Sydafrikas historia och ekonomi har byggts på dess rika naturskatter av ett antal ädelmetaller, stenar och mineraler.
Landets mineralfyndigheter har skapats under hundratals miljoner år genom processer som fortfarande inte är helt förstådda.
En av dessa processer, som har bekymrat forskare och geologer i åratal, är ursprunget till kromititlager som lagras av skiktade intrång - en viktig källa till krom på vår planet. Denna process har varit ett mysterium i decennier, som forskare försökte räkna ut hur lager av ren krom bildas från magmas som kommer från jordens mantel. Dessa ska vara rika på ett mineral som kallas olivin - inte kromit.
"Det har varit allmänt trott att magmas från manteln inte direkt kan kristallisera krom, eftersom mantelstenarna som smälts är rika på olivin, och därför bör dessa smälter kristallisera olivin, inte krom, "säger professor Rais Latypov från School of Geosciences vid University of the Witwatersrand i Sydafrika, vars forskargrupp publicerade en uppsats i Naturkommunikation år 2018.
"Tillsammans med en stor grupp av mina kollegor, Jag har försökt hårt i flera decennier för att hitta en mekanism som kan förklara bildandet av dessa stora kromavlagringar i grunda skorpkammare men det visade sig att vi har letat fel ställe. "
För att hitta svaret på dessa frågor, Latypov och hans team har studerat kromlager i Sydafrikas Bushveld Complex, där över 80% av de globala resurserna för platinabärande kromitavlagringar kan hittas.
De upptäckte att vissa basaltiska magmor kommer att bilda kromit efter dekompression när de stiger upp från manteln genom skorpan mot jordens yta. Minskning av trycket, när magman stiger upp från manteln till skorpan, är nyckeln till kristalliseringsprocessen för kromiten.
"När dessa magmas kommer in i en grund magmakammare, sitter bara några kilometer under jordens yta, de är redan mättade i ren krom, och, vid kylning, kan kristallisera lager av platina-bärande massiv kromitit.
Krom är ett viktigt industriellt element som väsentligt förbättrar de fysikaliska och kemiska egenskaperna hos stål, öka deras styrka och göra dem korrosionsbeständiga. Platina som är förknippad med dessa stenar används i katalysatorer i bilar för att bryta ner giftiga avgaser till relativt godartade arter.
Dessa zebrabandiga färgade lager av platinabärande krom som bildas genom denna process kan ses tydligt i åsarna på toppen av Bushveld Complex, nära Steelpoort i Mpumalanga, som blev avslöjad genom erosion under de många miljoner år sedan de bildades. Några av dessa lager kan vara flera meter tjocka och sträcka sig hundratals kilometer.
"Bushveld -komplexet täcker ett område på 100 kvadratkilometer. Det sträcker sig från Steelpoort i Mpumalanga i öst, förbi Pretoria till Pilanesberg i väst; och från Bethal, Mpumalanga i söder till norr om Polokwane i Limpopo. Vi tror att Bushveld-kammaren måste ha fungerat som ett genomströmningssystem där magmas trängde in och deponerade sin krom, innan de rinner ut ur kammaren och bryter ut som basalter via vulkaner, som nu har urholkats, säger Latypov.
"Det verkar som att minskningen av litostatiskt tryck under överföringen av mantel-härledda smältningar mot ytan spelar en viktig roll i bildandet av magmas som producerar planetresurser, utan vilket det moderna mänskliga samhället inte kan utvecklas på ett hållbart sätt. "
Ytterligare forskning pågår om andra magmatiska fyndigheter runt om i världen, såsom vanadinbärande magnetit i skiktade intrång, kan också relateras till litostatisk tryckreduktion.
