Образование вольфрамовых руд геологи связывали с процессами в коре Земли. Новые результаты изотопного анализа и численного моделирования продемонстрировали, что ситуация гораздо более сложная.
Вольфрам (W) — это твердый, термостойкий и коррозионностойкий металл, который незаменим в современных высоких технологиях — от аэрокосмической и оборонной промышленности до изготовления вычислительной техники. Без вольфрамовых электродов сложно представить современную сварку. Этот металл также используется в производстве бытовых приборов. Лампы накаливания ушли в прошлое, но вольфрам по-прежнему применяется в нагревательных элементах выпрямителей для волос и других повседневных устройствах.
Несмотря на неравномерное распределение вольфрама по миру, большинство месторождений обладают схожими геологическими характеристиками. К ним относятся:
- Тесная связь с развитыми гранитами, содержащими летучие вещества;
- Анатексис — образование из расплавленных осадочных пород в гранитоидах, богатых элементарным вольфрамом;
- Залегание в задуговых или внутриплитных зонах, а не в сопредельных тектонических границах.
Эти особенности долгое время поддерживали идеи о чисто коровой (связанной с корой Земли) вольфрамовой минерализации.
Однако новое исследование опровергает данную точку зрения, подчеркивая важный вклад мантии в формирование рудообразующих флюидов. В журнале Communications Earth & Environment опубликовано исследование, проведенное под руководством профессора Ян Цзехуа из Института геохимии Академии наук Китая, которое демонстрирует, что активность мантии играет значимую, ранее недооцененную роль в металлогении вольфрама.
Команда ученых раскрыла ключевую загадку, долгое время беспокоившую геохимиков: почему изотопы гелия и аргона в мировых месторождениях вольфрама указывают на участие мантии в рудообразующих флюидах, если сопутствующие граниты связаны с корой Земли. Это «изотопное разделение» никогда не было систематически изучено, и поэтому роль мантии в образовании вольфрама оставалась неясной. По сути, вклад мантии в минерализацию вольфрама просто игнорировался.
Исследователи проанализировали содержание изотопов ртути, гелия и аргона в рудных минералах и гранитах из типичных южно-китайских вольфрамовых месторождений. Они также собрали глобальные наборы данных по изотопам ртути, гелия, аргона, стронция и неодима из основных вольфрамовых провинций, объединив статистический анализ, геохимическое моделирование и машинное обучение для расшифровки вклада мантии в глобальные вольфрамовые циклы.