsphäroiden angezeigt. Früh gebildete Cherte entstanden durch Porenfüllungsinfiltration der reinsten primären diatomitischen Schichten, entlang durchlässiger Brüchen und in kalkigen-siliziumdioxidreichen Schichten.",
    url = "https://doi.org/10.1111/j.1365-3091.2010.01165.x",
    doi = "10.1111/j.1365-3091.2010.01165.x",
    openalex = "W1927566449",
    references = "doi1010160191814187901179"
}

@incollection{crossref2014sources,
    title = "Quellen geothermischer Wärme: Die Erde als Wärmekraftmaschine",
    year = "2014",
    booktitle = "Geothermische Energie",
    url = "https://doi.org/10.1201/b17521-9",
    doi = "10.1201/b17521-9",
    openalex = "W2484340266",
    pages = "42-67",
    references = "doi101006icar20016639, doi101007bf02202896, doi101016jrser201405032, doi101029138gm06, doi10102993jb02222, doi101029rf003p0105, doi101038nature00982, doi101038nature00995, doi101146annurevea18050190001225, doi101146annurevearth241191"
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@article{shakeri2015rare,
    author = "Shakeri, Ata und Ghoreyshinia, Sayedkazem und Mehrabi, Behzad und Delavari, Morteza",
    title = "Geochemie seltener Erden in Quellen aus dem geothermalen Gebiet Taftan, Südost-Iran",
    year = "2015",
    journal = "Journal of Volcanology and Geothermal Research",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2015.07.023",
    doi = "10.1016/j.jvolgeores.2015.07.023",
    openalex = "W1172788097",
    pages = "49-61",
    volume = "304",
    references = "doi101016000925419090080q, doi1010160016703770901109, doi1010160016703781901150, doi1010160016703788901433, doi101016001670379090432k, doi101016001670379290334f, doi101016001670379500314p, doi101016s0009254198001429, doi101139e81019, doi101144gslsp19890420119"
}

@article{doi101016jjasrep201611015,
    author = "Skarpelis, Nikolaos und Carter, Tristan und Contreras, Daniel A. und Mihailović, Danica D.",
    title = "Charakterisierung der silizreichen Gesteine in Stélida, einem frühen prähistorischen lithischen Abbau (Nordwest-Naxos, Griechenland), durch Petrographie und Geochemie: Ein erster Schritt zur Quarzit-Herkunftsbestimmung",
    year = "2017",
    journal = "Journal of Archaeological Science Reports",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.jasrep.2016.11.015",
    doi = "10.1016/j.jasrep.2016.11.015",
    openalex = "W2576340679",
    references = "doi1010160016703784902989, doi1010160037073894900396, doi1010160305748884902007, doi101016jcsr200811005, doi101017s0003598x00083733, doi10102993tc01131, doi10108009853111199411105259, doi101111j1751908x1995tb00147x, doi101126science1543748507, doi1015159781501509032010"
}

Die steigende Nachfrage nach Seltenen Erden (REEs) in der modernen Wirtschaft motiviert die Entwicklung neuer Strategien für die kosteneffiziente Gewinnung von REEs aus nicht-traditionellen Rohstoffen. Wir haben zuvor E. coli so modifiziert, dass sie Lanthanid-Bindungs-Tags an der Zelloberfläche exprimieren, was die REE-Biosorptionskapazität und -Selektivität erhöhte. Hier untersuchten wir, wie die REE-Adsorption durch die modifizierte E. coli durch verschiedene geochemische Faktoren beeinflusst wird, die für Geothermalflüsse relevant sind, einschließlich der Gesamtkonzentration gelöster Feststoffe (TDS), der Temperatur, des pH-Werts und der Anwesenheit spezifischer konkurrierender Metalle. Die REE-Biosorption ist robust gegenüber TDS, wobei eine hohe REE-Gewinnungseffizienz und -Selektivität bei TDS-Werten bis zu 165.000 ppm beobachtet wurde. Unter mehreren getesteten Metallen erwiesen sich U, Al und Pb als die wettbewerbsfähigsten, wodurch eine Reduktion der REE-Biosorption um >25% verursacht wurde, wenn sie in Konzentrationen von ∼3- bis 11-fach höher als die REEs vorhanden waren. Die optimale REE-Biosorption trat zwischen pH 5-6 auf, und die Sorptionskapazität wurde bei pH 2 um ∼65% reduziert. Die REE-Gewinnungseffizienz und -Selektivität stiegen als Funktion der Temperatur bis zu ∼70 °C aufgrund der thermodynamischen Eigenschaften der Metallkomplexierung an der bakteriellen Oberfläche. Zusammen definieren diese Daten die optimalen und Randbedingungen für die Biosorption und demonstrieren ihr potenzielles Nutzen für die selektive REE-Gewinnung aus Geofluiden.

@article{doi101021acsest9b00301,
    author = "Brewer, Aaron und Chang, Elliot und Park, Dan und Kou, Tianyi und Li, Yat und Lammers, Laura N. und Jiao, Yongqin",
    title = "Recovery of Rare Earth Elements from Geothermal Fluids through Bacterial Cell Surface Adsorption",
    year = "2019",
    journal = "Environmental Science \& Technology",
    abstract = "Die steigende Nachfrage nach Seltenen Erden (REEs) in der modernen Wirtschaft motiviert die Entwicklung neuer Strategien für die kosteneffiziente Gewinnung von REEs aus nicht-traditionellen Rohstoffen. Wir haben zuvor E. coli so modifiziert, dass sie Lanthanid-Bindungs-Tags an der Zelloberfläche exprimieren, was die REE-Biosorptionskapazität und -Selektivität erhöhte. Hier untersuchten wir, wie die REE-Adsorption durch die modifizierte E. coli durch verschiedene geochemische Faktoren beeinflusst wird, die für Geothermalflüsse relevant sind, einschließlich der Gesamtkonzentration gelöster Feststoffe (TDS), der Temperatur, des pH-Werts und der Anwesenheit spezifischer konkurrierender Metalle. Die REE-Biosorption ist robust gegenüber TDS, wobei eine hohe REE-Gewinnungseffizienz und -Selektivität bei TDS-Werten bis zu 165.000 ppm beobachtet wurde. Unter mehreren getesteten Metallen erwiesen sich U, Al und Pb als die wettbewerbsfähigsten, wodurch eine Reduktion der REE-Biosorption um >25% verursacht wurde, wenn sie in Konzentrationen von ∼3- bis 11-fach höher als die REEs vorhanden waren. Die optimale REE-Biosorption trat zwischen pH 5-6 auf, und die Sorptionskapazität wurde bei pH 2 um ∼65% reduziert. Die REE-Gewinnungseffizienz und -Selektivität stiegen als Funktion der Temperatur bis zu ∼70 °C aufgrund der thermodynamischen Eigenschaften der Metallkomplexierung an der bakteriellen Oberfläche. Zusammen definieren diese Daten die optimalen und Randbedingungen für die Biosorption und demonstrieren ihr potenzielles Nutzen für die selektive REE-Gewinnung aus Geofluiden.",
    url = "https://doi.org/10.1021/acs.est.9b00301",
    doi = "10.1021/acs.est.9b00301",
    openalex = "W2952676252",
    references = "doi1010160016703789900173, doi101016jcej201603082, doi101016jchemgeo200502009, doi101016jcopbio201503019, doi101016jjhazmat200803038, doi101016jmineng201310021, doi101016jmineng201503012, doi101016s1369703x00000838, doi101039c4gc02483d, doi103390min7110203, shakeri2015rare"
}

@incollection{crossref2023contracting,
    title = "Contracting for Geothermal in Hot Springs",
    year = "2023",
    booktitle = "Contracting in Japan",
    url = "https://doi.org/10.1017/9781009215763.004",
    doi = "10.1017/9781009215763.004",
    openalex = "W4385687636",
    pages = "91-115"
}

@inproceedings{andpepin2024characterizing,
    author = "Pepin, Jeffrey und Newman, Connor und Hall, Nicholas G. und Palko, Kelli M. und Russell, Cory A. und Flynn, Robert H.",
    title = "CHARACTERIZING THE STEAMBOAT SPRINGS, COLORADO, HOT-SPRINGS GEOTHERMAL RESOURCE",
    year = "2024",
    booktitle = "Geological Society of America Abstracts with Programs",
    url = "https://doi.org/10.1130/abs/2024cd-399534",
    doi = "10.1130/abs/2024cd-399534",
    openalex = "W4403449404"
}

@inproceedings{andge2025geothermal,
    author = "Ge, Shemin und Roseanna, Neupauer",
    title = "Geothermische Energiegewinnung und Thermalquellen",
    year = "2025",
    booktitle = "Geological Society of America Abstracts with Programs",
    url = "https://doi.org/10.1130/abs/2025am-7044",
    doi = "10.1130/abs/2025am-7044",
    openalex = "W4417219357"
}

Das exponentielle Wachstum der Nachfrage nach „grünen Technologien" erfordert eine deutlich erhöhte Produktion kritischer Elemente, einschließlich seltener Erden (REE). Zu den bedeutendsten (und größten) REE-Vorkommen gehören Karbonatite. Karbonatite sind jedoch überwiegend leicht-(L)REE-angereichert, was Auswirkungen auf die Deckung der globalen Nachfrage nach schweren-(H)REE hat. Infolgedessen haben REE-Ionenaustauschtonvorkommen (IACD), die Beispiele für intensives Verwitterung sind, internationales Interesse als HREE-Quelle geweckt (~80 % der globalen HREE stammen aus IACD). Daher stellt diese Studie eine umfassende Übersicht über REE-IACD vor, um deren Einschränkungen, globale Verteilung und Hauptmerkmale zu verstehen, während ein Mineral-System-Ansatz angewendet wird. Die REE-Quelle für IACD ist zwar typischerweise granitisch, aber vielfältiger als traditionell angenommen, wobei die Verwitterung lokaler magmatischer, metamorpher und sedimentärer Gesteine sowie externer Fluide (z. B. hydrothermale Fluide und Beckenbrinen) und Lithologien (z. B. Transport von Verwitterungskomponenten statt einer in-situ-Quelle) die für die IACD-Bildung erforderlichen REE liefern. Nach der Verwitterung REE-reicher Ausgangsmaterialien werden REE im Verwitterungsprofil durch pH-abhängige Komplexbildung mit Liganden (z. B., F −, CO 3 2−, SO 4 2−, PO 4 3−) oder als hydratisierte REE-Spezies freigesetzt und mobilisiert. Die Natur der Quelle (z. B. relative LREE- oder HREE-Anreicherung) und die Fluide innerhalb des Verwitterungsprofils (z. B. pH und Ligandenkonzentrationen) steuern die REE-Fraktionierung und die relative LREE- und HREE-Anreicherung eines IACD. Sobald mobilisiert, werden REE aus der Lösung adsorbiert und an Tonminerale (z. B. Kaolinit und Halloysit) angereichert, ein Prozess, der stark durch pH und die physikochemischen Eigenschaften der anwesenden Tone kontrolliert wird, wobei REE-Adsorption unter circumneutralen Bedingungen am günstigsten ist. Um die REE-Anreicherung (und IACD-Bildung) durch Tonadsorption zu erhalten, ist eine geringe erosive Umgebung erforderlich. Klimazonen mit übermäßigem Niederschlag (z. B. tropische feuchte Klimazonen) können problematisch für die Erhaltung von REE-IACD über geologische Zeiträume sein, wo übermäßiger Niederschlag zu Tonauflösung und Saprolit-Kollaps führt. Das in dieser Studie bereitgestellte konzeptionelle Modell entwickelt einen Rahmen, der in den kommenden Jahren weiter ausgebaut wird, während unser Wissen über diese Vorkommensarten und die globale Exploration fortschreitet. • Untersuchung der Quelle, Mobilisierung, Adsorption und Erhaltung von REE-IACD • Die REE-Quelle für REE-IACD ist vielfältiger als ursprünglich angenommen. • pH steuert stark die relative LREE- und HREE-Anreicherung im Verwitterungsprofil. • Die Adsorption von Seltenen Erden wird stark durch Tonminerale und pH kontrolliert.

@article{doi101016jgexplo2025107845,
    author = "Russo, Samantha und González-Álvarez, Ignacio und Cocker, Helen A. und McCoy‐West, Alex J.",
    title = "Die Grundlagen der Adsorption von Seltenen-Erd-Element-Ionen in Tonablagerungen: Ein Ansatz der Mineraliensysteme für die Exploration",
    year = "2025",
    journal = "Journal of Geochemical Exploration",
    abstract = "Das exponentielle Wachstum der Nachfrage nach 'grünen Technologien' erfordert eine deutlich erhöhte Produktion kritischer Elemente, einschließlich Seltenen-Erd-Elementen (REE). Einige der bedeutendsten (und größten) REE-Vorkommen sind mit Karbonatiten assoziiert. Allerdings sind Karbonatite überwiegend leicht-(L)REE-angereichert, was Auswirkungen auf die Deckung der globalen Nachfrage nach schweren-(H)REE hat. Infolgedessen haben REE-Ionen-Adsorptions-Tonablagerungen (IACD), die Beispiele für intensives Verwitterung sind, internationales Interesse als HREE-Quelle geweckt (\textasciitilde 80 \% der globalen HREE stammen aus IACD). Daher stellt diese Studie eine umfassende Übersicht über REE-IACD vor, um deren Einschränkungen, globale Verteilung und Hauptmerkmale zu verstehen, während ein Ansatz der Mineraliensysteme angewendet wird. Die REE-Quelle für IACD ist zwar typischerweise granitisch, aber vielfältiger als traditionell angenommen, wobei das Verwittern lokaler magmatischer, metamorpher und sedimentärer Gesteine sowie externer Fluide (z. B. hydrothermale Fluide und Beckenbrinen) und Lithologien (z. B. Transport von Verwitterungskomponenten anstatt einer in-situ-Quelle) die für die IACD-Bildung erforderlichen REE liefern. Nach dem Verwittern REE-reicher Ausgangsmaterialien werden REE freigesetzt und im Verwitterungsprofil durch pH-abhängige Komplexbildung mit Liganden (z. B., F −, CO 3 2−, SO 4 2−, PO 4 3−) oder als hydratisierte REE-Spezies mobilisiert. Die Natur der Quelle (z. B. relative LREE- oder HREE-Anreicherung) und die Fluide innerhalb des Verwitterungsprofils (z. B. pH und Ligandenkonzentrationen) steuern die REE-Fraktionierung und die relative LREE- und HREE-Anreicherung eines IACD. Sobald mobilisiert, werden REE aus der Lösung adsorbiert und an Tonminerale (z. B. Kaolinit und Halloysit) angereichert, ein Prozess, der stark durch pH und die physikochemischen Eigenschaften der anwesenden Tone kontrolliert wird, wobei REE-Adsorption unter circumneutralen Bedingungen am günstigsten ist. Um REE-Anreicherung (und IACD-Bildung) durch Tonadsorption zu erhalten, ist eine geringe erosive Umgebung erforderlich. Klimazonen mit übermäßigem Niederschlag (z. B. tropische feuchte Klimazonen) können problematisch für die REE-IACD-Erhaltung über geologische Zeiträume sein, wo übermäßiger Niederschlag zu Tonauflösung und Saprolit-Kollaps führt. Das in dieser Studie bereitgestellte konzeptionelle Modell entwickelt einen Rahmen, der in den kommenden Jahren weiter ausgebaut wird, während unser Wissen über diese Vorkommensarten und die globale Exploration fortschreitet. • Untersuchung der Quelle, Mobilisierung, Adsorption und Erhaltung von REE-IACD • Die REE-Quelle für REE-IACD ist vielfältiger als ursprünglich angenommen. • pH steuert stark die relative LREE- und HREE-Anreicherung im Verwitterungsprofil. • Seltenen-Erd-Element-Adsorption wird stark durch Tonminerale und pH kontrolliert.",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.gexplo.2025.107845",
    doi = "10.1016/j.gexplo.2025.107845",
    openalex = "W4411251229",
    references = "doi101086628474, shakeri2015rare"
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• Fe-Abbau im Tokoro-Gürtel bildete sich an einem Mittelozeanischen Rücken (MOR) bei ∼ 161,5–165,3 Ma. • Im Gegensatz dazu bildeten sich Mn-Abbau an einem ozeanischen Inseln um 120 Ma. • MOR-Vulkanismus war bereits aktiv vor der schnellen globalen Erwärmung im Oxfordium. • Die Tiefsee in pelagischen Regionen war während des ozeanischen anoxischen Ereignisses 1a oxisch. Im Tokoro-Gürtel, einem Jura- bis Kreidezeitlichen Akkretionskomplex in Japan, sind Fe- und Mn-Abbau entlang von basaltischen Gesteinen und Chert verteilt. Diese Studie schlägt den Ursprung dieser Fe- und Mn-Abbau vor und rekonstruiert marine Os-Isotopenverhältnisse. Die Proben zeigten negative Ce-Anomalien und niedrige Übergangsmetallgehalte außer Fe und Mn, was typisch für submarine hydrothermale Ferromanganoxide ist. Die Fe-Abbau-Proben waren aufgrund von Apatitakkumulation in seltenen Erden angereichert. Mehrere Mn-Abbau-Proben zeigten positive Eu-Anomalien, was auf Hochtemperatur-Wasser-Gestein-Interaktionen hindeutet. Die Radiolarien-Alter von roten Cherten in früheren Studien und die Verteilungen von Mittelozeanischen Rücken (MOR) und ozeanischen Inseln-Basalten deuten darauf hin, dass Fe-Abbau durch hydrothermale Aktivität an einem MOR im Callovium oder älter gebildet wurden. Im Gegensatz dazu wurden Mn-Abbau durch hydrothermale Aktivität auf ozeanischen Inseln etwa 5 × 10³ km vom MOR entfernt bei etwa 120 Ma gebildet. Die niedrigen initialen Os-Isotopenverhältnisse der Fe-Abbau-Proben (0,411–0,445) deuten darauf hin, dass Vulkanismus im MOR vor dem späten Jura ozeanischen anoxischen Ereignis (OAE) aktiv war. Die initialen Os-Isotopenverhältnisse der Mn-Abbau-Proben aus den westlichen und südlichen Abschnitten entsprechen den marinen Os-Isotopenverhältnissen, die vor und während OAE1a beobachtet wurden (∼124–119,55 Ma und 119,5–118,5 Ma, jeweils). Da die Mn-Abbau mit rotem Chert interkalariert sind, kann geschlossen werden, dass eine oxische Umgebung in den Tiefseepelagischen Regionen während des gesamten OAE1a aufrechterhalten wurde.

@article{doi101016joregeorev2025106661,
    author = "Azami, Keishiro und Fujinaga, Koichiro und Hirano, Naoto und Kato, Yasuhiro",
    title = "Ursprung von Ferromanganablagerungen im Jura bis zum Kreidezeitlichen Akkretionskomplex: Implikationen für die Tiefseeumgebung rund um ozeanische anoxische Ereignisse",
    year = "2025",
    journal = "Ore Geology Reviews",
    abstract = "• Fe-Abbau im Tokoro-Gürtel bildete sich an einem Mittelozeanischen Rücken (MOR) bei ∼ 161,5–165,3 Ma. • Im Gegensatz dazu bildeten sich Mn-Abbau an einem ozeanischen Inseln um 120 Ma. • MOR-Vulkanismus war bereits aktiv vor der schnellen globalen Erwärmung im Oxfordium. • Die Tiefsee in pelagischen Regionen war während des ozeanischen anoxischen Ereignisses 1a oxisch. Im Tokoro-Gürtel, einem Jura- bis Kreidezeitlichen Akkretionskomplex in Japan, sind Fe- und Mn-Abbau entlang von basaltischen Gesteinen und Chert verteilt. Diese Studie schlägt den Ursprung dieser Fe- und Mn-Abbau vor und rekonstruiert marine Os-Isotopenverhältnisse. Die Proben zeigten negative Ce-Anomalien und niedrige Übergangsmetallgehalte außer Fe und Mn, was typisch für submarine hydrothermale Ferromanganoxide ist. Die Fe-Abbau-Proben waren aufgrund von Apatitakkumulation in seltenen Erden angereichert. Mehrere Mn-Abbau-Proben zeigten positive Eu-Anomalien, was auf Hochtemperatur-Wasser-Gestein-Interaktionen hindeutet. Die Radiolarien-Alter von roten Cherten in früheren Studien und die Verteilungen von Mittelozeanischen Rücken (MOR) und ozeanischen Inseln-Basalten deuten darauf hin, dass Fe-Abbau durch hydrothermale Aktivität an einem MOR im Callovium oder älter gebildet wurden. Im Gegensatz dazu wurden Mn-Abbau durch hydrothermale Aktivität auf ozeanischen Inseln etwa 5 × 10³ km vom MOR entfernt bei etwa 120 Ma gebildet. Die niedrigen initialen Os-Isotopenverhältnisse der Fe-Abbau-Proben (0,411–0,445) deuten darauf hin, dass Vulkanismus im MOR vor dem späten Jura ozeanischen anoxischen Ereignis (OAE) aktiv war. Die initialen Os-Isotopenverhältnisse der Mn-Abbau-Proben aus den westlichen und südlichen Abschnitten entsprechen den marinen Os-Isotopenverhältnissen, die vor und während OAE1a beobachtet wurden (∼124–119,55 Ma und 119,5–118,5 Ma, jeweils). Da die Mn-Abbau mit rotem Chert interkalariert sind, kann geschlossen werden, dass eine oxische Umgebung in den Tiefseepelagischen Regionen während des gesamten OAE1a aufrechterhalten wurde.",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2025.106661",
    doi = "10.1016/j.oregeorev.2025.106661",
    openalex = "W4410137748",
    references = "doi1011456shigenchishitsu195140159"
}