Forskare på jakt efter varför kalla eklogiter mystiskt försvann från geologiska register under de tidiga stadierna av jordens utveckling kan ha hittat svaret, och med det ledtrådar som kan hjälpa till att lokalisera kritiska mineraler idag.

"Kalla eklogiter försvann mystiskt från jordens stenrekord för mellan 1,8 och 1,2 miljarder år sedan innan de dök upp igen efter denna tid, " sa Dr. Derrick Hasterok, Föreläsare, Institutionen för geovetenskaper, University of Adelaide.

"Kalla eklogiter är viktiga eftersom de är känsliga för temperaturerna i den övre manteln och ger bevis på stenar som snabbt transporteras djupt under jordens yta längs geologiska förkastningslinjer som uppstår där tektoniska plattor kolliderar.

"Den rådande uppfattningen är att kalla eklogiter endast bevaras när superkontinenter smälter samman. Men det finns gott om bevis för ett nästan kontinuerligt geologiskt rekord av kalla eklogiter under de senaste 700 miljoner åren under vilken tid två superkontinenter bildades och bröts upp."

Eklogiter är högtrycks, metamorfa bergarter som huvudsakligen består av granat och omfacit (en natriumrik variant av pyroxen).

Förknippad med denna förändring i eklogiter är en förändring i koncentrationen av många spårämnen i magmatiska bergarter som finns på andra ställen i skorpan, som ger ytterligare bevis på uppvärmning under kontinenter. Dessa spårämnen finns i kritiska mineraler. Kritiska mineraler anses vara avgörande för det ekonomiska välståndet i världens stora och framväxande ekonomier.

Huvudförfattaren Dr Renee Tamblyn arbetade med Dr Hasterok och forskarkollegor professor Martin Hand och Ph.D. student Matthew Gard från University of Adelaide om studien som publicerades i tidskriften Geologi .

"Vi hittade bevis från spårelementskemin i graniter som tyder på en storskalig uppvärmning av kontinenterna för cirka 2 miljarder år sedan som motsvarar sammansättningen av Nuna, en superkontinent som fullbordade sin bildande för 1,6 miljarder år sedan, " sa Dr Tamblyn.

"Jorden har i allmänhet svalnat sedan den bildades men Nuna hade en isolerande effekt på manteln, snarare som en tjock filt, vilket fick temperaturen att stiga under kontinenterna och förhindra bevarandet av eklogiter och förändra graniternas kemi.

"Förändringarna i kemin som är ett resultat av denna ovanliga uppvärmningshändelse under jordens geologiska förflutna kan hjälpa till att lokalisera vissa kritiska mineraler genom att leta efter stenar som bildats före eller efter denna uppvärmningshändelse - beroende på vilket element man letar efter."

En stor del av västra Australien är äldre än 2 miljarder år medan södra Australien och de östra staterna i allmänhet är yngre.

"Stenarna i Northern Territory och NW Queensland är lite äldre än 1,8 miljarder år så kan vara en plats där vi kan fortsätta våra undersökningar av detta mystiska geologiska fall, " sa Dr Hasterok.