在未经训练的眼睛看来，路边的石头就仅仅是一块普通的石头。但对地质学家来说，它们是装满我们星球最动荡时期数据的时光胶囊。如今，科学家们正在揭开隐藏在约 8 亿年前一种名为碳酸岩的稀有火山岩中的一段引人入胜的故事。这些看似平凡的岩石在澳大利亚中部被发现，它们正在向地质学家讲述大陆剧烈分裂的时代。
对在澳大利亚北部地区最近发现的富含金属的碳酸岩进行的岩芯采样和同位素测年表明，这些岩石在 8.3 亿至 8.2 亿年前曾接近地表。在此期间，古老的超大陆罗迪尼亚正在分裂。罗迪尼亚在元古代（25 亿至 5.41 亿年前）持续了约 4.5 亿年，几乎包含了地球上所有的陆地，比最后一个超大陆盘古大陆形成早了一亿多年。
大约在十亿年前，随着构造板块撕裂罗迪尼亚，岩浆从地球不断移动的地幔中上升。最终，这些岩浆冷却、结晶并固化，形成了这些澳大利亚稀有的碳酸岩。
“这种构造环境使得碳酸岩岩浆能够通过已开放并活跃了数亿年的断层带上升，将富含金属的熔体从地幔深处输送到地壳中，”哥廷根大学的地球化学家 Maximilian Dröllner 在一份声明中解释道。换句话说，这些岩石很可能直接来自地球的中间深层。Dröllner 也是近期发表在《地质学杂志》上描述这些岩石的研究的合著者。
火成岩，即由岩浆或熔岩形成的岩石，在世界各地都很常见。但像这样的碳酸岩却寥寥无几。
“碳酸岩是稀有的火成岩，已知其蕴藏着占全球主要储量的关键金属，如铌和稀土元素，”研究合著者兼地质学家 Chris Kirkland补充道。“但由于其复杂的地质历史，确定它们的形成时间和方式在历史上一直很困难。”
为了揭示它们的秘密，该团队使用高分辨率成像技术重建了岩石经历的 5 亿多年的地质事件。通过这种方法，团队精确地确定了这些碳酸岩形成于 8.3 亿至 8.2 亿年前。成像和同位素分析还有助于团队区分岩石经历的微妙变化与更剧烈的事件，例如罗迪尼亚分裂和岩浆喷射到地表时。
这些碳酸岩还含有一个世界上最古老的重要金属铌矿床。铌是一种银白色金属，具有高度耐热和耐腐蚀的特性。因此，它可用于生产高强度钢和清洁能源技术。
“这些碳酸岩与该地区以前已知的任何物质都不同，并且含有重要的铌浓度。铌是一种战略金属，用于制造更轻、更坚固的飞机、管道和电动汽车用钢，并且是一些下一代电池和超导技术中的关键组成部分，”Dröllner 说。
该团队的研究为这些稀有的富含金属的岩浆如何到达地表提供了新的见解。即使这个碳酸盐岩矿床已有数十亿年的历史，它在未来几百年内仍可能在保护我们星球的未来方面发挥作用。
