22
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ ЭКСПЕДИЦИЙ
23
Особенно важно, что в некоторых глыбах песчаников
внутри кратера обнаружена повышенная суммарная
концентрация редкоземельных элементов (РЗЭ). В
отдельных пробах она достигает 557 г/т, что в шесть раз
выше, чем в песчаниках вмещающей толщи. Оказалось,
что в этих песчаниках содержатся минералы сфен, цир-
кон, апатит и флюорит, которые обладают свойством
концентрировать РЗЭ в своем составе. Применение
метода нормировки по хондритам показало, что по ха-
рактеру распределения РЗЭ и
уровню их концентрации
некоторые карбонатизированные песчаники Патомс-
кого кратера довольно близки к породам современных
карбонатитовых вулканов Восточно-Африканской
рифтовой зоны.
Помимо карбонатов, содержащих углерод в окис-
ленном состоянии (СО
2
), в породах кратера были
также обнаружены восстановленные формы углерода
и водорода (в виде СО и Н
2
), что свидетельствует о
глубинном источнике включений карбонатных мине-
Результаты химического анализа показали,
что тер-
ригенные породы раннего кольцевого вала значительно
обеднены этими металлами по сравнению с породами
за пределами кратера. Например, никеля в песчаниках
меньше вдвое, а в сланцах – почти втрое по сравнению
со средним его содержанием в этих же породах во вме-
щающей кратер толще земли. Такой характер распреде-
ления концентрации противоречит гипотезе об участии
метеоритного вещества в процессах формирования
Патомского кратера.
С другой стороны, отдельные зоны кратера, выде-
ленные на основе геолого-петрографических данных,
характеризуются и геохимическими различиями.
Такая
зональность свойственна породам, связанным с влия-
нием эндогенных процессов.
Наибольший интерес представляет вещественный
состав отдельных глыб терригенных пород внутри на-
сыпного конуса кратера, вынесенных при его формиро-
вании из глубинных
горизонтов (горизонтальных слоев
земной коры). Оказалось, что в песчаниках и сланцах
содержание щелочно-земельных металлов (Ca, Sr,
Ba) существенно выше – иногда более чем в полтора
раза – по сравнению с теми же
породами во вмещающей
толще. Эти металлы привносятся растворами глубин-
ного формирования и при химическом взаимодействии
с углекислотой СО
2
осаждаются в разных породах
в виде карбонатных минералов.
отнести к концу XV – началу XVI вв., а формирование
позднего кольцевого вала – к 1841—1842 гг., т. е. спустя
более чем 300 лет после начала становления кратера.
О происхождении геологического объекта может
свидетельствовать и геохимический анализ состав-
ляющих его пород и минералов. Популярно говоря,
по химическому составу «подземные» и «небесные»
материалы резко различаются. Чтобы решить вопрос
генезиса, на Патомском кратере и в его окрестности
были собраны образцы
всех главных типов горных
пород. Их элементный состав анализировался в Инсти-
туте геохимии СО РАН методами масс-спектрометрии
с индуктивно связанной плазмой (ICP MS) и рентге-
нофлюоресцентного анализа (RFA).
Критерием «небесного» происхождения материала
принято считать специфический (более равномерный
по сравнению с земными породами) характер распре-
деления металлов с атомными номерами в диапазоне
21—30 (например, V, Cr, Fe, Co, Ni, Cu). При этом ни-
кель является главным индикаторным элементом, так
как обычно содержится в метеоритах в наибольшем
количестве, даже образуя уникальные минералы никеля
и железа (например, камасит-тэнит).
С
помощью геологических
молотков отбирают пробы
сцементированных пород
В карбонатизированных песчаниках и сланцах можно
увидеть под микроскопом кристаллы кальцита CaCO
3
По соотношениям между редкоземельными
металлами породы Патомского кратера (1—4)
близки к карбонатитам (5) современных вулканов
Восточно-Африканской рифтовой зоны Керимаси (К)
и Олдоиньо-Ленгаи (О)
После сильного механического повреждения части
корневой системы радиальный прирост дерева
стал очень неравномерным, а с левой стороны
прекратился вовсе
С помощью геологических
молотков участники
экспедиции отбирают пробы горных пород
В геохимии для описания сравнительного содержания
РЗЭ применяют метод нормировки «по хондритам». Для
этого концентрацию каждого элемента делят на его
среднестатистическое содержание в хондритах (ве-
ществе каменных метеоритов). Получившийся спектр
относительных концентраций РЗЭ и его индикатор
(соотношение атомов La/Yb) характеризуют источник
«редких земель»
Геохимические признаки наличия метеоритного вещест-
ва – это высокая концентрации никеля и других химичес-
ких элементов с близким порядковым номером (скандий,
хром, ванадий, железо, кобальт, медь и др.)
ралов (Летников и др., 1980). Наибольшее содержание
СО (около 9 мл/г) зафиксировано в известняках цент-
ральной горки и кольцевого рва – участках кратера, где
по глубинному вертикальному
каналу мог поступать
наверх глыбовый материал насыпного конуса.
Сера по праву считается одним из главных элементов
«подземелья». Хотя общее содержание серы в боль-
шинстве пород кратера невелико (менее 0,1 %), среди
карбонатных пород кратера наиболее богаты серой
известняки позднего кольцевого вала и центральной
горки – ее концентрация достигает здесь 0,3 %. Такое
повышение означает, что процесс накопления серы
происходил уже на заключительных этапах становле-
ния Патомского кратера.
Наличие серы в восстановленном состоянии
подтверждается и органолептически: на кольцевом
валу кратера весьма
ощутим специфический запах
«тухлых яиц», свидетельствующий о присутствии
сероводорода.
1
песчаник
2
сланец (глыбы)
3
песчаник и кварцевый
песчаник
4
известняк раннего вала
5
карбонатиты
10
4
10
3
10
2
10
1
1
L a C e P r N d S m E u G d T b D y H o E r Y b L u
к
o
Нормированная концентрация