En ny studie av forskare vid University of British Columbia har belyst hur järnavlagringar bildas. Fynden, publicerade i tidskriften Nature Geoscience, kan leda till nya sätt att utforska efter och utvinna denna livsviktiga metall.

Järn är den näst vanligaste metallen i jordskorpan, efter aluminium, och är avgörande för att många industriella processer ska fungera. Det används i en mängd olika produkter, inklusive stål, cement och gödningsmedel.

Järnavlagringar kan dock vara svåra att hitta, och processen att utvinna järn ur malm kan vara energikrävande och miljöskadlig.

Den nya studien, ledd av UBC-geokemisten Dr Matthias Rempel, använde en kombination av fältobservationer, laboratorieexperiment och datormodellering för att undersöka hur järnavlagringar bildas.

Forskarna fann att järnavlagringar bildas i hydrotermiska system – heta, vattenrika miljöer som ofta finns nära vulkaner.

I dessa system värms järnrika vätskor upp av jordens värme och stiger upp genom jordskorpan. När vätskorna svalnar börjar järnmineralerna de innehåller att falla ut och bilda järnavlagringar.

Forskarna fann också att sammansättningen av vätskorna i hydrotermiska system kan ha en betydande inverkan på vilken typ av järnavlagringar som bildas.

"Typen av järnavlagringar som bildas beror på vätskornas temperatur, tryck och kemi", sa Rempel. "Till exempel bildas magnetitavlagringar vid höga temperaturer och tryck, medan hematitavlagringar bildas vid lägre temperaturer och tryck."

Resultaten av studien har implikationer för att utforska och utvinna järnavlagringar.

"Vår studie ger ett nytt ramverk för att förstå hur järnavlagringar bildas", säger Rempel. "Detta kan leda till nya sätt att utforska efter denna viktiga metall och utveckla mer hållbara gruvdriftsmetoder."

Järnavlagringar är vanligtvis förknippade med vulkaniska och sedimentära miljöer. Vulkanogena järnavlagringar är förknippade med lavas utbrott, medan sedimentära järnavlagringar bildas när järnrika sediment avsätts på havsbotten. Processerna som är involverade i bildandet av järnavlagringar är komplexa, och detaljerna kan variera beroende på typen av avlagring.