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:

Карельский научный центр РАН
25 августа 2026
Ученые из России и стран БРИКС в третий раз соберутся в Петрозаводске для обсуждения проблем экологии и природопользования

Эксперты из регионов России, Индии, Китая, ЮАР, Эфиопии, Бразилии и других стран соберутся в Петрозаводске на научно-практической конференции «Региональное сотрудничество БРИКС: актуальные проблемы экологии и природопользования», которая пройдет в Карельском научном центре РАН 15–17 сентября. Ученые обсудят вопросы состояние водных и лесных экосистем, рациональное природопользование в области геологии и почв, а также проблемы зеленой экономики.
Директор Института леса КарНЦ РАН Борис Раевский
24 августа 2026
Борис Раевский: наука для настоящего ученого — это служение…

В мае 2026 года доктор сельскохозяйственных наук, заведующий лабораторией лесных биотехнологий Борис Раевский был назначен директором Института леса Карельского научного центра РАН. Борис Владимирович хорошо известен как ученый, лидер одного из научных направлений, однако, руководить такой научной организацией ему еще не доводилось. Поэтому мы решили расспросить Бориса Владимировича о том, как он видит себя в качестве руководителя научной организации и каким видится дальнейшее развитие Института леса.
21 августа 2026
Ученые ИЯЛИ КарНЦ РАН стали лауреатами литературной премии

В Карелии определены лауреаты ежегодной литературной премии Главы Республики Карелия имени Г.Р. Державина «Во славу Отечества». Распоряжением Главы Республики Карелия Артура Парфенчикова названы победители 2026 года. В этом году премии удостоены авторы, чьи произведения посвящены Карелии и Русскому Северу: их истории, природе, культуре, духовным традициям и людям, внесшим наибольший вклад в развитие нашего края. Лауреатами в номинации «Литературоведение» стали карельские ученые-литературоведы Елена Маркова, Наталья Чикина, Ольга Колоколова и Мария Казакова.
19 августа 2026
Вышел в свет седьмой номер журнала «Труды КарНЦ РАН», посвященный экологическим исследованиям

Вышел в свет седьмой в 2026 году номер журнала «Труды Карельского научного центра РАН» серии «Экологические исследования». В этом номере опубликованы 16 оригинальных статей, посвященных широкому спектру научных тем. Среди них моделирование радиационного режима под пологом древостоя, разнообразие приморских растительных сообществ в устьях рек Белого и Баренцева морей, динамика продуктивности сфагновых мхов на болотах среднетаежной Карелии и т.д. В рубрике «Утраты» размещен материал памяти выдающегося российского геоботаника-болотоведа Татьяны Корнельевны Юрковской.
Руководитель КарНЦ РАН Ольга Бахмет
17 августа 2026
Проверка Минобрнауки России в КарНЦ РАН серьезных нарушений не выявила

В мае 2026 года в Карельском научном центре РАН Министерство науки и высшего образования Российской Федерации (Минобрнауки России) провело проверку правомерности и эффективности использования учреждением средств субсидий из федерального бюджета на финансовое обеспечение выполнения государственного задания на оказание государственных услуг (выполнение работ), субсидий на иные цели и средств, полученных от приносящей доход деятельности. Кроме того, проверялось использование и распоряжение федеральным имуществом и соблюдение законодательства в сфере закупок товаров, работ и услуг.
О результатах этой проверки мы попросили рассказать руководителя КарНЦ РАН д.б.н. Ольгу Бахмет.