Иркутск

Иркутский филиал
сибирского отделения РАН

Новости

Из столиц – во глубину сибирских руд

22.11.2023

В феврале 2024 года академическая наука Восточной Сибири отмечает 75-летие. В честь этого события редакция газеты «Областная» при содействии Иркутского филиала СО РАН публикует цикл материалов о молодых ученых Приангарья. В новом выпуске история старшего научного сотрудника Института земной коры СО РАН кандидата геолого-минералогических наук и председателя Объединенного совета научной молодежи ИрФ СО РАН Анны Михайловны Дымшиц.

В Иркутске изучают потенциально алмазоносные породы Присаянья

На территории Иркутской области есть предпосылки коренных месторождений алмазов. Среди прочих экспертов над этой темой в Институте Земной коры СО РАН работает старший научный сотрудник, кандидат геолого-минералогических наук Анна Дымшиц. Газете «Областная» она рассказала о своем пути в науку и «во глубину сибирских руд».

Метафоричная петрология

Если набрать в поисковике интернета слово «оливин», то главным образом появятся ссылки на его «магические» свойства и способность защитить от порчи и сглаза. Но это для модных ненаучных эзотериков. Для ученых – это породообразующий минерал. Вот он, в виде маленьких зеленых камушков лежит на ладони нашей героини.

– Правда похож на бутылочные стекла? А ведь оливин – самый главный минерал мантийных пород, который слагает глубины планеты, – объясняет собеседница.

Анна Дымшиц занимается глубинной петрологией, то есть изучает мантию Земли. В ее рассказах об объектах исследований много метафор. Например, горные породы она сравнивает с коммунальной квартирой, где живут и посредством химических элементов коммуницируют между собой различные минералы. Так образно говорить про предметы научного интереса может только человек, который отлично их знает. В резюме Анны Дымшиц на сайте института так и сказано: «Является высококвалифицированным специалистом в области минералогии и геохимии верхней мантии».

Чаще всего бывает, что путь в науку увлеченных людей начинается с детства. Но это не случай Анны. Она хоть и росла в семье ученого-физика, была далека от академической сферы. В родном Таганроге девочку больше увлекала гимнастика. А из школьных предметов нравилась математика.

По следам сказок Бажова

 У нас в семье четверо детей. У меня два старших брата – и оба физики, участвовали в олимпиадах, были звездочками. Никто на Аню не делал ставки как на человека, который может быть связан с наукой. Поэтому, когда я поступила на геологический факультет Московского государственного университета, для всех это было огромным удивлением, – вспоминает Анна.

Ее главной целью после окончания школы было покорение Москвы. Особенно когда она увидела гранит и мрамор знаменитой высотки МГУ. Это потом стены альма-матер станут для нее домом – в этом здании как раз находится студенческое общежитие, и вчерашняя таганрогская школьница будет ходить по его коридорам в домашних тапочках.

Но сначала выбор геофака был обусловлен вступительными экзаменами по математике и русскому языку. После первого испытания для абитуриентов в МГУ вывешивают списки тех, кто провалился. Девушка долго высматривала в нем свою фамилию и, не обнаружив, почувствовала азарт – появился шанс покорить Москву, а впереди оставалось только сочинение:

– Первые годы учебы оказались трудными. Бывало, что я порывалась все бросить. Тем более геология очень специфическая среда. С одной стороны, романтика полевых работ, экспедиции. Но я себя совершенно не ассоциировала ни с этой романтикой, ни с молотком, ни с походами. Все очень изменилось после второго курса, когда у нас была минералогическая практика на южном Урале.

Четыре недели жизни в лагере на берегу Ильменского озера изменили всю жизнь Анны. Здесь, в воспетых Бажовым владениях Хозяйки медной горы, студенты прикасались к глубинным тайнам нашей планеты, находили бериллы и другие уральские самоцветы, слушали байки и рассказы старших товарищей. Постепенно влюблялись в науку геологию.

Драгоценная шкатулка Восточных Саян

Анна показывает нам очередной камень. На первый взгляд – обычный серый булыжник. Мало ли таких валяется под ногами? Мало. Это кусок кимберлитовой породы из Якутии. Прекрасной половине человечества он интересен в основном тем, что выносит с собой на поверхность алмазы. Ученый и здесь не обходится без сравнений:

– Кимберлит, как мусорная помойка, поднимается с больших глубин и все собирает из мантии и коры, в том числе алмазоносные породы. Этот образец исследуем по проекту, который поддержан Российским научным фондом. Я являюсь руководителем молодежной группы по программе президента. Грант рассчитан на три года. Мы изучаем породы, которые извергались в Якутии. Образцу примерно 360 млн лет. Магма поднялась с глубин порядка 150–180 км. Она проделала большой путь и по дороге захватывала кусочки мантии. Этот, выделенный на образце фрагмент, – та самая мантия. Так примерно выглядит наша Земля внутри.

Мы стараемся разглядеть в камне блестки будущих бриллиантов. Но содержание алмазов в этой кимберлитовой трубке – около 0,5 карат на тонну. И Анну в этом фрагменте подземной глыбы больше интересуют пироксены. Их химический состав, вместе с другими данными, позволяет узнать, как минералы кимберлита жили в мантии.

Но к чему такие подробности? Помимо фундаментального значения таких исследований, они помогают эффективнее подходить к алмазодобыче. Когда специалисты изучат все особенности минерального состава пород, реконструируют толщину литосферной мантии, температуру и прочие параметры, то и локализуют участки, которые наиболее благоприятны для поиска драгоценных камней.

К примеру, ряд территорий Крайнего Севера в этом плане неперспективен. Там очень тонкая литосфера. И даже если кимберлит будет подниматься с больших глубин, то не соберет попутно алмазоносные породы.

– Слишком маленькая толщина, алмазы там не будут жить, – разъясняет собеседница. – А мы живем у Байкала. Рядом – Присаянское поднятие. И в Присаянье нашли породы, которые выносят алмазы. Хотя здесь не очень типичная для них геологическая обстановка, тем не менее мы проводили реконструкцию, она показала, что литосфера там мощная. Площадь может быть перспективной в плане поиска алмазов.

Сила романтики

В подземной минералогической «коммуналке» все сложно как у людей. Взять хотя бы гранаты – не ювелирные, из которых делают браслеты и броши, а мэйджоритовые, открытые в 1970 году. Еще в студенчестве под руководством ученого Андрея Боброва Анна узнала, как эти гранаты, тоже занимающие большой объем глубинной породы, меняются под действием высоких давлений и температур.

– Все ученые, мне кажется, немножко романтики. Вне времени, вне событий, обыденности. Ужиная, они могут обсуждать мироздание, какие еще элементы в этот гранат можно погрузить. И вовлечение в глобальную науку, когда ты не просто сидишь на кафедре, что-то делаешь, а у тебя есть стажировки, конференции в разных городах, общение с учеными из разных институтов, – эта атмосфера меня захватила. Академический мир очень своеобразный. Здесь люди с особым мышлением, взглядом на жизнь. В какой-то момент это подкупает тебя, ты тоже хочешь стать частью такого мира, – улыбается Анна.

Ну и куда без любви? После четвертого курса МГУ научный руководитель отправил Анну в Японию на стажировку. Три месяца она жила в Стране восходящего солнца и работала в университете Тохаку. В то же время там стажировался молодой аспирант из Новосибирска. Причем его лаборатория и та, в которой уже работала в Москве Анна, не то чтобы конкурировали, но между ними было некое напряжение:

– А-ля Монтекки и Капулетти, – продолжает Анна. – У нас с Игорем случилась искрометная любовь. Наш японский профессор сказал: «Я буду с большим интересом следить за вашей любовной историей». Вернувшись со стажировки, я приехала к Игорю в Новосибирск, и мы поженились. Я окончила МГУ с красным дипломом. Потом защитила кандидатскую диссертацию. А с мужем мы жили и работали в разных городах.

Однако со временем семья обосновалась в Новосибирске. Родились двое детей. Супруги работали в Институте геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН. В стране он лидирует в рейтинге НИИ, занимающихся изучением наук о Земле. Там были оборудование, квартира, обжитой быт. Но одна из совместных поездок с иркутскими коллегами «в поля» опять заставила проложить новый маршрут в судьбе.

Передовое оборудование института

«Блок чистых комнат. Посторонним вход воспрещен. Просьба снимать обувь и надевать чистые тапочки. Не открывать входные двери одновременно» – такое предупреждение висит перед входом в помещение ИЗК СО РАН, где нам нужно надеть белые халаты и переобуться. В лаборатории микроскопии стоят два мощных прибора, которые институт приобрел по мегагранту правительства РФ. Это масс-спектрометр Agilent 7900 с индуктивно-связанной плазмой и лазерной абляцией Analyte Excite и конфокальный романовский спектрометр WIT-Tecalpha 300.

Здесь можно измерять очень низкие концентрации элементов. Вещество переводят в состояние плазмы и анализируют на масс-спектрометре. Это уникальное высокоточное оборудование.

Решаются с помощью этих приборов и вполне прикладные задачи. Например, удалось точно изучить отложения, которыми загрязнились трубы при разработке одного из нефтяных месторождений. Ученые попутно рекомендовали нефтяникам, как с этими отложениями бороться. С алмазоносными породами в лаборатории тоже работают.

– Сотрудничаем с институтами из Москвы, Санкт-Петербурга, Екатеринбурга, коллеги из Новосибирска приезжают работать на наших приборах. Сейчас очень хорошо отлажена методика датирования пород, чтобы привязывать этапы их формирования к той или иной эпохе. Как и изучение микроэлементного состава, когда мы хотим понять, что за обстановка была, когда образовывались породы, какие были вулканы – в океане или на континенте. Это уже к вопросу о движении континентов, реконструкции истории Земли, – говорит Анна Дымшиц.

После общей работы с иркутскими коллегами вместе с мужем они написали письмо руководству Института земной коры с предложением о сотрудничестве. Директор ИЗК СО РАН Дмитрий Гладкочуб в ответ пригласил молодых ученых работать в Иркутск, а супругу Анны предложили возглавить лабораторию. Кстати, наша героиня занимается не только мантийной петрологией, она является председателем Объединенного совета научной молодежи Иркутского филиала Сибирского отделения РАН.

Перспективы молодых ученых

 И каково сейчас живется молодым ученым? – спрашиваем у Анны.

– Если ты не ленишься, живется хорошо, правда. Мне было с чем сравнить. Я в академической науке работаю 15 лет. Те меры поддержки, что есть сейчас, несопоставимы с тем, что были 10 лет назад. Но молодым надо внимательно подходить к тематике, лаборатории, научному руководителю. Есть лаборатории, которые работают не совсем в актуальной теме. Там сложно выигрывать гранты, получать стимулирующие надбавки. Это игра вдолгую, а не так, что ты пришел и сразу стал научным сотрудником. Перспективы есть, поддержка есть. Остается только работать.

А еще Анна полюбила нашу иркутскую землю и в прямом смысле тоже. Здесь раздолье для геолога. Можно в выходные поехать «в поля», за короткое время посмотреть и древнейшие архейские образования, которым миллиарды лет, и более молодые горные породы. И, конечно, для нее важно помочь разыскать в наших краях кимберлитовые трубки, где в своих «коммунальных квартирах» вместе с другими минералами живут алмазы.

Справка:

Анна Дымшиц имеет более 35 публикаций в журналах, индексируемых в международных базах данных. Соавтор трех патентов и одной монографии. Под ее руководством реализовано семь грантов РФФИ, грант президента РФ и гранты РНФ. Анна является лауреатом премии мэрии Новосибирска как лучший молодой ученый в области наук о Земле. Отмечена золотой медалью с премией РАН в 2011 году за лучшую научную работу.

Грант «Реконструкция термального режима и состава литосферной мантии Сибирского кратона в районах проявления кимберлитового магматизма 22-77-10073» предусмотрен для семи исполнителей. Его ежегодное финансирование – 6 млн рублей.

Юлия Мамонтова, газета «Областная» 

Фотография Матрены Бизиковой

Новости по теме