От появления Земли: В ТГУ открылась лаборатория, способная датировать объекты возрастом до 4,5 млрд лет
Сегодня, 28 ноября, в корпусе НИИ Биологии и биофизики Томского госуниверситета открылась Лаборатория геохронологии и геодинамики.
С её помощью томские ученые и их коллеги (в том числе и зарубежные) смогут датировать по-настоящему древние геологические объекты, возраст которых соизмерим с возрастом самой Земли — около 4,5 млрд лет.
Открытие Лаборатории стало финальной точкой большого университетского проекта, который стартовал в 2005 году. Первое, что потребовалось тогда решить, это научиться зарабатывать средства на содержание исследовательского кластера проекта - 3-4 млн. рублей в год без учета зарплаты сотрудников.
— Это стандартные образцы, программное обеспечение, ремонт приборов. И с 2006-го года мы эти деньги зарабатываем, решаем много задач для наших производственных партнеров, которые, в основном, занимаются добычей полезных ископаемых. Это «Газпром», Роснефть, Nordgold и другие. Мы постоянно участвуем в конкурсах, которые объявляют нефтедобывающие, горнорудные компании, — рассказал журналистам и.о. декана геолого-географического факультета Томского госуниверситета Платон Тишин.
Параллельно вуз вместе с партнерами несколько раз участвовал в конкурсах на мегагранты. Именно победа в одном из них позволила ТГУ окончательно сформировать новый исследовательский кластер, собрав его части на одной территории и качественно улучшив оборудование.
- Я очень рад тому, что один из мегагрантов, которые выполняет университет, дал возможность завершить формирование такого кластера в области исследования наук о Земле. Открытие этой лаборатории оформило те группы, коллективы и наработки, которые в университете в этой области существовали. Я уверен, что такая консолидация дает новые качества и возможности привлекать новые ресурсы, возможности, ученых и ставить новые исследовательские задачи, — отметил на церемонии открытия ректор ТГУ Эдуард Галажинский.
Но создание лаборатории происходило не только на грантовые средства - часть финансовых затрат легли непосредственно на ТГУ.
- Университет взял на себя затраты по подготовке помещений для будущей лаборатории. Те же чистые комнаты, каждая из которых стоит почти миллион, — отметил Платон Тишин.
Вещества в Лаборатории исследуют на трех уровнях. На первом ученые определяют состав руд, технические составы отходов производства, коллекторские свойства горных пород. На другом применяют масс-спектрометрию для определения различных концентраций вещества — от сотой миллиграмма в тонне до десятков процентов, что важно важно для определения состава руд, горных пород.
Следующий уровень изучения вещества — самый сложный — касается исследования продуктов радиационного распада. Для этого в Лаборатории используется уникальная установка для радиоизотопного датирования, оснащенная мощным лазером, способным разогревать вещество до 7 000 °С. При этом оно испаряется, переходит в масс-спектрометр, дальше в плазме ионизируется, ионы разбиваются — сначала легкие, потом тяжелые. Затем частицы попадают на детектор, с помощью которого ученые могут оценить массу электронов этих ионов. Таким образом определяется ядерный состав вещества, позволяющий проводить точнейший анализ возраста.
Отметим, что в России не наберется и десятка подобных установок. При этом применяемые для анализа геологических пород технологии порой куда более затратны. Например, в Санкт-Петербурге используют единственную в России установку Shrimp, которая стоит порядка 2,5 млн долларов. При этом очередь к прибору выстроена на полгода. Установка из Лаборатории ТГУ позволяет дешевле проводить массовые анализы.
Сейчас в Лаборатории отрабатывают технологию процесса, анализируя стандартные образцы циркона - минерала, с помощью которого определяют возраст геологических пород. Выходить на проектные мощности здесь планируют в феврале.
Сейчас в Лаборатории работают 25 сотрудников трех категорий: эксперты, руководители проектов и молодые ученые. При этом все они принимают активное участие и в университетском образовательном процессе. Возглавляет Лабораторию профессор Карлтонского университета в Канаде, основатель собственной консалтинговой фирмы «ErnstGeoscience» и профессор кафедры петрографии ТГУ Ричард Эрнст, занимающийся глобальными климатическими исследованиями. Его индекс цитируемости (h-index = 35) – один из самых высоких среди специалистов в области наук о Земле!
- Ричард очень активно работает с кафедрой климатологии, потому что мы можем фиксировать глобальные изменения климата, но очень важно понимать и те климатические изменения, которые происходят сейчас. Именно с корреляцией гигантских и кратковременных климатических циклов завязано одно из наших направлений кооперации. Второе — это сравнительная планетология. Мы проводили телемост с университетом Брауна, где мощная школа по изучению геологии других планет — Венеры, Марса. И такое дальнее направление, надеюсь, у нас когда-то реализуется — исследование планет земной группы, — рассказал Платон Тишин.
- В истории Земли были этапы массовых вымираний. Мы изучаем магнетизм породы в Восточной и Южной Сибири. Над этим как раз работают наши зарубежные коллеги. Мы надеемся сделать очень серьезные открытия, — подчеркнул руководитель лаборатории Ричард Эрнст.
- Замах на исследование Земли, поиск причин событий, произошедших на планете миллионы лет назад очень вдохновляет и сулит блестящие открытия и ответы на фундаментальные вопросы, волнующие человечество много лет. С другой стороны, это совершенно новый технологический уровень развития университета и наук о Земле в ТГУ. Для нас это очень важно, потому что мы имеем большую историю, традицию и привнесение новых современных дополнительных компетенций, вхождение в сети мирового класса — здесь большое количество партнеров зарубежных присутствуют — дает возможности проводить исследования на совершенно новом технологическом, кооперационном уровне, — отметил Эдуард Галажинский.
Также ректор Томского университета отметил, что запуск Лаборатории даст очень мощный импульс не только развитию наук о Земле, но и естественных, физико-математических наук в ТГУ.
Фото: пресс-служба ТГУ