Огромные залежи железа оказались под дном древнего моря

Ученые Томского политехнического университета вместе с коллегами из Индийского института технологии (Бомбей) исследуют одно из крупнейших месторождений железной руды в мире — Бакчарское железорудное месторождение, находящееся в Томской области. Около 95 млн лет назад на этом месте было мелководное теплое море. В своей последней статье, опубликованной в журнале Marine and Petroleum Geology, исследователи опровергают распространенную теорию о том, что железо в месторождениях такого типа поступало в море с размываемых горных областей древних континентов. По их мнению, источником железа могли стать выбросы растворов, содержащих железо, прорывавшиеся через морское дно.

Бакчарское железорудное месторождение считается наиболее перспективным в Западно-Сибирском железорудном бассейне, который в свою очередь является крупнейшим в мире. Однако на сегодняшний день промышленная добыча руды на месторождении не ведется.

«Этот геологический объект поистине уникальный по своим масштабам. Но до сих пор нет точного ответа, откуда здесь так много железа, — говорит один из авторов статьи, доцент отделения геологии ТПУ Максим Рудмин. — Залежи оолитовых железных руд формировались в период от 90 до 56 млн лет назад в пределах древнего моря, в спокойной прибрежной обстановке. И самая распространенная теория утверждает, что железо транспортировалось в море путем размыва древних горных областей речными системами. Но тщательное изучение геологической обстановки и образцов горных пород с месторождения позволяют нам не согласиться с ней».

Ученые приводят такие контраргументы. Во-первых, на сегодняшний день в районах, которые в период, когда формировалось месторождение, были размываемыми областями, не осталось следов гигантских источников железа. Во-вторых, не обнаружено крупных промежуточных месторождений в районах древних рек, которые должны были бы переносить железо. В-третьих, береговая линия древнего моря неоднократно смещалась, при этом само Бакчарское месторождение формировалось в конкретной локальной области, хотя его границы также должны были бы смещаться и растягиваться.

«Это лишь некоторые контраргументы. Но если источник железа не на древнем континенте, то где? Мы считаем, что перспективное направление для поисков — это глубинные части осадочного бассейна. То есть источник железа может быть под самим месторождением. Во-первых, в руде мы обнаружили сульфиды железа, свинца, цинка, серебра, меди, минеральные формы мышьяка, ртути и сульфат бария, тесно связанные с железосодержащими минералами. Эти минералы не стабильны, их не могла принести речная вода, они бы просто растворились при таком путешествии. Во-вторых, мы установили особенности распределения и отношения ряда редких металлов — например, никеля, кобальта, свинца, цинка, меди, молибдена, мышьяка, ванадия — которые в других морских железистых осадках на планете наблюдаются в условиях воздействия на них выбросов гидротермальных растворов через морское или океаническое дно», — поясняет ученый.

Кроме того, исследователи обнаружили в руде включения пузырьков метана. По их мнению, это могло произойти, если через этот район снизу вверх проходили потоки метана, вырывавшиеся из недр через донный осадок.

«Не исключено что вместе с метаном и водой могли поступать и другие элементы, в том числе железо. Так, мы обнаружили в рудных образцах минеральные формы металлов, которые сопутствуют процессу железонакопления — это сульфиды свинца и цинка (галенит и вюртцит), селенид свинца (клаусталит), арсенид кобальта и никеля (скуттерудит) и другие. И вот их происхождение не вызывает сомнений — они попали в породу через эмиссию газо-жидкостных флюидов из нижележащих слоев», — говорит Максим Рудмин.

Если дальнейшие исследования Западно-Сибирского железорудного бассейна подтвердят теорию политехников, это позволит по-новому взглянуть на методы поиска не только подобных месторождений железа, но и генетически связанных с ними полезных ископаемых. К ним относятся, например, значимые для промышленности месторождения свинца и цинка.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.