Geologer har upptäckt att vissa magmor delas upp i två separata vätskor, varav en innehåller mycket järn. Deras resultat kan hjälpa till att upptäcka nya järnmalmsavlagringar för gruvdrift.
Järnmalm bryts i cirka 50 länder, med Australien, Brasilien och Kina som de största tillverkarna. Järn används mest för att producera stålobjekt som finns runt oss - från häftstift till köksmaskiner och för stödpelare i skyskrapor.
De flesta järnmalmsavlagringar finns i sedimentära bergarter. Andra bryts i vulkaniska komplex som El Laco i Chile och Kiruna i Sverige. Dessa järnmalmsavlagringar står för cirka 10 procent av den globala järnproduktionen, men ingen vet hur de bildas.
I tidskriften Nature Communications presenterar ett internationellt team av forskare från KU Leuven-institutet, Leibniz University Hannover och belgiska ULiège de första bevisen att dessa järnmalmsavlagringar bildas när magma splittras i två separata vätskor.
- Tidigare studier har alltid fokuserat på naturstenens struktur eller sammansättning. Vi var de första som faktiskt reproducerade magmor i labbet, liknande de som finns i El Laco, säger författaren av forskningsstudien, Olivier Namur från Institutionen för jord- och miljövetenskaper vid KU Leuven, Belgien.
- Vi ville reproducera betingelserna inom magmakamrarna, alltså där smält sten uppsamlas när den inte kan stiga upp till jordens yta. Det är också där järnmalmsavlagringarna under vulkaner bildas, vilket återger temperaturen och trycket i magmakamrarna, vilket gjorde det hela väl värt att undersökas, förklarar Namur för tidskriften Science Today.
- Därför skapade vi en blandning av järnrika malmprover och typiska lavaliknande bergartssmältor som omgärdade depositioner av Kiruna-typ. Det genererade fram en massa-magmasammansättning som vi tror finns i den djupa magmakammaren under vulkaner. Vi lade denna blandning i en ugn och höjde temperaturen till cirka 1000 - 1040 ° celsius. Vi ökade också trycket till ungefär 1000 gånger Jordens atmosfärstryck. Det här är förutsättningarna för skapandet av en magmakammare, sammanfattar Olivier Namur.
- Vi blev förvånade över att det under dessa förhållanden magman splittrades i två separata vätskor. Denna process kallade vi för oblandbarhet. Något liknande händer när olja släpps ut i havet: Olja och vatten kommer inte att blandas, berättar Olivier Namur.
En av dessa vätskor innehöll, enligt Olivier Namur, mycket kiseldioxid, medan en annan vätska var mycket järnhaltig, med upp till 40 procent och dessutom innehöll den fosfor. När den här järnrika vätskan började svalna, uppstod järnfosfor av samma typ som har upptäcks i Kirunas malmförekomster.
- Det här är det första beviset på att blandbarheten av dessa vätskor utgör nyckeln till bildandet av järnmalmsavlagringar, som de som finns El Lacos gruvor. Om vi har rätt kan dessa resultat hjälpa gruvföretagen att hitta nya järnmalmsavlagringar. Det är nödvändigt att hålla jämna steg med den globala efterfrågan av järn. De hittillsvarande prospekteringarna räcker inte ännu att täcka behovet. Och de som vill veta var man ska leta efter järnmalm har stor nytta av kunskapen om hur järnmalmsavlagringarna utformas och bildas, understryker Olivier Namur.
