Российско-китайская научная группа добурилась в Антарктиде до докембрия: новые удивительные открытия
Магнитная аномалия в Восточной Антарктиде впервые была исследована российско-китайской группой ученых. Они выяснили, что она явилась следствием сближения континентов и рождения суперконтинента Родиния около 1 миллиарда лет назад, в эпоху докембрия. О результатах исследования нам рассказал руководитель проекта с российской стороны, профессор Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ), заместитель генерального директора Всероссийского научно-исследовательского института геологии и минеральных ресурсов Мирового океана (ВНИИокеангеология) Герман ЛЕЙЧЕНКОВ.
тестовый баннер под заглавное изображение
До сих пор континент Антарктида, скрытый подо льдом средней толщины 2,2 километра, является наименее изученным регионом Земли. Среди прочих целей и задач, ученым-геологам важно изучать её литосферу, чтобы понять эволюцию образования древних материков — суперконтинентов, которые существовали сотни миллионов лет назад.
— Герман Леонидович, расскажите, как возникла идея бурить в Восточной Арктике лед толщиной в полтысячи метров?
– Китайские учёные в 2023 году предложили совместный проект бурения через лёд с отбором образцов горных пород из коренного ложа, учитывая наш большой опыт геологических исследований в Антарктике.
Нам предстояло прежде всего обосновать его с геологической точки зрения. Давно было известно, что в Восточной Антарктиде, на Земле Принцессы Елизаветы (недалеко от российской станции «Прогресс») проходит высокоамплитудная линейная магнитная аномалия протяжённостью больше 500 километров. Раскрыть тайну природу этой магнитной аномалии, с чем она связана, с какими горными породами, нам показалось интересной задачей.
Справка «МК». Магнитная аномалия – это область на поверхности Земли, где величина или направление магнитного поля отклоняются от «нормальных» значений геомагнитного поля. Аномалии связаны с геологическими телами, которые намагничиваются под действием магнитного поля Земли. Очень интенсивные магнитные аномалии связаны с залежами железной руды, как например на Курской магнитной аномалии.
– Место бурения было выбрано на основе детальных магнитных и радиолокационных исследований и с учётом логистических возможностей Российской антарктической экспедиции, – продолжает ученый. – Толщина льда в этом месте не должна была превышать 600 метров. Необходимо было успеть пробурить скважину в летний сезон, который в Антарктике длится с декабря по февраль.
Измерив толщину льда, подледный рельеф, магнитное поле, мы выбрали точку для бурения в самом центре аномалии. Толщина ледника там составляла около 550 метров, это нас вполне устраивало.
Но прежде чем приступить к бурению при помощи китайской буровой установки, созданной в Институте полярных исследований Цзилиньского университета, мы в 2024 годах выполнили обязательную оценку воздействия наших работ на окружающую среду. Никаких разливов керосина не должно было попасть под лёд. Нам повезло, – в месте, где мы собирались бурить, лёд был приморожен к поверхности коренной породы, а значит керосин, который заливается в скважину, в качестве промывочной жидкости (она циркулирует я в скважине при бурении для выноса выбуренной породы (шлама) на поверхность – Авт.) не мог проникнуть под лёд.
– Когда же вы взяли первую пробу?
– В январе-феврале 2024 года в процессе бурения мы отбирали керны льда (это цилиндры диаметром 13 сантиметров). Это очень важная задача, так как лёд содержит ценную информацию об изменениях климата и составе атмосферы за последние несколько тысяч лет. В итоге извлеченный керн льда мы поделили с китайцами пополам, – свою часть отправили на исследование гляциологам в Арктический и антарктический институт (ААНИИ).
Затем в конце февраля, когда наша скважина прошла 545 метров льда, мы достигли земной тверди и отобрали 45 сантиметров горных пород. Лабораторные аналитические исследования, выполненные в 2025 году, показали, что порода образовалась 970 миллионов лет назад в ходе формирования островной дуги.
Справка «МК». В истории Земли существовало по крайней мере три суперконтинента, объединяющих все континентальные массы вместе. Первый назывался Колумбия, он сформировался примерно 1,8–1,5 миллиарда лет назад. Второй – Родиния – начал формироваться от 1,1 до 0,8 миллиарда лет назад. Последний континент был Пангея – около 450 млн лет назад. Все суперконтиненты распадались, а после распада Пангеи образовались все известные нам сегодня континенты.
– Как определяли возраст извлеченной породы?
— Мы использовали уран-свинцовый метод датирования минералов. Наиболее подходящим минералом для датирования является циркон и нам повезло, что его оказалось достаточного много. Для датирования было выделено более 40 зёрен циркона размером от 50 до 100 микрон.
— И из чего же состояли породы, составлявшие часть суперматерика Родиния?
— Извлеченный керн представлял собой тёмную метаморфическую породу – мафический гранулит, который по составу соответствует базальтам.
— А откуда взялась магнитная аномалия, выяснили?
— Изучив породу, мы выяснили, что она образовалась в пределах островной вулканической дуги. Такие островные системы образуются в океане в результате «подползания» одной тектонической плиты под другую. Погруженные при этом в мантию края плит плавятся, образуя вулканы на поверхности. В современных океанах примерами таких островных дуг являются, например, Алеутские острова в северной части Тихого океана. Мы выяснили, что вулканы образовались 970 миллионов лет назад, потом островная дуга столкнулась с Индией, а 890 миллионов лет назад сама Индия уже объединилась с Антарктидой.
– Вы подносили стрелку компаса к полученной из керна породе?
– Да, и она заметно отклонялась, что говорило о её высокой намагниченности.
— Чем знание о происхождении аномалии в Антарктиде поможет исследователям?
— Мы давно и внимательно изучаем эволюцию земной коры в Антарктиде. Этот результат расширяет наше представления о времени формирования Родинии. С вулканическими островными дугами часто связаны месторождения золота, серебра, меди и других цветных металлов, но пока этот вопрос не очень актуален, так как в Антарктиде запрещена любая ресурсная деятельность. Но в будущем, когда будут разработаны безопасные технологии разведки и освоения месторождений, вполне возможно, что и минеральные ресурсы Антарктиды стану востребованы.
Источник: www.mk.ru
