Description: 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.
Types:
SupportProgram
Origins:
/Bund/UBA/UFORDAT
Tags:
Hydrothermale Geothermie
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Carbonat
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Geochemie
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Yttrium
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Lanthan
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Lagerstätte
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Seltene Erden
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Künstliche Intelligenz
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Mineralogie
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Modellierung
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Petrologie
?
Petrology
?
Region:
Bavaria
Bounding boxes:
11.5° .. 11.5° x 49° .. 49°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Organisations
-
Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), Department für Geo- und Umweltwissenschaften, Lehrstuhl für Wechselwirkung von Geomaterialien und Lebewesen (Projektverantwortung)
-
Umweltbundesamt (Bereitstellung)
Time ranges:
2020-01-01 - 2025-12-31
Alternatives
-
Language: Englisch/English
Title: Sub project: Speciation of rare earth elements in hydrothermal systems
Description: This project is aimed at the investigation and quantification of rare earth element speciation in hydrothermal fluids using molecular modeling approaches. From the simulations species stability constants are derived. They are important parameters for thermodynamic modeling of hydrothermal ore-forming systems. So far, these parameters are largely unconstraint or they have been extrapolated from low temperature experiments with large uncertainty. The speciation models are used to predict under which conditions rare earth elements are mobilized (and concentrated) in hydrothermal systems. Within the project we will develop new interaction potentials based machine-learning algorithms. Due to their high efficiency and accuracy the new potentials will be used increasingly in molecular dynamics simulations and at least partially replace ab initio methods used to far. The focus of the investigation will be on the elements yttrium and lanthanum as representatives of the heavy and the light rare earth elements. For the complex formation we will concentrate on mixed chloride/fluoride-hydroxide ligands as well as on sulfate and carbonate ligands.
https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1138837
Resources
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