Mikrofotografi i korsade polarer av ädelmetallbärande peridotit. Notera den optiska zonindelningen (ljusa/mörka band) i plagioklasen (gråfärgat mineral) i den centrala delen av bilden. Förekomsten av denna zonindelning var i fokus för den aktuella studien. Bildramens bredd är 4 mm. Kredit:Nat. Geosci. (2020). https://doi.org/10.1038/s41561-020-0568-3
Forskning utförd av forskare vid Keele University, University of Manchester och University College Dublin har kastat nytt ljus över hur ädelmetaller koncentreras i magmatiska bergarter.
De stelnade resterna av subvulkaniska magmatiska intrång är värd för de största koncentrationerna av platinagruppmetaller i jordskorpan, som platina, palladium och rodium. Forskare hänvisar till dessa kroppar som skiktade maffiska intrång. Traditionella modeller tyder på att dessa skiktade intrång bildas i magmakammare med stor volym, men denna nya forskning har funnit att det är mer sannolikt att små mängder magma upprepade gånger injiceras i en kristallgröt.
Forskningen, publiceras i Naturgeovetenskap , visar fallet för en omvärdering av den långvariga uppfattningen om hur skiktade maffiska intrång bildas.
Forskningen innebar att man genomförde en detaljerad studie av en cirka 60 miljoner år gammal utdöd vulkan på ön Rum i nordvästra Skottland. Mineralkristaller i Rom-intrånget analyserades med hjälp av en ny mikroprovtagningsmetod, för att identifiera isotopiska variationer av grundämnet strontium.
De uppmätta strontiumisotopvariationerna ger bevis för att kristallisering av mineralerna i och runt ädelmetallrika lager inträffade inom 10-100-tals år. Data visar också att skiktade intrång som på rom bildas genom upprepad självintrång av magma under stelning snarare än genom utdragen kylning från botten och upp och ner.
Denna nya insikt har viktiga konsekvenser för förståelsen av ädelmetallmineralisering i mafiska magsystem mer generellt.
Keele Universitys Dr Ralf Gertisser, Läsare i mineralogi och petrologi vid Keele's School of Geography, Geologi och miljö, sa:"Studien påverkar avsevärt vår förståelse av hur skiktade intrång och ädelmetallavlagringarna inom dem bildas."
Dr Luke Hepworth, tidigare Ph.D. student vid Geografihögskolan, Geologi och miljö vid Keele University, tillade:"Det finns utrymme för den här föreslagna modellen att extrapoleras till ädelmetallhaltiga bergarter i större, ekonomiskt betydande maffiska intrång i lager som Bushveld Complex i Sydafrika och Stillwater Complex i USA."
Dr Brian O'Driscoll, Universitetslektor i petrologi vid University of Manchester, sa:"Dessa nya data framhäver att kristalliseringen av skiktade intrång och deras associerade platinagruppmetallmineralisering kan vara en dynamisk och snabb process. Det ska bli spännande att se om dessa idéer kan utvidgas till andra ekonomiskt viktiga fyndigheter i framtiden. ."