Древние породы раскрывают силы, разрывающие континенты, и происхождение критически важных минералов

Редкие породы, залегающие глубоко под центральной Австралией, позволили раскрыть происхождение одного из самых перспективных в мире новых месторождений ниобия — металла, жизненно важного для производства высокопрочной стали и технологий чистой энергии. Установлено, что он сформировался во время распада древнего суперконтинента.

Исследование под руководством Университета Кёртина показало, что вновь обнаруженные богатые ниобием карбонатиты были внедрены более 800 миллионов лет назад. Они поднялись из глубин Земли по существовавшим ранее зонам разломов во время тектонического рифтинга, который в итоге разорвал суперконтинент Родиния.

Полное исследование под названием "Multi-method geochronology and isotope geochemistry of carbonatites in the Aileron Province, central Australia" опубликовано в журнале Geological Magazine.

Ведущий автор доктор Максимилиан Дрёлльнер из группы Timescales of Mineral Systems (Кёртинский институт перспективных геонаук и Гёттингенский университет) отметил, что результаты проливают новый свет на то, как редкие, богатые металлами магмы достигают поверхности.

"Эти карбонатиты не похожи ни на что, ранее известное в регионе, и содержат важные концентрации ниобия — стратегического металла, используемого для производства более лёгкой и прочной стали для самолётов, трубопроводов и электромобилей, а также ключевого компонента в некоторых технологиях аккумуляторов и сверхпроводников нового поколения", — сказал доктор Дрёлльнер.

Используя методы изотопного датирования на образцах керна, учёные установили, что карбонатиты были внедрены между 830 и 820 миллионами лет назад, в период континентального рифтинга, предшествовавшего распаду Родинии. Эта тектоническая обстановка позволила карбонатитовой магме подняться по зонам разломов, которые оставались открытыми и активными в течение сотен миллионов лет, доставляя богатые металлами расплавы из глубокой мантии в кору.

Соавтор исследования, профессор Крис Киркленд, подчеркнул, что работа показывает, как применение передовой геохронологии и изотопных методов позволяет распутать такие сложные истории. Карбонатиты — редкие магматические породы, известные как основные глобальные источники критически важных металлов, таких как ниобий и редкоземельные элементы. Однако определение времени и условий их формирования исторически было затруднено из-за сложной геологической истории.

"Анализируя изотопы и используя высокоразрешающую визуализацию, мы смогли реконструировать более 500 миллионов лет геологических событий, которые пережили эти породы. Этот подход позволил нам точно определить время формирования карбонатитов и отделить эти первоначальные магматические события от более поздних изменений в породах", — пояснил профессор Киркленд.