Geologer har upptäckt att vissa magma delar sig i två separata vätskor, varav en är mycket rik på järn. Deras fynd kan hjälpa till att upptäcka nya järnmalmsfyndigheter för gruvdrift.

Järnmalm bryts i cirka 50 länder, med Australien, Brasilien och Kina som de största producenterna. Det används mest för att tillverka stål. De flesta järnmalmsfyndigheter finns i sedimentära bergarter. Andra bryts i vulkaniska komplex som El Laco i Chile och Kiruna i Sverige. Dessa järnmalmsfyndigheter, kallade fyndigheter av Kiruna-typ, står för cirka 10 procent av den globala produktionen av järn, men ingen vet hur de bildas.

I Naturkommunikation , ett internationellt team av forskare från institutioner inklusive KU Leuven, Leibniz universitet Hannover, och ULiège presenterar det första beviset på att dessa järnmalmsavlagringar bildas när magma delas i två separata vätskor.

"Tidigare studier har alltid fokuserat på strukturen eller sammansättningen av naturliga bergarter. Vi var de första som faktiskt reproducerade magma i labbet som de som finns i El Laco, säger sista författaren Olivier Namur från institutionen för geo- och miljövetenskaper vid KU Leuven, Belgien.

"Vi ville reproducera de förhållanden som finns i magmakammare, där smält sten samlas när den inte kan stiga upp till jordens yta. Det är också här järnmalmsfyndigheterna under vulkaner bildas, så att reproducera temperaturen och trycket i magmakamrarna verkade väl värt att undersöka."

"Det är därför vi producerade en blandning av järnrika malmprover och typiska lavor som omger avlagringar av Kiruna-typ. Detta skapade en bulkmagmasammansättning som vi tror finns i den djupa magmakammaren under vulkaner. Vi placerade blandningen i en ugn och höjde temperatur till 1, 000-1, 040°C. Vi ökade också trycket till cirka 1000 gånger jordens atmosfärstryck. Detta är villkoren för en magmakammare."

"Vi blev förvånade när vi upptäckte att under dessa omständigheter, magman delas i två separata vätskor. Denna process är känd som oblandbarhet. Tänk bara på vad som händer när olja rinner ut i havet:vattnet blir streckigt med olja eftersom olja och vatten inte kan blandas."

"En av dessa vätskor innehöll mycket kiseldioxid, medan den andra var extremt rik på järn - upp till 40 procent - och fosfor. När denna järnrika vätska börjar svalna, man får järnfosfor av Kiruna-typ malmfyndigheter."

"Detta är det första beviset på att oblandbarhet är nyckeln till bildandet av järnmalmsfyndigheter som de som bryts i El Laco. Om vi ​​har rätt, dessa fynd kan hjälpa till att hitta nya järnmalmsfyndigheter. Detta är nödvändigt för att hålla jämna steg med den globala efterfrågan på järn:enbart återvinning räcker ännu inte. Och om du vill veta var du ska leta efter järnmalm, du har förståelse för hur avlagringarna bildas."