Российские и индийские геологи выяснили, что Бакчарское железнорудное месторождение, крупнейшее в Сибири, сформировалось в крайне необычных условиях, о которых раньше ученые не подозревали. Их выводы были представлены в журнале Marine and Petroleum Geology.

"До сих пор нет точного ответа, откуда здесь так много железа. Самая известная теория утверждает, что оно транспортировалось в море путем размыва древних горных областей речными системами. Но тщательное изучение геологической обстановки и образцов горных пород с месторождения позволяет нам не согласиться с ней", — рассказывает Максим Рудмин из Томского политехнического университета.

Одно из крупнейших железнорудных месторождений в России, расположенное в окрестностях села Бакчар, было открыто совершенно случайно в середине прошлого века во время поисков залежей нефти и других углеводородов.

По текущим оценкам геологов, оно скрывает в себе около 29 миллиардов уже разведанных и 110 прогнозируемых миллиардов тонн высококачественной руды, что делает его крупнейшим месторождением железа в Сибири и в России в целом. Несмотря на то, что оно было найдено более полувека назад, разработка бакчарских запасов железа началась только в 2007 году.

Ученые, как отмечает Рудмин, давно спорят о том, как могли возникнуть эти гигантские запасы железной руды. Большинство исследователей полагает, что они возникли не в результате излияний магмы или каких-то иных подземных процессов, как Ковдорское месторождение или Курская магнитная аномалия, а другим путем.

Дело в том, что примерно 90 миллионов лет назад почти всю территорию современной Западной Сибири покрывало мелководное море. В последующие десятки миллионов лет на его дне формировались толстые слои осадочных пород, внутри которых возникли все будущие запасы газа, нефти и других полезных ископаемых, добываемых сегодня.

Большинство геологов считает, что железо попало в эти отложения речным путем, в результате разрушения уже существующих горных пород и скопления их обломков на "дне" будущей Западной Сибири. У этой теории, как выяснили Рудмин и его коллеги, есть много несостыковок и недостатков.

Как сообщает пресс-служба проекта "5-100", ученые пришли к такому выводу, изучив историю формирования и эволюции этого месторождения во времена динозавров, а также проанализировав его химический состав.

Оказалось, что в окрестностях Бакчарского месторождения нет никаких следов потенциальных пластов "донорских" пород, откуда железная руда могла бы вымываться реками и попадать на дно моря. Аналогичным образом, ученые не нашли никаких следов рек, переносивших эти камни в сторону моря.

Вдобавок, сама руда содержала в себе пузырьки метана, а также необычно много редкоземельных металлов, ванадия, бария и других относительно редких элементов, которые не могут присутствовать в "речных" осадочных породах. Еще более непонятным выглядело то, что границы Бакчарского месторождения не менялись вместе с тем, как расширялось или сужалось древнее море.

Все это натолкнуло геологов на мысль, что Бакчарское месторождение возникло в результате работы совершенно иных потоков воды, подземных геотермальных источников и подводных горячих ручьев. Порождаемые ими породы, как отмечают Рудмин и его коллеги, содержат схожие доли редкоземельных элементов и метана.

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 связанных с ними полезных ископаемых. К ним относятся, к примеру, залежи свинца и цинка.

Источник: РИА Новости

Российские и немецкие физики и геологи обнаружили ранее неизвестную прослойку в мантии Земли, в которой содержится гигантское количество жидкого кислорода, экспериментируя с лазерным прессом-"наковальней" в Немецком синхротронном центре DESY, о чем они рассказали в своей статье в журнале Nature Communications.

Недра Земли"По нашим оценкам в этом слое содержится примерно в 8-10 раз больше кислорода, чем в атмосфере Земли. Это было большим сюрпризом для нас, и мы пока не знаем, что происходит с этими "кислородными реками" в недрах планеты", — заявила Елена Быкова из университета Байрейта (Германия).

Быкова и ее коллеги нашли неожиданный источник и скопление кислорода в недрах Земли, наблюдая за тем, как ведут себя различные виды оксида железа, одного из основных компонентов глубинных пород, при разных температурах и давлениях.

Как объясняют ученые, в нормальных условиях оксид железа в породах Земли представляет собой гематит – соединение из двух атомов железа и трех атомов кислорода. В последние годы, по словам Быковой, химики и физики открыли несколько новых "версий" оксида железа, которые формируются при высоких давлениях и температурах и содержат в себе экзотическое число атомов —  Fe₄O₅, Fe₅O₆, или к примеру, Fe₁₃O₁₉.

Авторы статьи выяснили, что этим список оксидов железа не ограничивается, проследив за тем, как ведут себя гематит и его "магнитный" тезка магнетит, Fe₃O₄, в условиях, приближенных к ядру и мантии Земли, сжав их при помощи лазерных "тисков" PETRA III до давления, превышающего атмосферное в 670 тысяч раз.

Эта операция привела к разложению гематита и формированию нового экзотического оксида железа, Fe₅O₇, при давлениях и температурах, соответствующим глубине в 1500 километров. Дальнейшее сжатие привело к формированию еще одного неизвестного оксида, Fe₂₅O₃₂. И то и другое, как рассказывают исследователи, привело к выбросу огромной массы кислорода, который на такой глубине и при таком давлении превращается не в газ, а в жидкость.

Потоки этой жидкости, по мнению Быковой и ее коллег, часто текут через мантию в тех ее точках, где залежи магнетита и гематита, сформировавшиеся на дне моря, "текут" вместе с остальной материей мантии и коры по направлению к ядру Земли.

Судьба этого кислорода остается неизвестной – данные кислородные "реки" могут в равной степени как взаимодействовать с окружающими породами и окислять их, так и подниматься в более высокие слои мантии и даже выше.

В любом случае, присутствие кислорода, как отмечает Максим Быков, один из других авторов статьи, говорит о том, что в недрах Земли могут происходить сложнейшие и активнейшие химические процессы, о существовании которых мы пока не знаем, и которые могут влиять не только на геохимию, но и на климат и состояние атмосферы планеты.

Источник: РИА Новости

Проблема геомагнитной чувствительности у птиц не даёт покоя исследователям — считается, что птицы могут ориентироваться по магнитным полям, но никто не знает, как. Чтобы чувствовать магнитное поле, нужны специальные рецепторы и нервы, которые связывали бы такие рецепторы с мозгом.

У тростниковых камышовок магнитная карта местности, по-видимому, хранится в клюве. (Фото Nigel Blake, 2 million views Thankyou!.) Сначала все думали, что эти рецепторы находятся в клюве, так как он содержит много железа, и что информация от магниточувствительного клюва передаётся по тройничному нерву. Затем, однако, по теории «магнитного клюва» был нанесён мощный удар: в одном из экспериментов у птиц перерезали тройничный нерв, но, несмотря на это, они по-прежнему чувствовали магнитные полюса. Кроме того, железо в клюве вообще объявили следствием того, что тут просто накапливаются эритроциты, и ни к каким магнитным рецепторам это железо не имеет ни малейшего отношения.

Но сторонники «магнитного клюва» не сдались — по их мнению, клюв всё равно играет какую-то роль в магнитном чувстве пернатых. И новые исследования, кажется, подтверждают это. Группа учёных из Университета Ольденбурга (Германия) вместе Зоологическим институтом РАН повторила опыт с рассечением тройничного нерва на тростниковых камышовках. Несколько десятков птиц были отловлены около Калининграда; им сделали операцию, после которой тройничный нерв переставал чувствовать клюв; затем пернатых выпустили, но проследили, куда они полетят. 

Каждую весну камышовки летят через Калининградскую область на северо-восток, в Скандинавию, где у них начинается брачный сезон. Птицы преодолевают 1 000 километров, и без ориентировки тут не обойтись — в том числе с помощью пресловутого геомагнитного чувства. Однако на сей раз пойманным пернатым пришлось продолжить путь совсем не из Калининграда — исследователи выпустили их на 1 000 км восточнее. Если птицы и запоминают силовые линии магнитного поля, то теперь они оказались в местности, где геомагнитная карта была им совершенно незнакома. 

И тут оказалось, что прооперированные камышовки забыли свою магнитную карту, ибо они всё равно продолжали лететь на северо-восток, сообщают авторы работы в веб-журнале PLoS ONE. Те, у кого нерв остался неповреждённым, двинулись на северо-запад, скорректировав маршрут в связи с «чрезвычайными обстоятельствами». 

Отсюда можно сделать вывод, что геомагнитная навигация у птиц всё-таки зависит от клюва, однако авторы вводят более тонкое различие: по их словам, от клюва (и от тройничного нерва, с клювом связанного) зависит картирование местности, запоминание магнитного ландшафта. Что же до собственно компаса, который указывал птицам, где север, где юг, то этот орган находится, скорее всего, в другом месте. 

Правда, чтобы клюв работал таким образом, у него всё равно должны быть магнитные рецепторы. И, как поясняет Дмитрий Кишкишев, один из авторов этого исследования, сейчас предстоит эти рецепторы найти. Что представляется сложной задачей, так как тройничный нерв разбегается в клюве на несколько ответвлений, и магниторецепторы могут находиться на конце любого из них. 

И тут нельзя не вспомнить другую недавнюю работу, в которой сообщалось о потенциальных магниторецепторах в птичьих ушах. Однако и в случае с ушными клетками, в которых обнаружили магниточувствительные шарики, можно говорить лишь о более-менее вероятных кандидатах на роль таких рецепторов. Так что спор о том, чем именно птицы чувствуют магнитное поле — клювом, ушами или ещё каким органом, — весьма далёк от завершения.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА