Согласно новому исследованию, крупнейшие в мире месторождения железной руды образовались, когда около 1,4 миллиарда лет назад распался древний суперконтинент Колумбия. Исследование было опубликовано в журнале PNAS.
Месторождения, расположенные в провинции Хамерсли в Западной Австралии, находятся на куске земной коры, известном как кратон Пилбара. Кратон Пилбара является одним из двух известных кусков земной коры, датируемых архейским эоном (3,8–2,5 млрд лет назад), и содержит некоторые из древнейших пород на нашей планете. (Другой архейский кратон — кратон Каапвааль в Южной Африке).
Породы в кратоне Пилбара стали свидетелями рождения и распада нескольких суперконтинентов, а значит, они содержат подсказки о происхождении богатых месторождений полезных ископаемых региона, заявили исследователи в новом исследовании. В частности, распад суперконтинента Колумбия, существовавшего между 1,7 и 1,45 миллиардами лет назад, и последующее объединение Австралии между 1,4 и 1,1 миллиардами лет назад могли бы объяснить, как образовались огромные запасы железной руды в провинции Хамерсли.
«Энергия этой грандиозной геологической активности, вероятно, спровоцировала образование миллиардов тонн богатой железом породы по всему Пилбаре», — говорится в заявлении ведущего автора исследования Лиама Кортни-Дэвиса, геохронолога и научного сотрудника Колорадского университета в Боулдере.
В провинции Хамерсли находится более 55 миллиардов тонн (50 метрических гигатонн) железной руды, которая, как ранее считали геологи, образовалась около 2,2 миллиарда лет назад. Но на основе методов прямого датирования новое исследование показало, что месторождения на самом деле намного моложе, образовавшись между 1,4 миллиардами и 1,1 миллиардами лет назад.
Чтобы точно определить возраст отложений, Кортни-Дэвис и его коллеги датировали минералы в восьми полосчатых железных формациях — гигантских блоках осадочной породы, которые содержат чередующиеся слои оксидов железа, таких как магнетит и гематит, и бедных железом минералов, таких как кремень. Исследователи использовали новую геохронологическую технику, которая включала анализ изотопов урана и свинца в оксидах железа в породе, что дало исследователям первые прямые измерения возраста для месторождений провинции Хамерсли.
Измерения показали, что железная руда образовалась примерно в то же время, когда суперконтинент Колумбия, также известный как Нуна, распадался, образуя примитивный австралийский континент.
Спутниковый снимок кратона Пилбара в Западной Австралии демонстрирует желто-красную береговую линию, видимую сверху, рядом с темно-синим океаном.
«Наше исследование показывает, что эти отложения образовались в связи с крупными тектоническими событиями», — говорится в заявлении соавтора исследования Мартина Данисика из Университета Кертина в Австралии.
Согласно исследованию, эти тектонические события могли произойти по всему кратону Пилбара, обеспечив огромное количество необходимой энергии и вытеснив из глубины земли достаточное количество богатой минералами жидкости для формирования огромных залежей.
Результаты могут помочь геологам найти другие месторождения железа в будущем. Железная руда является важным ингредиентом в производстве железа и стали. Таким образом, компании по разведке ресурсов всегда ищут новые месторождения железной руды, которые они могут разрабатывать.
«Открытие связи между этими гигантскими месторождениями железной руды и изменениями в циклах суперконтинентов расширяет наше понимание древних геологических процессов и повышает нашу способность предсказывать, где нам следует проводить исследования в будущем», — сказал Кортни-Дэвис.
