Санкт-Петербургское отделение института геоэкологии им. Е.М. Сергеева

Ученые раскрыли происхождение древних вулканических туфов в Танзании

Минералоги Санкт-Петербургского университета совместно с международной группой исследователей изучили происхождение затвердевшего вулканического пепла в одном из важных палеоантропологических районов Африки. Результаты исследования опубликованы в научном журнале «Вестник СПбГУ. Науки о Земле».
Специалисты университета провели комплексный минералогический анализ самой древней части туфогенной толщи — нижней свиты Лаэтолил — и установили, что основные компоненты породы сформировались в результате взаимодействия сразу нескольких геологических источников.

Туф — горная порода вулканического происхождения. Она располагается на севере Танзании в области Лаэтоли (плато Эяси), получившей мировую известность после обнаружения окаменелостей древнейших на Земле предков человека — афарских австралопитеков (Australopithecus afarensis). Находки располагались в свите Лаэтолил — мощной толще пород, возраст которых оценивается от 4,4 до 3,6 млн лет. Отложения, в частности, сохранили отпечатки ног живших в тот период предков человека — прямоходящих гоминидов — «отпечатки Лаэтоли», а также множество останков и следов ископаемой фауны. До последнего времени происхождение этих отложений оставалось не до конца изученным.

Минералоги Санкт-Петербургского университета с помощью рентгенофазового анализа и электронно-зондового микроанализа определили, что в составе отложений Нижние Лаэтолил присутствуют минералы, характерные для нескольких типов горных пород. Среди них — нефелинитовые и фонолитовые лавы вулкана Садиман, базальты региона озера Маньяра и карбонатиты вулкана Олдоиньо Дили. Кроме того, был обнаружен значительный вклад в состав туфов со стороны докембрийских кристаллических пород, выходящих на поверхность в окрестностях плато.

Географическую область принято называть Лаэтоли, а туфовые отложения — Лаэтолил.

«Минеральный состав туфов Лаэтолил по‑настоящему уникален, так как помимо традиционных для региона вулканических минералов мы выявили редкие минералы из класса оксидов, наличие которых указывает на более сложную и многоступенчатую историю их происхождения. Особый интерес представляют магнезиохромит, пирохлор и цирконолит, чье присутствие позволило проследить путь транспортировки минералов на десятки километров от их источника», — рассказал один из авторов исследования, профессор СПбГУ Анатолий Зайцев (кафедра минералогии).

Основным источником извержения породы в антропологическом мире считали вулкан Садиман, расположенный в 20−25 км. Однако в 2011 году группа исследователей под руководством профессора СПбГУ Анатолия Зайцева усомнилась в этой гипотезе. За свою научную работу геологи, минералоги и биологи университета, а также сотрудники Научного парка СПбГУ были удостоены благодарности министра природных ресурсов и туризма Танзании. На протяжении последних лет университетские ученые сопоставляют новые геологические данные северной Танзании с уже имеющимися сведениями.

Минералогическое исследование проходит в рамках проекта биосферного заповедника «Охраняемая область Нгоронгоро» — огромного кратера Танзании, включенного в список Всемирного наследия ЮНЕСКО. Из‑за растущей опасности разрушения туфового пласта «отпечатки Лаэтоли» планируют законсервировать и собрать в новом музейном комплексе с учетом рекомендаций, подготовленных учеными СПбГУ.

Другими возможными источниками минералов в составе туфов, по мнению исследователей СПбГУ, могут быть крупные вулканы Эссимингор и Мосоник. Однако для подтверждения этой гипотезы ученым необходимо установить, насколько далеко мог переноситься вулканический пепел во время извержений и какое преобладающее направление ветра было во время отложения нижней свиты Лаэтолил. Для того чтобы базальтовый (озеро Маньяра) и карбонатитовый источники (вулкан Олдоиньо Дили) внесли свой вклад в минералогию эоловых туфов, минералы должны были подвергнуться поверхностному переносу ветром и сезонными водами на расстояние не менее 70 км.

Совместно с геологами из зарубежных университетов и Института геологии и геохронологии докембрия Российской академии наук ученые СПбГУ также выполнили первые исследования кристаллических пород докембрийского фундамента региона, существенно расширив понимание геологических процессов, происходящих в Восточной Африке сотни миллионов лет назад.

Источник – «Научная Россия»

«Континуум выветривания» — новый подход к построению геохимических и климатических моделей

Горные породы на поверхности Земли подвергаются непрерывному воздействию механических и температурных факторов, воды, атмосферных газов, солнечного света и биологических организмов. Комплекс физических и химических процессов, приводящих в результате этих воздействий к разрушению горных пород, называется выветриванием.

Особое место среди процессов выветривания занимает химическое преобразование силикатов, на долю которых приходится более 90 % минералов литосферы. Такие силикатные минералы, как кварц, оливин, полевые шпаты, слюды, пироксены и амфиболы, слагают основную массу горных пород. В результате химического выветривания, важнейшими агентами которого являются вода, а также углекислый газ и кислород атмосферы, происходит гидролиз силикатных минералов с высвобождением катионов и последующее их окисление и связывание с атмосферным СО2 с образованием новых соединений — главным образом глинистых минералов и карбонатов.

Химическое выветривание силикатных пород (силикатное выветривание) — мощнейший глобальный процесс, в результате которого происходит перераспределение основных элементов и микроэлементов в литосфере, гидросфере и атмосфере Земли, поддерживается кислотно-щелочной баланс реакций растворения-осаждения, а также обратная связь в глобальном геохимическом цикле углерода, которая стабилизирует климат планеты за счет потребления все большего количества CO2 из атмосферы по мере повышения температуры. Диоксид углерода из атмосферы, вступая в реакцию с породообразующими силикатами, превращается в растворимые бикарбонаты, которые переносятся водными потоками в океаны и там осаждаются в виде карбонатных пород, а также используются морскими организмами для построения раковин или скелетов (как в случае с кораллами). Это так называемый прямой процесс выветривания, в результате которого из атмосферы изымается углерод.

Но существуют и обратные процессы, в ходе которых океан выступает донором углерода. Например, образование аутигенных глин в океане нередко происходит с ростом кислотности и высвобождением CO2 обратно в атмосферу. Баланс между прямыми и обратными процессами зависит от условий среды, скорости привноса тех или иных реагентов, температуры и т. д. То есть, эти процессы обратимы. Тем не менее, в большинстве геохимических моделей традиционно учитывается только фактор прямого выветривания, а основную роль по возврату CO2 в атмосферу отводят не геохимическим процессам, а факторам глобальной тектоники (см. Похолодание в кайнозое могло быть вызвано эрозией гор, «Элементы», 06.06.2022).

Международная группа ученых под руководством Геррита Трапп-Мюллера (Gerrit Trapp-Müller) из Утрехтского университета (Нидерланды) обобщила эмпирические и экспериментальные данные, собранные за несколько десятилетий, и разработала математическую модель, объединяющую оба сценария на единой концептуальной основе, названной ими «континуум выветривания». Результаты опубликованы в журнале Nature Geoscience.
Источник – «Элементы»

Ученые Новосибирского института нефтегазовой геологии разработали способ экспресс анализа грунта при бурении скважин

Ученые Института нефтегазовой геологии и геофизики Сибирского отделения РАН разработали способ, значительно ускоряющий получение анализа грунта в процессе бурения скважин. Метод, по мнению ученых, можно будет использовать при строительстве на мерзлотных грунтах, при исследованиях для нефтегазовой отрасли и добычи угля.
Сейчас для того, чтобы получить анализ почвы, её образец доставляют с места добычи в лабораторию, там исследуют и получают результат. Процесс может занимать от нескольких дней, до нескольких недель. Новосибирские учёные предлагают получать информацию о грунте непосредственно в процессе бурения.
Способ основан на получении информации об электрофизических характеристиках пород с использованием тороидальных катушек.
Во время бурения прибор измеряет характеристики движущегося вверх образца породы. Инженер получает информацию в реальном времени, причем её обработка не требует сложных математических расчетов и мощных компьютеров.
В настоящее время ученые проверяют новый способ в лабораторных условиях. Следующий этап – полевые испытания.
Источник – sibirnews.ru

К берегам Анапы и Темрюка движется огромное нефтяное пятно

На побережье Краснодарского края надвигается новая угроза — нефтяное пятно массой 900 тонн.
Власти пока не могут определить источник утечки, хотя ранее федеральные ведомства отрицали новые выбросы с затонувших судов.
Губернатор Краснодарского края Вениамин Кондратьев сообщил о новой чрезвычайной ситуации, надвигающейся на побережье, во время очередного заседания ЗСК 23 октября. По словам главы региона, к берегу приближается большое нефтяное пятно.
Кондратьев назвал происходящее «второй серией эпопеи с танкерами», сообщает телеграм канал 93.RU.
При этом власти не уточняют, откуда взялись новые 900 тонн мазута. Ранее в Правительстве РФ утверждали, что новых утечек с затонувших танкеров нет, что делает происхождение опасного пятна ещё более загадочным для местных жителей и экологов.
Источник – ecoportal.su