Геологи доказали, что магма расслоилась на железо- и кремнийсодержащие жидкости

Геологи выяснили, что некоторые виды магмы могут разделяться на две самостоятельные жидкости, одна из которых сильно насыщена железом. Это открытие поможет в поиске новых месторождений железной руды. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

В настоящее время железная руда добывается примерно в 50 странах, при этом лидируют Австралия, Бразилия и Китай. Основное применение руды связано с производством стали и чугуна. Большинство известных месторождений залегает в осадочных породах, но около 10% составляют вулканические залежи, например, Эль-Лако в Чили и Кирунавара в Швеции. До сих пор происхождение таких месторождений оставалось загадкой.

Международная группа исследователей из Нидерландов, Германии и Бельгии впервые доказала, что вулканические месторождения формируются в результате расслоения магмы на две отдельные жидкости. Ученые воспроизвели магму Эль-Лако в лаборатории и создали условия, приближенные к магматической камере вулкана — пространству, где лава накапливается, не поднимаясь на поверхность. Именно здесь формируются железные рудные залежи.

Образцы поместили в маленькие золотые капсулы (температура плавления золота 1064 °C) и нагрели до 1000–1040 °C. Давление увеличили примерно в 1000 раз выше атмосферного. В этих условиях магма разделилась на две несмешивающиеся жидкости: одна содержала большое количество диоксида кремния, другая была насыщена железом — до 40% — и фосфором. При охлаждении железо-фосфорная жидкость формировала рудные залежи.

Результаты исследования имеют практическое значение для черной металлургии. Знание механизма образования вулканических месторождений позволит точнее определять районы для поиска железной руды.

Читайте также: