西澳大利亚哈默斯利省的巨大铁矿，形成于重大构造事件导致超大陆哥伦比亚的分裂和澳大利亚的合并。

一项新的研究表明，世界上最大的铁矿床是在大约14亿年前古超大陆哥伦比亚分裂时形成的。

这些矿床位于现在澳大利亚西部的哈默斯利省，坐落在一块被称为皮尔巴拉克拉通的地壳上。皮尔巴拉克拉通是仅有的两块可以追溯到太古宙（38亿至25亿年前）的地壳之一，拥有我们星球上一些最古老的岩石。（另一个太古宙地壳是非洲南部的卡普瓦尔克拉通。）

研究人员在这项新研究中说，皮尔巴拉克拉通的岩石见证了几个超级大陆的诞生和分裂，这意味着它们为该地区丰富矿藏的起源提供了线索。特别是，存在于17亿至14.5亿年前的超大陆哥伦比亚的分裂，以及随后在14亿至11亿年前澳大利亚的合并，可以解释哈默斯利省巨大的铁矿石储量是如何形成的。

该团队在7月23日发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上的一项研究中披露了这一发现。

该研究的主要作者、科罗拉多大学博尔德分校的地质年代学家、博士后利亚姆·考特尼-戴维斯在一份声明中说：“这场史诗般的地质活动产生的能量，可能引发了皮尔巴拉地区数十亿吨富含铁的岩石的产生。”

哈默斯利省拥有超过500亿吨的铁矿石，地质学家此前认为这些铁矿石形成于22亿年前。但根据直接测年技术，这项新研究发现，这些沉积物实际上要年轻得多，形成于14亿至11亿年前。

为了确定矿床的年龄，考特尼-戴维斯和他的同事们确定了8个带状铁地层的矿物年代。带状铁地层是巨大的沉积岩块，其特征是氧化铁层交替存在，如磁铁矿和赤铁矿，以及像燧石这样的贫铁矿物。研究人员使用了一种新的地质年代学技术，分析了岩石中氧化铁中的铀和铅同位素，这使研究人员首次对哈默斯利省矿床进行了直接的年龄测量。

测量结果显示，铁矿石形成的时间与超大陆哥伦比亚（也被称为努纳）分裂成原始澳大利亚大陆的时间大致相同。

“我们的研究表明，这些沉积物是与主要的构造事件一起形成的，”研究报告的合著者、澳大利亚科廷大学地质学副教授马丁·丹尼西克在声明中说。

根据这项研究，这些构造事件可能发生在整个皮尔巴拉克拉通，提供了所需的大量能量，并迫使足够的富含矿物质的流体从地下深处形成大量沉积物。

这一发现可以帮助地质学家在未来找到其他铁矿。铁矿石是生产钢铁的重要原料。因此，资源勘探公司一直在寻找可以开采的新铁矿。

考特尼-戴维斯说：“发现这些巨大的铁矿床和超大陆旋回变化之间的联系，增强了我们对古代地质过程的理解，提高了我们预测未来应该探索哪里的能力。”

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