Un zăcământ imens de niobiu s-a format la ruperea unui supercontinent. 90% din producţia mondială vine de la o mină din Brazilia

O sursă recent descoperită de niobiu, un metal esențial pentru multe tehnologii moderne, pare să se fi format atunci când supercontinentul Rodinia s-a rupt, acum aproximativ 830 de milioane de ani, potrivit unui studiu recent, preluat de Live Science.

Carbonatitele bogate în niobiu, care ar putea reprezenta una dintre cele mai mari surse ale acestui metal din lume, provin din mantaua adâncă a Pământului, au raportat oamenii de știință într-un studiu publicat în revista Geological Magazine.

Niobiul este un metal argintiu, rezistent la coroziune, cu proprietăți supraconductoare, fiind esențial pentru consolidarea oțelului și pentru echipamente precum aparatele de RMN sau acceleratoarele de particule.

În prezent, 90% din producția globală de niobiu provine dintr-o singură mină din Brazilia, restul de 10% fiind extras dintr-o mină canadiană. Înțelegerea modului, locului și momentului în care s-au format aceste vaste surse din Australia poate ajuta la descoperirea unor noi zăcăminte, a explicat coautorul studiului, Maximilian Drollner, pentru Live Science.

Cum au fost descoperite depozitele gigantice din Australia

Deși cantități mici de niobiu pot fi găsite în diverse tipuri de rocă, volumele necesare pentru extracția economică și industrială provin în principal din carbonatite - roci cristaline alcătuite în mare parte din carbonat magmatic.

„Carbonatitele sunt ca o cutie de comori”, a spus Drollner, deoarece adăpostesc resurse metalice importante și elemente rare încapsulate în minerale. Compoziția exactă variază în funcție de locul de origine al magmei în interiorul Pământului.

De obicei, carbonatitele se găsesc doar sub suprafața Pământului. Dar pentru că suprafața nu dezvăluie ce se află în adâncuri, forajele exploratorii și extragerea de carote sunt singurele metode sigure de investigare.

Cele două noi depozite bogate în niobiu din provincia Aileron, Australia - numite Luni și Crean - au fost descoperite în cadrul unor campanii de explorare ale companiilor miniere WA1 Resources Ltd. în 2022 și Encounter Resources în 2023. Depozitul Luni are un volum estimat de 200 de milioane de tone metrice de niobiu, iar Crean, mai mic, aproximativ 3,5 milioane de tone.

Companiile au folosit foraje diamantate pentru a extrage secțiuni cilindrice lungi de material din fiecare locație. Drollner și echipa sa au prelevat apoi opt mostre din trei carote Luni și două mostre dintr-o carotă Crean. Ei au tăiat câte o felie subțire din zonele care păreau să aibă cele mai diverse combinații de minerale și texturi, ceea ce le-a permis cercetătorilor să descifreze povestea geologică a rocii.

Apoi, au folosit un aparat Selfrag pentru a trimite o serie de „fulgere” asupra bucăților rămase. Acest proces a făcut ca rocile să se sfărâme de-a lungul granițelor fiecărui cristal mineral. Următorul pas a fost analizarea granulelor la microscop și spectrometru de masă pentru a determina vârsta rocilor.

Ce au arătat analizele și ce urmează

Prin studiul raportului diferitelor izotopi și al produselor lor de decădere, cercetarea, parțial finanțată de companiile miniere implicate, a arătat că carbonatitele, inclusiv mineralizarea de niobiu, s-au format între 830 și 820 milioane de ani în urmă.

Analiza a evidențiat, de asemenea, „o amprentă clară a mantalei”, a spus Drollner, ceea ce indică faptul că magma carbonatitică provine din mantaua Pământului, nu din crustă. Ambele depozite par să provină din aceeași sursă, cu o bifurcație în sistemul intern de canalizare care a dirijat magma către fiecare locație.

Echipa a legat formarea acestor depozite de ruptura supercontinentului Rodinia. Pe măsură ce supercontinentul se destrăma din cauza mișcării plăcilor tectonice, crusta Pământului s-a subțiat în punctele noi de fractură, permițând adâncurilor planetei un acces mai ușor la suprafață. Analiza izotopilor de heliu a arătat că depozitul Luni a fost aproape de suprafață în urmă cu aproximativ 250 de milioane de ani.

Anthony E. Williams-Jones, profesor de geologie și geochimie la Universitatea McGill din Montreal, care nu a participat la studiu, a declarat că este o cercetare de foarte bună calitate. Totuși, el a menționat că, fiind analizate doar carotele de foraj, nu există informații despre întinderea reală a depozitelor sau cum arată acestea pe întreaga suprafață.

Dröllner a spus că sunt necesare cercetări suplimentare pentru a construi o hartă tridimensională a depozitelor, care va permite în viitor extracția niobiului. Totuși, această înțelegere nouă despre formarea zăcămintelor Luni și Crean va ajuta la crearea unei liste de verificare pentru identificarea altor locații probabil bogate în acest metal, a adăugat el.