Ученые Санкт-Петербургского государственного университета, Института геологии и геохронологии докембрия РАН и ВНИИОкеангеологии адаптировали метод определения возраста геологических пород по концентрациям гелия в пирите для другой породы — гетита. Это позволило впервые точно датировать образец этой подводной породы из Амеразийского бассейна в восточной Арктике. Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ, опубликованы в научном журнале Geochronology.
Карта Амеразийского бассейна и образец найденного гетита. Изображение предоставлено Ольгой Якубович
Восточная Арктика является одной из наименее геологически изученных территорий земного шара. К ее регионам относится Амеразийский бассейн Северного Ледовитого океана. Он простирается от канадских арктических островов до Восточно-Сибирского моря и от Аляски до хребта Ломоносова.
В 2017 году ученые Санкт-Петербургского государственного университета получили образцы редкой породы со склона Чукотского плато — подводного хребта в Северном Ледовитом океане. Геологи заметили, что находки обладали редкой гидротермальной железомарганцевой (Fe‑Mn) минерализацией.
Минерализация — это изменение химического состава под влиянием различных факторов, таких как вода, температура и давление. Такой процесс может включать в себя изменение структуры существующих или образование новых полезных ископаемых и даже полное преобразование породы в другой тип. Благодаря этому геологи СПбГУ смогли определить возраст данного образца, что может помочь в понимании геологического развития данного региона.
«Ввиду отсутствия классических маркеров геохронометров для подобного типа подводных образований мы впервые для образца такого происхождения применили (U, Th)-He метод датирования по гетиту. Такую работу мы выполняли по оригинальной технологии на комплексе оборудования, разработанного как раз для определения (U, Th)-He возраста пирита», — рассказала профессор СПбГУ (кафедра геохимии), научный сотрудник лаборатории изотопной геологии Института геологии и геохронологии докембрия РАН, лауреат премии президента РФ в области науки и инноваций для молодых ученых Ольга Якубович.
В год 300-летия Санкт-Петербургского государственного университета Ольга Якубович стала лауреатом ежегодной премии президента Российской Федерации в области науки и инноваций для молодых ученых за разработку и совершенствование методов определения возраста минералов по концентрации гелия. Научная группа под руководством Ольги Якубович первой в мире доказала, что этот подход может использоваться для точного определения времени образования платины, золота и пирита. Поскольку пирит — минерал, который присутствует в любом типе месторождений, разработанный ученой СПбГУ метод позволяет быстро и недорого определять, насколько тот или иной природный объект перспективен для обнаружения крупных залежей ценных металлов.
По ее словам, применение метода датировки по гелию ранее уже использовалось для гетита. Этот минерал образуется в корах выветривания в приповерхностных условиях, поэтому в нем хорошо сохраняется гелий, по которому и определяется возраст. Однако, как отметила геолог, в данном случае задача была осложнена, поскольку исследуемый образец сформировался в ходе гидротермального подводного процесса — редкого для восточной Арктики явления.
Кроме того, датировать гетит во всем мире могут только четыре научные лаборатории. Адаптировав технологию определения возраста пород по пириту для гетита, ученые СПбГУ стали пятой научной группой в мире и первой в России, способной выполнить такую задачу на высоком уровне.
Применив данный подход, ученые университета установили, что камни были минерализованы в неогеновое время (5−9 млн лет назад). Это позволяет впервые указать на активные тектонические процессы, которые имели место в это время в восточной Арктике. Наблюдение может уточнить модель геологического развития этой территории и, как следствие, скорректировать стратегию поиска и разведки залежей углеводородов на арктическом шельфе Российской Федерации.
Научная работа выполнена в рамках проекта РНФ 22−77−10 088.
Источник информации и фото: пресс-служба СПбГУ
