Stor del av svensk järnmalm bildades i vulkaniska processer

12 april 2019

Färgad elektronmikroskopbild av en kemiskt zonerad magnetitkristall.

Färgad elektronmikroskopbild av en kemiskt zonerad magnetitkristall från den vulkaniska apatitjärnmalmen El Laco i chilenska Anderna.

Järnmalm av kirunatyp utgör den största delen av Europas järnmalmsproduktion, men när det kommer till hur denna malm en gång bildades har forskarna inte varit överens. Nu presenterar forskare från Uppsala universitet, tillsammans med internationella kollegor, nya resultat som visar att den största delen av järnmalmen måste vara bildad av magmatiska processer i höga temperaturer. Resultaten publiceras i tidskriften Nature Communications.

Trots en ökande efterfrågan på sällsynta metaller är järn fortfarande den sammantaget viktigaste metallen för modern industri. Järnmalmer av så kallad kirunatyp, uppkallade efter den klassiska gruvan i norra Sverige, representerar idag över 90 procent av Europas totala järnmalmsproduktion och utgör också en mycket viktig malmtyp i andra länder världen över. 

Möjlig framtida resurs

Av de europeiska förekomsterna utgör gruvorna i Kiruna och Malmberget idag de allra största och viktigaste. Stora reserver finns även i nu nedlagda gruvor som Grängesberg och Blötberget i Bergslagen. Förutom järn representerar dessa malmer också en möjlig framtida resurs för kritiska metaller som fosfor och sällsynta jordartsmetaller, av vilka flera spelar en nyckelroll i teknologierna för grön energiproduktion.

Omdebatterat ursprung

Ursprunget och bildningssättet för järnmalm av kirunatyp varit mycket omdebatterat bland forskare under mer än 100 år och flera mycket kontrasterande bildningssätt har föreslagits. För att närma sig en lösning analyserade den Uppsalaledda forskargruppen systematiskt isotopsammansättningarna i de två grundämnena – järn och syre – som bygger upp det viktigaste malmmineralet, järnoxiden magnetit. Genom att jämföra resultaten från malmer i Sverige, Chile och Iran med både existerande isotopdata och helt nya analyser av magnetit från en mängd olika magmatiska bergartsmiljöer världen över kan forskargruppen nu visa att över 80 procent av proven från malmer av kirunatyp måste vara bildade av magmatiska högtemperaturprocesser i en vulkanisk till grunt subvulkanisk miljö.

De nya forskningsresultaten utgör ett unikt dataset som har och kommer att få stor betydelse för tolkningen av dessa järnmalmer och som i sin förlängning visar att världen sannolikt fått uppleva utbrott av järnmalmsvulkaner ett flertal gånger genom den geologiska historien.

 

Publikation:

Troll, V. R., Weis, F., Jonsson, E., Andersson, U. B., Majidi, S. A., Högdahl, K., Harris, C., Millet, M.-A., Chinnasamy, S. S., Koijman, E. & Nilsson, K. P. 2019: Global Fe-O isotope correlation reveals magmatic origin of ”Kiruna-type” apatite-iron oxide ores. Nature Communications, DOI: 10.1038/s41467-019-09244-4

Studien utgör del av projekt som finansierats av Sveriges geologiska undersökning (SGU), Vetenskapsrådet (VR) och företaget LKAB.