Ученые из Института вулканологии и сейсмологии Дальневосточного отделения РАН совершили важное открытие, изучая загадочные железомарганцевые корки — твердые, слоистые образования, которые, как панцирь, покрывают подводные горы и разломы в Тихом океане. Эти корки, растущие миллионы лет из морской воды, — настоящие природные сокровищницы, концентрирующие в себе редкие и ценные металлы, включая кобальт, никель, медь и особенно желанную платину.
В экспедиции на научном судне «Sonne» исследователи собрали образцы корок с подводных гор (гайотов) Императорской цепи и из разломных зон к востоку от Камчатки — района, где Тихоокеанская плита погружается под континент. Анализ показал неожиданный результат: содержание платины и других металлов платиновой группы здесь оказалось значительно ниже, чем в самых богатых районах океана, таких как легендарная Главная тихоокеанская корковая зона в экваториальных водах.
Хотя корки у берегов Камчатки все же в десятки раз богаче платиной, чем глубоководные осадки, их показатели скромны: в среднем 121 миллиграмм на тонну, с максимумом 279 мг/т. Для сравнения, в центральной части Тихого океана среднее содержание может достигать 477 мг/т, а в отдельных «урожайных» образцах находили до 4,5 грамма платины на тонну!
Почему же камчатские «кладбища металлов» оказались беднее? Ученые предлагают несколько интригующих объяснений. Во-первых, в этих корках не обнаружили космических сферул — микроскопических частиц метеоритной пыли, которые в других районах вносят вклад в платиновое богатство. Возможно, в высоких широтах поток космического вещества на дно океана меньше. Во-вторых, корки здесь могут «разбавляться» обычным обломочным материалом с континента или кремнием из диатомовых водорослей.
Ключевым фактором, по мнению исследователей, является сложная «кухня» океана: распределение глубинных водных масс, наличие зон кислородного минимума и апвеллингов — подъемов глубинных вод, богатых металлами. В экваториальной зоне эти процессы идут интенсивнее, создавая идеальные условия для насыщения корок металлами. В холодных водах северо-запада Тихого океана такие условия менее выражены.
Но самое интересное — практическое значение этого открытия. Несмотря на скромное содержание, сама концентрация платины в тонком слое корки огромна по сравнению с обычными породами. Когда океаническая плита с такими «платиновыми мазками» погружается под Камчатку, эти концентрированные металлы могут не «раствориться» полностью, а попасть в магму и в итоге проявиться в составе вулканических пород Курило-Камчатской островной дуги. Таким образом, изучение глубоководных корок помогает понять, откуда в камчатских вулканах берутся те или иные элементы.
Это исследование рисует более детальную картину формирования океанических ресурсов и показывает, что даже в, казалось бы, бедных районах скрыты важные геохимические ключи к пониманию глобальных процессов — от круговорота металлов в океане до рождения вулканов.
Исследование опубликовано в журнале «Тихоокеанская геология».
Изображение: станции драгирования в рейсе SO249 НИС «Sonne», с которых получены образцы железомарганцевых корок. Источник: «Тихоокеанская геология».
