La storia e l'economia del Sudafrica sono state costruite sui suoi ricchi tesori naturali di numerosi metalli preziosi, pietre e minerali.
I giacimenti minerari del paese sono stati creati nel corso di centinaia di milioni di anni attraverso processi che non sono ancora del tutto chiari.
Uno di questi processi, che ha turbato scienziati e geologi per anni, è l'origine degli strati di cromite ospitati da intrusioni stratificate, una delle principali fonti di cromo sul nostro pianeta. Questo processo è stato un mistero per decenni, mentre gli scienziati hanno cercato di capire come si formano strati di cromite pura dai magmi che provengono dal mantello terrestre. Questi dovrebbero essere ricchi di un minerale chiamato olivina, non cromite.
"È stato ampiamente creduto che i magmi provenienti dal mantello non possano cristallizzare direttamente la cromite, come le rocce del mantello che si stanno sciogliendo sono ricche di olivina, e quindi questi fusi dovrebbero cristallizzare olivina, non cromite, " afferma il professor Rais Latypov della School of Geosciences dell'Università del Witwatersrand in Sud Africa, il cui gruppo di ricerca ha pubblicato un articolo in Comunicazioni sulla natura nel 2018.
"Insieme a un folto gruppo di miei colleghi, Ho cercato duramente per diversi decenni di trovare un meccanismo che potesse spiegare la formazione di questi grandi depositi di cromite in camere crostali poco profonde, ma si è scoperto che stavamo cercando nel posto sbagliato".
Per trovare la risposta a queste domande, Latypov e il suo team hanno studiato gli strati di cromite nel complesso Bushveld in Sudafrica, dove si trova oltre l'80% delle risorse globali di depositi di cromite contenenti platino.
Hanno scoperto che alcuni magmi basaltici formeranno cromite dopo la decompressione mentre risalgono dal mantello attraverso la crosta verso la superficie terrestre. La riduzione della pressione, mentre il magma risale dal mantello alla crosta, è la chiave del processo di cristallizzazione della cromite.
"Quando questi magmi arrivano in una camera magmatica poco profonda, seduto a pochi chilometri sotto la superficie terrestre, sono già sature di cromite pura, e, in raffreddamento, può cristallizzare strati di cromite massiccia portatrice di platino.
Il cromo è un importante elemento industriale che migliora sostanzialmente le proprietà fisiche e chimiche degli acciai, aumentandone la resistenza e rendendoli resistenti alla corrosione. Il platino associato a queste rocce viene utilizzato nei convertitori catalitici delle automobili per scomporre i gas di scarico tossici in specie relativamente benigne.
Questi strati zebrati colorati di cromite contenente platino che si formano attraverso questo processo possono essere visti chiaramente nelle creste nella parte superiore del Bushveld Complex, vicino a Steelpoort a Mpumalanga, che è stato esposto attraverso l'erosione nel corso dei molti milioni di anni da quando si sono formati. Alcuni di questi strati possono avere uno spessore di diversi metri e estendersi per centinaia di chilometri.
"Il complesso Bushveld copre un'area di 100 chilometri quadrati. Si estende da Steelpoort a Mpumalanga a est, passato Pretoria al Pilanesberg nell'ovest; e da Bethal, Mpumalanga nel sud a nord di Polokwane nel Limpopo. Riteniamo che la camera di Bushveld debba aver funzionato come un sistema di flusso in cui i magmi entravano e depositavano la loro cromite, prima di fluire fuori dalla camera ed eruttare come basalti attraverso i vulcani, che ora sono stati erosi, "dice Latypov.
"Sembra che la riduzione della pressione litostatica durante il trasferimento dei fusi derivati dal mantello verso la superficie giochi un ruolo fondamentale nella formazione dei magmi che producono risorse planetarie, senza la quale la moderna società umana non può svilupparsi in modo sostenibile".
Sono in corso ulteriori ricerche per stabilire se altri depositi magmatici in tutto il mondo, come la magnetite contenente vanadio in intrusioni stratificate, può anche essere correlato alla riduzione della pressione litostatica.