На Байкале нашли эталонный образец апатита: подробности

Российские ученые обнаружили под Иркутском уникальный образец апатита, который может стать эталонным материалом для геохимических исследований. Кристалл отличается необычной однородностью состава и способен повысить точность лабораторных анализов минералов и горных пород.

Исследование, результаты которого опубликованы в журнале Minerals, провели специалисты Института земной коры СО РАН. Они изучили крупные кристаллы апатита из района городка Слюдянка в 110 км от Иркутска, собранные еще в 1980-е годы. Из семи образцов только один оказался полностью однородным. Он получил условное обозначение SlyudAP и продемонстрировал равномерное распределение элементов без зон обогащения — ключевое свойство для эталонных материалов.

Кристалл с байкальских берегов содержит повышенные концентрации стронция, тория и мышьяка, а редкоземельные элементы присутствуют в умеренных количествах. По словам исследователей, именно сочетание химической стабильности и высокой гомогенности делает находку особенно ценной для калибровки аналитического оборудования.

Эталон для науки

Апатит широко используется геологами как индикатор происхождения магматических и метаморфических пород. По его химическому составу можно судить о температуре формирования пород, составе магмы и эволюции рудных систем. Однако для корректной интерпретации данных необходимы эталонные образцы с известными параметрами.

Новый образец из Иркутской области может стать таким стандартом. Его планируют применять для проверки точности масс-спектрометрии и других методов анализа микроэлементов. Это позволит сопоставлять результаты исследований разных лабораторий и повышать воспроизводимость геохимических данных.

Что известно о месторождении

Апатит — минерал группы фосфатов с общей формулой Ca5(PO4)3(F,Cl,OH). Это основной источник фосфора для промышленности и важный компонент многих пород. Он часто содержит примеси редкоземельных элементов, стронция и тория, что делает его ценным объектом геохимических исследований. Метод датирования по следам деления радионуклидов в апатите применяется для восстановления тепловой истории земной коры.

Месторождение Слюдянка на западном побережье Байкала известно крупными хорошо сформированными кристаллами апатита, иногда ювелирного качества. Такие образцы нередко используются как коллекционные минералы и научные стандарты. Название Слюдянка говорит само за себя. Блестящие камни добывают в этих местах со второй половины XVII века. 

Исследования будут продолжены. Во-первых, мы собираемся развивать использование слюдянского апатита в качестве геохронологического стандарта. Дело в том, что этот минерал часто применяют для определения возраста пород по уран-свинцовому методу. Сейчас мы провели предварительные измерения и получили возраст апатита — 467 миллионов лет. В будущем мы хотим уточнить эти данные, чтобы его можно было использовать как стандарт и для элементного состава, и для определения возраста. Во-вторых, мы будем предлагать наш образец геохимикам. Любая лаборатория, которая занимается анализом апатита, сможет использовать его для проверки правильности своих измерений. Это вторичный стандарт, который повышает надежность данных, особенно когда речь идет о поиске редкоземельных металлов или реконструкции сложных геологических процессов. Образцы уже доступны для научного сообщества.Артем Мальцевпервый автор исследования, старший научный сотрудник ИЗК СО РАН, к. х. н.

Апатит является основной неорганической составляющей костей и зубов человека — именно гидроксиапатит формирует зубную эмаль. О том, как по составу ископаемых зубов ученые восстанавливают прошлое, мы рассказали здесь.