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:

Салат выращенный на исследуемом субстрате отличался ускоренным ростом и повышенной биомассой
16 июня 2026
Компост на основе осадка сточных вод перспективен для использования в сельском хозяйстве

Компост на основе осадка очистных сооружений может использоваться в сельском хозяйстве: при определенных условиях он способен служить стимулятором роста растений. Таковы промежуточные выводы эксперимента, который совместно проводят «ПКС–Водоканал» и Карельский научный центр РАН. Ученые собрали полученный на подготовленном специалистами компании почвогрунте урожай салата и перешли к завершающей, лабораторной, стадии эксперимента.
Фрагмент презентации, посвященный сказкам, собранным Н. Е. Ончуковым
15 июня 2026
Фольклористы готовят сборник сказок, собранных корреспондентами Русского географического общества в северных губерниях

Коллектив ученых и студентов из Петрозаводска, Санкт-Петербурга и Москвы работает над проектом «Сказки Русского Севера в Научном архиве Русского географического общества» под руководством старшего научного сотрудника ИЯЛИ КарНЦ РАН Анастасии Лызловой. В Научном архиве РГО участники выявляют сказки, собранные корреспондентами Общества на Русском Севере в середине XIX – первой трети XX вв. Тексты войдут в состав готовящегося по итогам проекта сборника именно в том виде, в котором были записаны собирателями.
Марциальные воды – уникальное месторождение сульфатных железистых вод в Карелии и первый российский курорт, основанный Петром I в 1719 году
11 июня 2026
Ученые описали механизм образования марциальных вод в Карелии

Карельские ученые выяснили, как образуются марциальные воды, знаменитое месторождение которых стало основой первого курорта в России. Подземные минеральные воды здесь формируются за счет комплекса благоприятных факторов: шунгитсодержащих пород, ландшафта, климатических условий и геологической истории. При этом реликтовые воды, накопившиеся после схода ледника, практически исчерпаны – на смену им приходят современные атмосферные воды. Уникальное месторождение требует особого режима водопользования и сокращения негативного влияния хозяйственной деятельности.
10 июня 2026
Карельские ученые Юрий Савватеев и Любовь Кулакова удостоены государственных наград Республики Карелия

Накануне состоялась торжественная церемония вручения государственных наград Республики Карелия. Доктор исторических наук Юрий Савватеев был награжден орденом «Сампо». Старший научный сотрудник Института экономики КарНЦ РАН Любовь Кулакова удостоена медали «За заслуги перед Республикой Карелия». Поздравляем коллег с высоким признанием!
Доктор экономических наук Татьяна Васильевна Морозова
9 июня 2026
9 июня отмечает юбилей Татьяна Морозова, доктор экономических наук, директор Института экономики КарНЦ РАН. Коллектив Карельского научного центра РАН сердечно поздравляет Татьяну Васильевну с Днем рождения и желает долгих лет жизни, здоровья, благополучия и новых научных достижений!