Российские минералоги раскрыли происхождение древних вулканических туфов в Танзании

Туф — горная порода вулканического происхождения. Она располагается на севере Танзании в области Лаэтоли (плато Эяси), получившей мировую известность после обнаружения окаменелостей древнейших на Земле предков человека — афарских австралопитеков (Australopithecus afarensis). 

Находки располагались в свите Лаэтолил — мощной толще пород, возраст которых оценивается от 4,4 до 3,6 млн лет. Отложения, в частности, сохранили отпечатки ног живших в тот период предков человека — прямоходящих гоминидов — «отпечатки Лаэтоли», а также множество останков и следов ископаемой фауны. До последнего времени происхождение этих отложений оставалось не до конца изученным.

Географическую область принято называть Лаэтоли, а туфовые отложения — Лаэтолил.

Минералоги Санкт‑Петербургского университета с помощью рентгенофазового анализа и электронно‑зондового микроанализа определили, что в составе отложений Нижние Лаэтолил присутствуют минералы, характерные для нескольких типов горных пород. Среди них — нефелинитовые и фонолитовые лавы вулкана Садиман, базальты региона озера Маньяра и карбонатиты вулкана Олдоиньо Дили. Кроме того, был обнаружен значительный вклад в состав туфов со стороны докембрийских кристаллических пород, выходящих на поверхность в окрестностях плато.

«Минеральный состав туфов Лаэтолил по‑настоящему уникален, так как помимо традиционных для региона вулканических минералов мы выявили редкие минералы из класса оксидов, наличие которых указывает на более сложную и многоступенчатую историю их происхождения. Особый интерес представляют магнезиохромит, пирохлор и цирконолит, чье присутствие позволило проследить путь транспортировки минералов на десятки километров от их источника», — рассказал один из авторов исследования, профессор СПбГУ Анатолий Зайцев (кафедра минералогии).

Основным источником извержения породы в антропологическом мире считали вулкан Садиман, расположенный в 20–25 км. Однако в 2011 году группа исследователей под руководством профессора СПбГУ Анатолия Зайцева усомнилась в этой гипотезе. За свою научную работу 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 проходит по проекту биосферного заповедника «Охраняемая область Нгоронгоро» — огромного кратера Танзании, включенного в список Всемирного наследия ЮНЕСКО. Из‑за растущей опасности разрушения туфового пласта «отпечатки Лаэтоли» планируют законсервировать и собрать в новом музейном комплексе с учетом рекомендаций, подготовленных учеными СПбГУ.

Другими возможными источниками минералов в составе туфов, по мнению исследователей СПбГУ, могут быть крупные вулканы Эссимингор и Мосоник. Однако для подтверждения этой гипотезы ученым необходимо установить, насколько далеко мог переноситься вулканический пепел во время извержений и какое преобладающее направление ветра было во время отложения нижней свиты Лаэтолил. 

Чтобы базальтовый (озеро Маньяра) и карбонатитовый источники (вулкан Олдоиньо Дили) внесли свой вклад в минералогию эоловых туфов, минералы должны были подвергнуться поверхностному переносу ветром и сезонными водами на расстояние не менее 70 км.

Результаты исследования опубликованы в научном журнале «Вестник СПбГУ. Науки о Земле».

Совместно с геологами из зарубежных университетов и Института геологии и геохронологии докембрия Российской академии наук ученые СПбГУ также выполнили первые исследования кристаллических пород докембрийского фундамента региона, существенно расширив понимание геологических процессов, происходящих в Восточной Африке сотни миллионов лет назад.