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마그마 흔적 따라 철광석 광산 찾는다

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2018년 04월 26일 15:56 프린트하기

올리비에 나무르 벨기에 루뱅대 지질학과 교수팀은 세계 최초로 실험실에서 마그마방의 환경을 재현한 결과, 마그마가 철광석 광산의 위치를 알리는 표지판 역할을 할 수 있다고 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 4월 12일자에 발표했다.

 

마그마방(노란색)을 나타낸 모식도. 높은 온도와 압력으로 인해 마그마가 액체로 된 두 층으로 분리된다. 그중 철이 풍부한 액체가 식으면 철광석이 형성된다(하얀 원). - Mark A. Garlick 제공
마그마방(노란색)을 나타낸 모식도. 높은 온도와 압력으로 인해 마그마가 액체로 된 두 층으로 분리된다. 그중 철이 풍부한 액체가 식으면 철광석이 형성된다(하얀 원). - Mark A. Garlick 제공

철광석은 대부분 퇴적암층에서 발견되지만, 칠레의 엘 라코나, 스웨덴의 키루나 등 화산암 지대에서도 채굴된다. 이런 지대를 ‘키루나형 매립지’라고 하며, 전 세계 매장량의 약 10%가 여기서 나온다. 하지만 현재까지 키루나형 매립지가 어떻게 형성되는지 밝혀지지 않았다.

 

연구진은 철분이 풍부한 광석과 화산 퇴적물 등을 섞은 뒤 1000도, 1000기압의 고온고압 상태를 만들어 실험실에서 마그마방을 재현했다. 여기서 생성된 마그마의 상태를 분석한 연구진은 마그마가 서로 섞이지 않는 두 종류의 액체가 공존하는 상태라는 사실도 세계 최초로 확인했다. 한 종류는 이산화규소를 많이 함유한 반면, 다른 종류는 철을 40% 이상 포함하고 있었다.

 

나무르 교수는 “화산 지대에서 철광석 매립지가 어떻게 형성되는지 밝혀낸 최초의 실험 증거”라며 “두 층으로 분리된 마그마의 흔적을 추적해 새로운 철광석 광산을 찾는 데 도움이 될 것”이라고 말했다.

 

doi:10.1038/s41467-018-03761-4

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