كيرونا خام الحديد لا يزال بركاني

كانت المواد الخام الحديدية الأكثر أهمية في أوروبا قد صنعت مرة واحدة في الصهارة الألوية

خام الحديد المغنتيت من كيرونا السويدية. كان هذا النوع المهم من خام نشأت مثيرة للجدل لأكثر من 100 سنة. © Jens Kraglund / CC-by-sa 3.0
قراءة بصوت عال

يمزج بدلاً من الينابيع الحارة: من الواضح أن رواسب خام الحديد الأهم في أوروبا لها أصل بركاني - فهي مصنوعة من الصهارة الحارة والساخنة. يتضح ذلك من خلال تحليل النظائر لعينات خام من نوع كيرونا المزعوم من السويد وشيلي وإيران. وبالتالي فإن البيانات تدحض النظرية التي بموجبها تشكلت هذه الحوادث من المغنتيت في المصادر الحرارية المائية ، كما أفاد الباحثون في مجلة "Nature Communications".

خامات الحديد هي واحدة من أهم المواد الخام في جميع أنحاء العالم وتمت معالجتها من قبل آلاف الثقافات المختلفة منذ آلاف السنين. يحدث خام في أشكال مختلفة اعتمادا على المنطقة: في جنوب أفريقيا وأستراليا ، تهيمن الخامات. ترسبت هذه الرواسب ذات الطبقات من الهيماتيت (Fe2O3) والمغنتيت (Fe3O4) مرة واحدة في اليورانيوم ، وتم تشكيلها ، بمساعدة النظرية ، بمساعدة البكتيريا أو في المخارج الحرارية المائية.

Oberridischer جزء من مناجم خام الحديد في كيرونا. © المجال العام

جدل حول أصل خامات كيرونا

في أوروبا ، يعد خام الحديد من نوع كيرونا المصدر الأكثر أهمية للحديد. تمثل رواسب المغنتيت هذه ، التي سميت باسم رواسبها الرئيسية في كيرونا ، السويد ، حوالي 90٪ من إنتاج الحديد الأوروبي. لكن كيف تشكلت هذه الخامات ذات مرة كانت مثيرة للجدل لأكثر من 100 عام ، كما أوضح فالنتين ترول من جامعة أوبسالا وفريقه.

وفقًا لأحد الفرضيات ، يكون خام كيرونا من أصل بركاني: يتبلور مباشرة من أكثر من 800 درجة من الصهارة الساخنة أو سوائل الصهارة الساخنة المماثلة. من ناحية أخرى ، وفقًا للفرضية الثانية ، فإن مادة كيرونا ماغنتيت لها أصل حراري أكثر برودة. ونتيجة لذلك ، تم تداول أقل من 400 درجة من السوائل المائية الساخنة عبر سطح الأرض ، مما أطلق الحديد من الصخر. هذا ثم عجلت كما خام.

خامات الحديد في مقارنة النظائر

المشكلة: "يمكن دعم كل من الفرضيات ، الصهارة والحرارية المائية ، جزئيًا من خلال الملاحظات الميدانية ومقارنات الملمس والكيمياء المعدنية" ، كما يقول ترول وزملاؤه. "لكن هناك مقاربة جيوكيميائية واسعة لاختبار الفرضيتين لم تعد موجودة حتى الآن."

لقد ابتكر الباحثون الآن ذلك. لدراستهم ، قارنوا قيم النظائر للأكسجين والحديد في عينات خام من أربعة رواسب كبيرة من خام الحديد من نوع كيرونا. جاءت عينات المغنتيت من الرواسب السويدية كيرونا وجرونجزبرج ، من منطقة إل لاكو في تشيلي ومناجم بافق في إيران. تمت مقارنة قيم نظائر الخامات بالعينات المرجعية للمواد البركانية والحرارية المائية.

80 في المئة من قبيل الصدفة مع أصل بركاني

النتيجة: تتناسب قيم النظائر البالغة 80 بالمائة من عينات الخام مع الأصل البركاني الحار أكثر من الأصل الحراري المائي: "نجد أن العينات من Kiruna و Gr ngesberg و El Laco و Bafq متوافقة مع بيانات عينات مرجعية بركانية "، تقرير الباحثين. قدمت فقط بضع عينات من خام الخام المعزول والمواد المغناطيسية الأقل كثافة دليلا على التحولات الأكثر برودة ، الحرارية المائية.

"على حد علمنا ، هذه أول دراسة مقارنة منهجية لخامات الحديد هذه على نطاق عالمي" ، كما يقول العلماء. "بناءً على ذلك ، فإن خامات كيرونا من أصل سحري." تم فصل هذه المعادن الحديدية عن الصهارة الألوية.

مفيدة للبحث عن المواد الخام

إذا تم تأكيد هذه النتائج ، فسيتم البت في الخلاف القديم حول أصل خام الحديد المهم هذا. معرفة تكوين مثل هذه الرواسب يمكن أن تساعد في تتبع الودائع الأخرى من هذه خام. ومع ذلك ، فإن النتائج الجديدة مهمة أيضًا ، لأن خامات كيرونا بالإضافة إلى الحديد تحتوي على مواد خام أخرى قيمة ، بما في ذلك المعادن الأرضية النادرة ، وكذلك الفوسفور. (Nature Communications، 2019؛ doi: 10.1038 / s41467-019-09244-4)

المصدر: جامعة أوبسالا

- ناديا بودبريجار