Охотское море, суровое и загадочное, продолжает удивлять ученых. В его глубинах, во впадине Дерюгина, исследователи совершили поистине уникальное открытие, которое может заставить пересмотреть наши представления о геологических процессах на дне океана.
Изучая образцы донных отложений, поднятые со 1538-метровой глубины, команда ученых из России и Китая (Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН, Дальневосточный геологический институт ДВО РАН и First Institute of Oceanography, Ministry of Natural Resources) обнаружила необычный парагенезис — устойчивое сообщество минералов, которые в природе встречаются крайне редко, особенно в молодых осадках возрастом «всего» несколько десятков тысяч лет.
Первыми сюрприз преподнесли сульфиды марганца — соединения, известные под красивыми именами алабандин и рамбергит. До сих пор в морских отложениях последних геологических эпох их находили лишь однажды — в Балтийском море. И вот теперь, спустя годы, Охотское море пополнило этот список, став второй точкой на карте мира, где было подтверждено их присутствие. Но самое интересное ждало впереди.
В тесной связи с марганцевыми минералами ученые обнаружили их «коллег» — сульфиды кадмия. Если алабандин и рамбергит уже успели засветиться в Балтике, то для кадмиевых минералов такое соседство в современных осадках оказалось первой в мире. До сих пор геологи находили их лишь в древних рудных месторождениях, в вулканических фумаролах или на дне океана вблизи «черных курильщиков» — горячих гидротермальных источников. Но чтобы они образовались прямо в холодном, илистом дне обычного моря в составе единого парагенезиса — такого еще не видели.
Что же заставило эти редкие минералы объединиться в одном месте? Секрет кроется в экстремальных условиях, которые сложились в этой части впадины Дерюгина.
Море в этом районе ведет себя непредсказуемо: глубинные воды здесь бедны кислородом, а иногда условия становятся поистине «апокалиптическими» — возникает сероводородное заражение, убивающее привычную жизнь. Кроме того, тектонические процессы в этом районе не дремлют. Ученые предполагают, что изученная ими колонка осадков находится в зоне так называемой грязевулканической структуры. Сквозь трещины в земной коре из глубинных слоев наверх просачиваются газово-флюидные потоки, богатые сероводородом и такими металлами, как марганец, цинк и кадмий.
Природа запустила на морском дне идеальный химический реактор. В периоды, когда кислород почти исчезал, а из недр поступал сероводород и металлы, в иле начиналось настоящее минеральное пиршество. Именно так, из смеси бескислородной среды, газовых потоков и растворенных металлов, и родился этот уникальный парагенезис аутигенных (то есть образовавшихся на месте) минералов.
Исследование под электронным микроскопом открыло еще одну захватывающую деталь. Оказалось, что минералы не просто соседствуют, а активно взаимодействуют друг с другом. Ученые зафиксировали, как атомы марганца, кадмия и цинка замещают друг друга в кристаллических решетках, образуя причудливые «сэндвичи» и промежуточные соединения переменного состава.
Находка сульфидов марганца и кадмия в Охотском море — это не просто строчка в научном журнале. Это важнейший ключ к пониманию того, как устроен наш мир. Она показывает, что сложные и редкие рудообразующие процессы могут происходить не только в жерлах вулканов или на огромных глубинах, но и в, казалось бы, спокойных осадках окраинных морей. Главное — чтобы сошлись уникальные условия: особый состав вод, геологическая активность и нужная химия.
Теперь у геологов и океанологов появилась новая точка для изучения того, как рождаются руды, и какую роль в этом процессе играют подводные грязевые вулканы. А Охотское море в очередной раз доказало, что его глубины полны не только биологических, но и минералогических загадок, которые только предстоит разгадать.
Исследование опубликовано в журнале «Тихоокеанская геология»
