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:

На выставке в честь столетия Владимира Шубина в Экомузее КарНЦ РАН
2 ноября 2025
Жизнелюб Владимир Шубин: коллеги поделились воспоминаниями об известном лесоводе и микологе в день его столетия

В день столетия заслуженного деятеля науки РФ Владимира Шубина в Петрозаводске прошли памятные мероприятия: открытие мемориальной доски, заседание Ученого совета Института леса КарНЦ РАН, на котором коллеги поделились своими воспоминаниями, микологический лекторий для горожан, а также презентация выставки, на которой представлены документы, фотографии и другие личные вещи исследователя. Выставка будет работать в Экомузее КарНЦ РАН до 7 ноября.
Орден Почета
30 октября 2025
Двое ученых КарНЦ РАН получили высокие государственные награды

Сегодня, 30 октября 2025 года, в преддверии Дня народного единства руководитель Карелии Артур Парфенчиков вручил высокие государственные награды двум карельским ученым, представителям Института биологии КарНЦ РАН. Евгений Иешко был удостоен Ордена Почета, Нине Немовой была вручена медаль «За заслуги перед Республикой Карелия».
Памятная доска В.И. Шубину
29 октября 2025
Памятная доска выдающемуся лесоводу и микологу Владимиру Шубину открылась в Петрозаводске

29 октября исполнилось сто лет со дня рождения Владимира Ивановича Шубина, заслуженного деятеля науки Российской Федерации, выдающегося лесовода и миколога, участника Великой Отечественной войны. В этот день в Петрозаводске открылась памятная доска ученому. На памятнике из конгломерата отражены основные объекты его исследований.
Юбилей ИЯЛИ
29 октября 2025
Институт языка, литературы и истории КарНЦ РАН отметил 95-летний юбилей

Ученый совет Карельского научного центра РАН, состоявшийся 28 октября 2025 года, был посвящен знаковому событию, юбилею Института языка, литературы и истории КарНЦ РАН - старейшего академического учреждения гуманитарного профиля в Карелии. В ходе совета состоялось награждение сотрудников института. Помимо этого, собравшиеся прослушали научный доклад к 100-летию со дня рождения Марии Власовой, занимавшей пост директора ИЯЛИ, презентацию научного журнала Studia Nordica, а также увидели передачу «Территория культуры» на САМПО ТВ, посвященную юбилею института.
Генеральный директор КарНЦ РАН Ольга Бахмет выступила на Российско-Инженерном форуме в Харбине
27 октября 2025
Гендиректор КарНЦ РАН Ольга Бахмет представила практические разработки карельских ученых на XII Российско-Китайском инженерном форуме

Генеральный директор КарНЦ РАН Ольга Бахмет выступила в ходе пленарного заседания XII Российско-Китайского инженерного форума, который проходил в городе Харбин (КНР). Руководитель представила разработки ученых в области биотехнологий, аквакультуры, дистанционного зондирования, мониторинга парниковых газов, геологии и других направлений, а также анонсировала проведение в Петрозаводске в следующем году международной экологической конференции по региональному сотрудничеству БРИКС.