Исследование наиболее богатых магнием вулканических пород Камчатки провели ученые Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН в сотрудничестве с российскими и зарубежными коллегами. Ученые решили изучить особенности содержания платиноидов в этих породах. Формирование месторождений металлов платиновой группы связано с эволюцией магмы, поэтому исследователям важно понимать, как ведут себя элементы платиновой группы в процессе подъема магмы из недр Земли.
При извержении вулканов изливается лава – раскаленный расплав преимущественно силикатного состава. Когда лава остывает, образуется вулканическая горная порода. Для исследования были выбраны породы вулканов Шивелуч, Харчинский, Заречный, Ключевской, Толбачик, Горелый, а также породы небольших вулканических конусов г. Медвежья и мыса Красный. Эти вулканы расположены на большом удалении друг от друга и позволяют охарактеризовать самые разные участки активного вулканизма Камчатки как в географическом плане, так и по отношению погружающейся под Камчатку Тихоокеанской плиты.
Богатые магнием породы были выбраны потому, что они меньше других подвержены процессам магматической эволюции, а их состав отражает процессы, происходящие в мантии Земли и нижней части земной коры. Были проведены полевые работы, во время которых взяты образцы базальтов с действующих и древних вулканов Камчатки. Породы были изучены в различных аналитических лабораториях России – в Петропавловске-Камчатском, Новосибирске, Иркутске, Москве.
Ученые использовали самые современные методы определения минерального и химического состава пород, которые позволяет приборная база российских лабораторий. Основная задача исследования – определить, какие параметры влияют на накопление в базальтах элементов платиновой группы – шесть благородных металлов, расположенных рядом в периодической таблице Менделеева: рутений, родий, палладий, осмий, иридий, платина.
Эти металлы используются в различных областях промышленности, прежде всего в электротехнике, в качестве катализаторов. Для пополнения ресурсной базы важно изучать геологические условия, при которых формируются месторождения этих элементов. Из вулканических пород не добывают эти металлы, но их месторождения связаны с магматическими породами, поэтому важно изучать, как элементы платиновой группы распределены в различных вулканических комплексах.
«В результате проведённой работы удалось определить, что суммарное содержание элементов платиновой группы в магнезиальных базальтах вулканов Камчатки колеблется от 2.3 до 11.7 миллиграмм на тонну породы. Это сравнимо с содержанием платиноидов в сходных породах других островных дуг, изученных исследователями в различных районах мира. Кроме того, было обнаружено, что ни положение вулкана, ни какие-либо особенности химического состава лав не влияют на содержание платиноидов. Только изучение минералогических особенностей лав помогло дать ответ на вопрос, от чего в них зависит содержание элементов платиновой группы», – сказал Дмитрий Савельев, старший научный сотрудник Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН.
Как отмечают в Минобрнауки России, учёные предполагают, что выявленные закономерности связаны с отделением сульфидного расплава от основного объёма магмы при её подъёме к поверхности.
Работа была опубликована в этом году в престижном геологическом научном журнале Lithos.