Новости
Самые древние из железистых кварцитов Костомукшского месторождения (BIF1) Фото Натальи Нестеровой / Институт геологии КарНЦ РАН
15 ноября 2024
Исследованы самые древние железистые кварциты Костомукши

Ученые Института геологии КарНЦ РАН детально изучили строение, химический и минеральный состав железистых кварцитов Костомукшского месторождения и сделали выводы об условиях образования этих уникальных горных пород. Установлено, что самые древние железные руды района образовывались около 2,83 млрд лет назад в рифтовых долинах в пределах подводного океанического вулканического плато. Данные имеют важнейшее значение для реконструкции облика ранней Земли.
Костомукшское месторождение железа – одно из крупнейших на северо-западе России. Его руда представляет собой полосчатые железистые кварциты (banded iron formation, сокр. BIF). Породы имеют тонкую полосчатую структуру: в одних слоях преобладает белый кварц, в других – серебристо-серый магнетит. Эти породы уникальны – они формировались только на древней Земле – с 4.0 до 0.5 млрд лет назад.

– Образование железистых кварцитов происходило преимущественно при окислении растворенного в морской воде двухвалентного железа (Fe2+), которое поступало в воду из гидротермальных источников, так называемых «черных курильщиков». На ранней Земле кислорода в атмосфере планеты практически не было, соответственно, его не было и в водах океана, поэтому железо не окислялось, а накапливалось в океанической воде в растворенной форме, как наша марциальная вода, например. Однако в отдельных зонах океана, где обитали древние колонии цианобактерий, появлялся кислород, который вырабатывался в процессе жизнедеятельности этих организмов. Здесь возникали «кислородные оазисы», где и происходило окисление небольшого количества железа, за счет которого формировались отдельные слойки будущих железистых кварцитов. Когда кислород заканчивался, осаждался только кремнезём, из которого образовались светлые (кварцевые) прослои BIF, – объяснила Наталья Нестерова, старший научный сотрудник лаборатории геологии и геодинамики докембрия Института геологии КарНЦ РАН.

Ученые Института геологии изучают железистые кварциты со времен открытия месторождения и внесли большой вклад в его освоение. Они выделяли три типа железистых кварцитов в породах Костомукшского пояса, которые отличались по составу и по положению в разрезе. Однако аналитические возможности и общие знания о нашей планете в прошлом веке не позволяли выяснить истинные причины установленных закономерностей.

Всестороннему исследованию современными прецизионными методами условий образования костомукшских железистых кварцитов посвящена новая работа ученых института. Они убеждены, что детальное изучение химического состава этих горных пород позволит получить новые научные знания о геологии и геодинамике ранней Земли. В этом году коллектив завершает исследование железистых кварцитов по гранту Российского научного фонда № 22-17-00026.

Как ранее пояснял автор исследования, руководитель лаборатории геологии и геодинамики докембрия Института геологии КарНЦ РАН Александр Слабунов, данный пласт железистых кварцитов наименее интересен для экономики, так как содержит меньше всего железа, однако представляет большой интерес для фундаментальной науки.

– В настоящее время остается нерешенным кардинальный вопрос геологии: какие геодинамические процессы обеспечивали формирование древней (архейской) зрелой континентальной коры, были ли они сходны с современными или существенно отличались, какова роль биологических систем. Изучение железистых кварцитов имеет важнейшее значение для понимания того, какой была обстановка в ту далекую геологическую эпоху, – рассказал Александр Слабунов.

В новой статье, опубликованной в научном журнале «Геохимия» (англоязычная версия – «Geochemistry International»), исследователи подробно описали самые древние из железистых кварцитов Костомукшского месторождения, образовавшиеся 2.87-2,83 млрд лет назад (BIF 1).

Отбор каменного материала алмазной дисковой пилой Олегом Максимовым. Фото Сергей Мудрук / Геологический институт КНЦ РАН
Отбор каменного материала алмазной дисковой пилой Олегом Максимовым, научным сотрудником лаборатории геологии и геодинамики докембрия ИГ КарНЦ РАН. Фото Сергей Мудрук / Геологический институт КНЦ РАН

Химический состав этих пород указывает на то, что в морской воде, где они накапливались отсутствовал кислород, однако окисление железа всё же происходило, что позволяет предположить, что иногда в бассейне повышалась концентрация кислорода, то есть возникал «кислородный оазис», вероятно, благодаря деятельности цианобактерий.

– Наши исследования также позволили установить, что BIF 1 образовывались в небольших рифтовых долинах внутри подводного океанического вулканического плато. Эта структура сформировалось под влиянием мантийного плюма – горячего потока магмы из глубины Земли, подобно современным Гавайским островам, – подытожила Наталья Нестерова.
Слева направо: Наталья Нестерова (ИГ КарНЦ РАН), Наталия Лубнина (МГУ, Москва), Александр Слабунов, Олег Максимов, Анна Кервинен (ИГ КарНЦ РАН). Снизу Артем Исаченко (ПетрГУ), Сергей Мудрук (ГИ КНЦ РАН)

Смотрите также:

Магистрант ВГУ Дмитрий Лысов (справа) и руководитель лаборатории геофизики ИГ КарНЦ РАН Павел Рязанцев за работой
6 июня 2025
Стажировка в КарНЦ РАН помогла специалисту из Витебска освоить новые методы электротомографии, применимые в строительстве

Карельский научный центр РАН продолжает сотрудничество с Витебским государственным университетом имени П.М. Машерова. 5 июня завершилась практическая подготовка магистранта вуза Дмитрия Лысова. Специалист строительной отрасли познакомился с геофизическими методами, применяемыми исследователями КарНЦ РАН.
С лекцией выступает доктор Райна Радж (Индийский институт технологий г. Нью-Дели)
5 июня 2025
Ученые из Индии и России проводят в ИПМИ КарНЦ РАН лекции по математическому моделированию коммуникационных систем

На базе Института прикладных математических исследований КарНЦ РАН проходит цикл лекций по стохастическому моделированию телекоммуникационных систем. В качестве приглашенных профессоров перед молодыми исследователями из России и Индии выступают ученые из Индийского института технологий г. Нью-Дели (IIT Delhi).
Научный руководитель Института североевропейских и арктических исследований ПетрГУ Валерий Шлямиг (слева) и заместитель директора Института экономики КарНЦ РАН Николай Колесников
30 мая 2025
Российские ученые обсудили перспективы социально-экономического развития приграничных регионов на конференции Института экономики КарНЦ РАН


Всероссийская научно-практическая конференция «Перспективы социально-экономического развития приграничных регионов» проходит 29-30 мая в Институте экономики КарНЦ РАН. Она проводится в институте каждые два года и традиционно является региональной площадкой Московского академического экономического форума для обсуждения теоретических и практических аспектов развития приграничных территорий. В этом году конференция, уже девятая по счету, также посвящена 80-летию Победы в Великой Отечественной войне.
Заседание избирательной комиссии 29 мая
29 мая 2025
Определены основная дата выборов гендиректора КарНЦ РАН, порядок досрочного голосования и график встреч с избирателями

По итогам заседания избирательной комиссии утверждены дата и место выборов генерального директора КарНЦ РАН – 16 июня 2025 года на двух избирательных участках в корпусах на ул. Пушкинской и пр. Александра Невского. Досрочное голосование будет проходить с 30 мая по 11 июня, для участия в нем необходимо подать заявление. Также сформирован график встреч кандидатов с избирателями.
И.о. генерального директора КарНЦ РАН Ольга Бахмет открыла внеочередное заседание Ученого совета КарНЦ РАН
26 мая 2025
Избирательная кампания в преддверии выборов генерального директора КарНЦ РАН официально стартовала

Минобрнауки России утвердило кандидатов на должность генерального директора Карельского научного центра РАН, выдвинутых ранее Ученым советом КарНЦ РАН: действующего и.о. генерального директора Центра Ольгу Бахмет, заместителя генерального директора Юрия Заику и директора Института леса КарНЦ РАН Александра Крышеня. 26 мая на внеочередном заседании Ученый совет КарНЦ РАН, в свою очередь, утвердил состав избирательной комиссии, которой предстоит организовать выборы.