Минералоги из Санкт-Петербургского университета в соавторстве с международными коллегами провели исследование, направленное на определение происхождения вулканического пепла, превратившегося в твердую породу, в одном из ключевых регионов Африки, представляющих интерес для палеоантропологии. Исследование было представлено в научном издании «Вестник СПбГУ. Науки о Земле».
В ходе минералогического исследования древнейшего участка туфогенной формации — нижней свиты Лаэтолил — ученые университета определили, что основные минералы породы образовались вследствие взаимодействия нескольких геологических источников.
Туф – это горная порода, образовавшаяся в результате вулканической деятельности. Она встречается на севере Танзании, в районе Лаэтоли (плато Эяси), которое стало широко известно благодаря находке окаменелостей древнейших известных людей – афарских австралопитеков (Australopithecus afarensis). Эти находки были обнаружены в Лаэтолилской серии – массивном слое пород, которому от 4,4 до 3,6 млн лет. В отложениях, среди прочего, сохранились следы ног, принадлежавшие прямоходящим гоминидам – предкам человека, жившим в ту эпоху, известные как «отпечатки Лаэтоли», а также большое количество останков и следов ископаемой фауны. До недавнего времени происхождение этих отложений не было полностью выяснено.
Минералоги из Санкт-Петербургского университета провели рентгенофазовый анализ и электронно-зондовый микроанализ, в результате которых установлено, что отложения Нижние Лаэтолил содержат минералы, свойственные различным типам горных пород. В их числе нефелинитовые и фонолитовые лавы вулкана Садиман, базальты, распространенные в районе озера Маньяра, и карбонатиты вулкана Олдоиньо Дили. Также было выявлено существенное влияние докембрийских кристаллических пород, обнароченных в окрестностях плато, на состав туфов.
Географическую территорию обычно называют Лаэтоли, а туфы – Лаэтолил.
«Минеральный состав лаэтолитовых туфов отличается исключительной спецификой, поскольку, помимо минералов, типичных для данного региона и связанных с вулканической активностью, нам удалось обнаружить редкие минералы из группы оксидов. Их наличие свидетельствует о более сложной и многоступенчатой эволюции туфов. Значительный интерес вызывают магнезиохромит, пирохлор и цирконолит, благодаря которым стало возможным отследить перемещение минералов на расстояние до нескольких десятков километров от места их образования», — сообщил один из авторов исследования, профессор Санкт-Петербургского государственного университета Анатолий Зайцев (кафедра минералогии).
В антропологической науке долгое время считалось, что извержение породы произошло благодаря вулкану Садиман, находящемуся на расстоянии 20–25 км. Однако в 2011 году группа исследователей во главе с профессором СПбГУ Анатолием Зайцевым поставила под сомнение эту версию. Геологи, минералоги и биологи университета, а также сотрудники Научного парка СПбГУ были удостоены благодарности министра природных ресурсов и туризма Танзании. На протяжении последних лет университетские ученые сопоставляют новые геологические данные северной Танзании с уже имеющимися сведениями.
Минералогическое исследование проводится в рамках проекта биосферного заповедника «Охраняемая область Нгоронгоро», представляющего собой обширный кратер в Танзании, внесенный в список Всемирного наследия ЮНЕСКО. В связи с возрастающей угрозой разрушения туфового слоя, содержащего «отпечатки Лаэтоли», предполагается их консервация и перемещение в новый музейный комплекс с учетом рекомендаций, подготовленных учеными СПбГУ.
По мнению исследователей из Санкт-Петербургского государственного университета, в состав туфов могли войти минералы, происходящие с крупных вулканов Эссимингор и Мосоник. Для проверки этой версии ученым предстоит определить, на какое максимальное расстояние мог быть перенесен вулканический пепел в период извержений, и установить преобладающее направление ветра, существовавшее во время формирования нижней свиты Лаэтолил. Если базальтовые (озеро Маньяра) и карбонатитовые (вулкан Олдоиньо Дили) источники действительно внесли вклад в минералогию эоловых туфов, то минералы должны были быть перенесены ветром и сезонными водами на расстояние не менее 70 км.
В сотрудничестве с геологами из зарубежных университетов и Института геологии и геохронологии докембрия РАН, специалисты Санкт-Петербургского государственного университета провели первичные исследования кристаллических пород докембрийского фундамента региона. Это позволило значительно углубить представления о геологических процессах, которые происходили в Восточной Африке сотни миллионов лет назад.
Информация и фото предоставлены пресс-службой СПбГУ