Геологическая экспедиция: правильно выбранный образец – половина успеха

Этим летом мы провели замечательные две недели в экспедиции на полуостров Турий мыс. Он является частью Кольского полуострова и находится на его южном побережье, обращённом в сторону Кандалакшской губы. Здесь был открыт минерал федорит, описаны породы турьяит и турьит.

Меня интересует происхождение карбонатитов – удивительных магматических пород, с которыми связаны самые крупные в мире месторождения редкоземельных элементов. Карбонатиты больше чем наполовину сложены кальцитом или доломитом (которые часто слагают низкотемпературные осадочные породы), поэтому их долго не признавали магматическими. Интерес к карбонатитам сильно возрос в последние годы в связи с огромным ростом потребления редкоземельных элементов, в первую очередь неодима. На Кольском полуострове известны десятки магматических массивов с карбонатитами, и это очень удачный район для исследований.


Идея провести экспедицию на Турий мыс родилась в прошлом году во время выезда на Лесную Вараку, ещё один интересный объект Кольского полуострова. Мы ходили вчетвером по многочисленным заросшим шурфам и пытались найти карбонатиты, которые теоретически здесь должны были бы быть. Я и Женя Козлов (геологи) искали отличающиеся друг от друга породы, а два ботаника (Женя Боровичев с коллегой) отбирали в этих же местах образцы растений – редкие кальциофильные виды, которым для роста необходим кальций, и карбонатиты давали бы для них отличную почву. Карбонатиты не находились, а находились разнообразные оливиниты (позднее мы обнаружили в одном следы карбонатитовой магмы, но тогда мы об этом не знали). Мы брели по мокрому лесу, моросил дождь, под ногами хлюпало болото. А мы обсуждали, какой из массивов Кольского полуострова мог бы быть идеальным для изучения карбонатитов?.. В Хибинском и Ковдорском массивах карбонатиты есть, но они многократно перекристаллизованы более поздними процессами. Контозёрский массив труднодоступен, а массив Вуориярви слишком специфичен. Турий мыс же показался оптимальным во всех отношениях: относительно легко доступен, не слишком большой и не слишком маленький, есть хорошие обнажения (выходы коренных пород) по побережью Белого моря. Кроме того, карбонатиты там уже были описаны в 1970-х годах. С этого момента планы экспедиции стали прорисовываться. 


Организацию экспедиции взял на себя Геологический институт Кольского научного центра РАН (г. Апатиты) в лице Евгения Козлова и Михаила Сидорова. Был выделен специальный экспедиционный КамАЗ и подготовлено снаряжение. Мы тщательно изучили производственные отчёты и публикации геологов, работавших на массиве, созванивались и встречались с коллегами, узнавали мелкие бытовые подробности: где удобнее ставить лагерь, брать воду и как проще найти тот или иной выход коренных пород. Буквально за месяц до экспедиции выяснилось, что наши московские коллеги недавно побывали на массиве Турьего мыса и опубликовали подробную статью с координатами отобранных образцов и их описаниями. Статья к моменту отъезда ещё не вышла, но мы получили от авторов её электронную версию. Это случилось очень вовремя и сильно сэкономило время на поиски. 


И однажды утром в конце июля нагруженный под завязку снаряжением и людьми КамАЗ тронулся в путь. Я был самым старым членом коллектива, но взял из Москвы двух молодых ребят — Макса и Ксюшу. Максиму этот полевой материал необходим для его будущей магистерской диссертации. Из Геологического института КНЦ РАН в экспедиции участвовали Женя, его жена Катя (и шестилетний сын Дима), Алёна и Вадим, а также главные люди – начальник отряда Михаил Сидоров и водитель Сан Саныч. Из Санкт-Петербурга к отряду присоединился Нестер. Мы относительно быстро доехали до Кандалакши, а потом и до Умбы, а вот последние десять километров заняли несколько часов: дорога заросла, и наш КамАЗ был единственным, кто проехал по ней за последний год. 

 

Мы решили поставить лагерь на береговой террасе примерно в 200 метрах от устья Кузручья. В КамАЗе было всё, что нужно для комфортной жизни: большие армейские прорезиненные палатки, два основных генератора и один запасной, провода, лампочки и розетки, кухонная плита и газовый баллон, столы и стулья, полевые раскладушки и спальники, оборудование для душа и туалета, а также ещё тысяча разных мелочей.


Лагерь удалось поставить до темноты (а её в конце июля за полярным кругом ещё и нет), и мы даже успели сходить в маршрут на Кузнаволокский мыс, который находился примерно в 1 км от нас.

Частично выгруженные из КамАЗа вещи для постановки базового лагеря
Закат на Кузнаволокском мысу

Следующие несколько дней мы, разделившись на группы, ходили в маршруты по различным местам. Турий мыс знаменит своими дайками – образованиями, сформированными малыми порциями магмы, заполнявшими трещины. Простым глазом в них сложно что-то рассмотреть, но зато у даек гораздо больше шансов сохранить информацию раннего магматического этапа: они быстро застыли, и позднемагматические процессы их не затронули. Кроме того, они более плотные и мелкозернистые, то есть лучше сопротивляются тем изменениям, которые могли бы происходить в последующие после их образования 380 млн лет.   


У нашей группы была задача постараться найти идеальную дайку, пригодную для детального изучения в лабораторных условиях. Мы ходили от одной к другой, смотрели породы с помощью маленького полевого микроскопа, отбирали образцы, сравнивали. Каждый вечер в базовом лагере проходил в обсуждениях, ведь разные группы ходили в разные места и видели разные участки. Несмотря на любой опыт предыдущих лет, геологу необходимо приличное время, чтобы вникнуть в специфику определённого места. Очень полезно общение с коллегами, имеющими немного другой геологический опыт. Постепенно появляется понимание, что лучше всего отобрать для детальных исследований и какими методами изучать образцы, чтобы решить поставленную задачу. Я езжу в экспедиции именно за этим пониманием, и это главный результат полевых работ. 


Павел Плечов и Максим Дёмкин на одной из лесных дорог Турьего мыса
Павел Плечов, Нестер Королёв и Алёна Компанченко изучают дайки около устья Хямручья
Пересечение даек трёх различных генераций. Первая генерация (I) – самая ранняя, третья генерация (III) – самая поздняя. Геологический молоток лежит для масштаба

После нескольких ясных и тёплых дней к нам пришла штормовая погода. Волны на Белом море стали действительно белые. Резко похолодало, и пошёл затяжной сильный дождь с ветром. Прорезиненные брезентовые палатки с честью выдержали это испытание, а мы использовали время, чтобы перенести все наблюдения и фотографии в компьютер, описать и систематизировать образцы, почитать ещё раз отчёты и научные статьи по Турьему мысу. Это традиционно называется камеральными работами (камералкой).


Ксения Коновалова заносит в компьютер наши наблюдения («камералит») в кухонной палатке

Во время этого вынужденного ожидания погоды мне стало понятно, какая из увиденных нами даек действительно лучшая. И в первый же погожий день мы отправились на это место. Вся наша группа согласилась с моим мнением, что это лучшая дайка из увиденных. Во-первых, она содержит видимые глазом кристаллы оливина, который отражает ранние магматические этапы кристаллизации. Во-вторых, она была наименее подвержена изменениям (выглядит «свежей»). В третьих, её центральная часть содержит оцелли – маленькие округлые выделения, которые на магматической стадии были каплями карбонатитовой магмы внутри силикатной. То есть в породе этой дайки может содержаться ответ на наш вопрос, как и когда карбонатитовая  магма отделялась от силикатной.


Сначала специальным бензорезом мы пропилили глубокие надрезы в породе, а потом с помощью молотков, топоров и клиньев из дайки были извлечены пластины, представляющие собой породу дайки на всю её толщину и даже захватывающие контакты с вмещающими породами. Одна из пластин уехала в Москву, другая осталась в Геологическом институте КНЦ РАН. Следующие несколько месяцев (может быть, и лет) эти две пластины будут изучаться различными лабораторными методами и, я надеюсь, расскажут нам много интересного. Конечно, мы отобрали не только эту пластину, а несколько десятков килограммов различных образцов. Они все будут изучаться, но не так детально. Если вдруг окажется, что я ошибся с выбором ключевого образца, это будет поводом отправиться на Турий мыс ещё раз, потому что, как говорится, «дурная голова ногам покоя не дает». Но я верю в свою голову и интуицию. Они меня редко подводят.

Евгений Козлов и Михаил Сидоров вынимают предварительно отпиленный бензорезом фрагмент дайки
43
0
131 просмотр
131 просмотр
мнения

Никто не комментировал

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий