Två miljarder år gammal deckargåta

Frågan om hur den värdefulla järnmalmen i Norrbotten har bildats har i över hundra år skapat debatt bland forskare. Nu försöker ett nytt forskningsprojekt vid Luleå tekniska universitet slutligen ge svar.

Apatit-järnmalmsfyndigheter, även kända som Kiruna-typfyndigheter, innehåller järn i sådan kvantitet att de blir ekonomiskt intressanta att bryta och använda i bland annat stålproduktion.
Järnmalmen i Norrbotten bildades för ungefär 1,8 till 2 miljarder år sedan, men man vet ännu inte hur det gick till. Det är samtidigt viktigt att förstå bildningsprocessen när man planerar prospektering och utvinning av malm av detta slag, inte minst för gruvbolag såsom svenska LKAB. Större delen av järnmalmen som produceras i Europa kommer också från just Norrbotten.
– Det är en ganska långtgående kontrovers hur de här Kiruna-typfyndigheterna har bildats. Problemet är att alla sidor säger sig ha bevis för sina teorier, säger Jens Henriksson, industridoktorand vid LTU, Uppsala universitet och LKAB.

Olika spår i deckargåtan
De tre huvudteorierna går ut på att malmen antingen bildats från en järnrik magma, bildats ur metallrika vätskor eller gaser som rört sig genom berget, eller sedimenterat genom att järnpartiklar sjunkit till botten i forntida vattenmassor.
För att få svar analyseras bergartens struktur och sammansättning med en arsenal av avancerad teknik: elektronsondsanalys, elektronåterkastningsdiffraktion och isotopanalys med laserablation med mera.
– Genom att förstå bildningsprocesser för en malmtyp vet vi vart i världen vi ska leta för att hitta nya fyndigheter, säger Tobias Bauer, biträdande professor i malmgeologi och huvudhandledare till Jens Henriksson.
I praktiken betyder det att man genom att studera mikroskopiska egenskaper av enskilda mineralkorn och populationer av mineralkorn kan avgöra om malmen bildades från en het magma eller genom varma vätskor och gaser som har rört sig genom jordskorpan.

Magma troligare än vatten
Och kanske kan Luleåforskarnas projekt faktiskt bidra till att en hypotes stärks i denna segdragna gåta.
– Vår ursprungliga hypotes är att malmen har avsatts som lavaflöden eller gångar genom en magmatisk process, säger Tobias Bauer.
Ett fullständigt obestridligt svar lär dock dröja att få fram – men så är också frågan om Kirunamalmens ursprung, som Tobias Bauer uttrycker det, ”det mest kontroversiella temat vi har just nu i malmgeologi”.