К 2000-му году у Анатолия Николаевича Зайцева, тогда кандидата геолого-минералогических наук и доцента кафедры минералогии, была почти готова докторская диссертация по материалам многочисленных экспедиций на Кольский полуостров, изучению щелочных пород которого к тому времени он посвятил 15 лет. Но внезапно в его жизни появилась ОНА. Африка…

Экспедиция 2009 года (совместно с Университетом Тюбингена) — на заднем плане вулкан Олдоиньо Ленгаи. Слева направо: Давид (масай-переводчик), Томас Вензель, Грегор Маркл, Анатолий Зайцев, Тамара Головина, Фазиль (води- тель), Хамис (водитель), Сергей Петров

Анатолий Николаевич говорит, что об Африке он мечтал давно. Работая со щелочными комплексами пород в Хибинах, на Кольском полуострове, он невольно сравнивал их с описаниями африканских щелочных пород района Восточно-Африканского рифта, которые знал из публикаций. Щелочные породы в Хибинах и в Африке, в районе рифта Грегори, похожи, только сильно отличаются по возрасту образования. Чтобы было понятно, можно сказать: то, что происходило на Кольском полуострове 380-360 млн лет назад, можно наблюдать в Танзании своими глазами в наше время!

В 2000 году Анатолий Николаевич с радостью принял предложение немецкого петролога из Фрайбургского университета доктора Келлера принять участие в экспедиции по исследованию вулкана Олдоинье Ленгаи в Танзании.

«Это единственный вулкан в мире, который извергает карбонатные лавы, — говорит Анатолий Николаевич. — Доктор Келлер пригласил меня присоединиться к экспедиции в Танзанию в качестве минералога, и я сразу согласился. Ровно через год была еще одна научная экспедиция в Танзанию, тоже в составе немецкой группы геологов.

Эти экспедиции в Африку полностью изменили мои планы: я отложил работу по результатам поездок на Кольский полуостров, хотя собрал и подготовил практически все материалы для докторской диссертации, и переключился на Африку.

Я влюбился в Африку, влюбился в этот необычный вулкан Олдоинье Ленгаи».

В итоге Анатолий Николаевич Зайцев принял участие в четырех экспедициях в Восточную Африку. В 2000 и 2001 годах петербургский ученый ездил в экспедиции на вулкан Олдоинье Ленгаи с немецкими геологами из Фрайбургского университета. В 2005 году организовал научную экспедицию в Восточную Африку от Музея естествознания в Лондоне, где в тот момент работал по программе имени Марии Кюри (Marie Curie Actions). В 2009 году состоялась совместная экспедиция СПбГУ и Университета города Тюбингена, поддержанная немецким фондом Александра фон Гумбольдта (Alexander von Humboldt-Stiftung).

За десять лет ученый исследовал не только вулкан Олдоинье Ленгаи и район озера Натрон, но и другие участки рифта Грегори — вулканы Керимаси и Мосоник, вулканическое поле Нгоронгоро, Олмоти и Эмбакай.

В 2010 году Анатолий Николаевич защитил докторскую диссертацию «Минералогия, гео­химия и посткристаллизационные преобразования вулканических карбонатитов рифта Грегори (Восточная Африка)».

Роман Анатолия Зайцева с Африкой — пример того, как гармонично соединяются научная работа и любовь к путешествиям.

Наука

Сергей Петров отмывает шлих тяжелых минералов

Рифт Грегори является частью Восточно-Африканской рифтовой системы.

«Раньше это был очень труднодоступный район — В 1960–1970-е годы там проводились работы в основном британскими геологами.  В 1967–1968 годах в районе рифта Грегори работала геологическая экспедиция Российской академии наук. Потом был длительный перерыв в изучении геологии данного района. Когда в конце ХХ века в Танзании построили хорошие дороги и стало более или менее безо­пасно путешествовать по стране, работы по исследованию геологии Восточного рифта возобновились. В Танзании очень интересно работать: каждый вулкан, каждое обнажение, каждая порода  таит в себе что-то новое, уникальное. Восточно-Африканский рифт — очень молодой и активный. На протяжении последних 30–35 млн лет здесь происходит образование уникальных в геохимическом и минералогическом отношении вулканических пород. Поразительно то, что на ваших глазах происходят землетрясения, внедряются дайки, извергаются вулканы», — рассказывает Анатолий Николаевич.

Ксенолит карбонатита (светлое) в кар- бонатно-силикатном туфе кратера Кизета — в этом блоке был найден но- вый минерал керимасит (на фотогра- фии — А.Зайцев)

«Восточно-Африканский рифт — благодатное место для минералогов и кристаллографов.  Изучая материалы, собранные во время экспедиций, мне с моими коллегами из СПбГУ — профессором С.В.Кривовичевым, доктором С.Н.Бритвиным и доцентом С.В.Петровым удалось открыть несколько новых минералов», — говорит Анатолий Зайцев.

Вулкан Олдоинье Ленгаи уникален тем, что это единственный известный в мире вулкан, из которого изливаются лавы карбонатитов с высоким содержанием щелочных элементов — натрия и калия. «Отличительной особенностью карбонатитов Ленгаи является их неустойчивость при нормальных атмосферных условиях, — объясняет Анатолий Николаевич. — Уже через несколько часов после извержения поверхность лавовых потоков покрывается порошковым налётом водосодержащих карбонатов — термонатрита и нахколита. В течение месяцев и лет в результате процессов растворения, замещения и кристаллизации из поровых растворов происходит образование разнообразных вторичных минералов, главные из которых пирссонит, гайлюссит, шортит и кальцит. Через несколько лет натрокарбонатиты из плотных массивных пород превращаются в рыхлые, сыпучие породы, сложенные кальцитом и флюоритом. Проведенные исследования разнообразных ассоциаций низкотемпературных минералов, в том числе и вторичного кальцита, позволили нам выяснить физико-химические условия преобразования первичных минералов — грегориита, ньеререита и сильвина, построить временные эволюционные ряды низкотемпературного минералообразования и определить условия появления вторичных кальцитовых карбонатитов».

Получается, что работы в Танзании позволили увидеть и изучить «предысторию» того, что до этого Анатолий Николаевич с коллегами изучали на Кольском полуострове.

Эти исследования рифта Грегори и легли в основу докторской диссертации Анатолия Николаевича Зайцева. Однако практическая значимость работы выходит за рамки минералогии…

Наука  и хобби

Жираф — самое красивое животное. На заднем плане вулкан Лемагрут

Регион Танзании, в который завели А.Н.Зайцева минералогические исследования, интересен еще и тем, что считается — именно здесь находится прародина человека.

В 1978 году в районе Лаэтоли были найдены отпечатки конечностей прямоходящих гоминидов — больших человекообразных обезьян, живших около 3,7 млн лет назад.

В Лаэтоли были проведены научные раскопки группой британских археологов. По результатам раскопок было опубликовано множество археологических и антропологических статей, в которых ученые объясняют, каким образом отпечатки следов смогли сохраниться в течение 3,7 миллионов лет: произошло извержение вулкана Садиман, расположенного примерно в 20 километрах от Лаэтоли, и вся земля оказалась засыпана слоем пепла. Пепел со временем превратился в твердый туф, отлично сохранивший отпечатки, известные теперь как «отпечатки Лаэтоли» (англ. Laetoli footprints).

«Однако, — говорит Анатолий Николаевич, —  никто не изучал состав пепла из туфа, где были найдены отпечатки. И мне показалось интересным проверить, действительно ли извержение вулкана Садиман дало нам эти следы?

Территория Лаэтоли — заповедник, где без специального разрешения правительства Танзании отбирать образцы нельзя. Пришли на выручку американские коллеги из Университета города Милуоки, которые предоставили свою коллекцию образцов пород из области Лаэтоли для работы», — продолжает Анатолий Зайцев. Результаты исследования оказались неожиданными: ни Садиман, ни другие вулканы, расположенные поблизости, не являются источниками пепла из туфа с отпечатками Лаэтоли! «Мы определяли составы минералов из пород с вулкана Садиман и других близлежащих вулканов, а также из туфов Лаэтоли с отпечатками следов гоминидов, затем проводили сопоставление составов минералов в пределах  этих туфов и вулканов. И вот что обнаружилось — никакой корреляции нет! Получается, что территория Лаэтоли была засыпана пеплом извержения какого-то другого, пока неизвестного нам вулкана! Таким образом, мы опровергли уже чуть ли не в учебники вошедшую гипотезу, — говорит Анатолий Николаевич. — Однако если это не Садиман, то какой же другой вулкан? По составу туфа под гипотезу подходит один вулкан, но он не соответствует по возрасту: вулкан гораздо моложе, чем туфы с отпечатками. Остается еще один вулкан из данного района рифта, который мы пока не изучили. Значит, надо продолжать работу!»

Американские геологи высказали предположение: источником туфов с отпечатками Лаэтоли мог быть некий вулкан, который со временем исчез под извержениями последующих вулканов, и сейчас не представляется возможным его обнаружить.

Такое действительно могло произойти. «Но пока не исследованы образцы минералов и пород со всех окрестных вулканов, вопрос об источнике пепла для консервации отпечатков Лаэтоли  остается открытым.  Так что мы будем продолжать работать в этом районе Восточного рифта, чтобы попробовать найти источник пепла для консервации отпечатков Лаэтоли. Это — мое научное хобби», — заканчивает свой рассказ Анатолий Николаевич.

Результаты работы по изучению туфов района Лаэтоли нашли отражение  в статье А.Н.Зайцева «Was Sadiman volcano a source for the Laetoli Footprint Tuff?», опубликованной в научном журнале «Journal of Human Evolution», издаваемом  издательством «Elsevier».

Путешествие

«Африка — совершенно другая страна, пейзаж, ландшафт, животные — всё новое, удивительное, — пытается объяснить свои чувства к Африке Анатолий Николаевич. — Вот едете вы на работу рано утром по саванне, а вдоль дороги стоят жирафы. И спят. А какие удивительные птицы летают вокруг! Я такого количества птиц никогда не видел. Птицы просыпаются  ровно за десять минут до восхода солнца и начинают громко щебетать на все голоса — начинается новый день. С заходом солнца все птицы одновременно умолкают, и внезапно наступает полная тишина. Вокруг — черное бездонное небо с миллиардами звезд, Млечный путь и саванна с ее ночной, неизвестной тебе жизнью…»

Утренняя прогулка львов в кратере Нгоронгоро

Та часть Танзании, куда ездил Анатолий Николаевич во время научных экспедиций, привлекает туристов со всего мира. Здесь расположены известнейшие Национальные парки и природные заповедники, такие как Нгоронгоро, Серенгети, Килиманджаро.

Сюда приезжают туристы, чтобы своими глазами увидеть носорогов, слонов, львов, зебр, антилоп, жирафов, фламинго и многих других животных и птиц. Туризм  — один из главных источников дохода населения Танзании. Местные жители знают помимо родного языка английский, немецкий, французский, работают гидами в туристических фирмах, сопровождают туристов на сафари.

«За последние десять лет в Танзании построили шикарные дороги, гостиницы. Цены на сафари-туры приемлемые, — рассказывает Анатолий Николаевич. — Но чуть выходишь за пределы  туристических маршрутов, становится намного сложнее передвигаться —  и дорог фактически нет, и цены на организацию сафари возрастают значительно. В районе озера Натрон, недалеко от вулкана Олдоинье Ленгаи, где располагался палаточный лагерь нашей экспедиции, туристов немного — сюда приезжают, в основном, смотреть на тысячи фламинго на озере Натрон и подняться на вершину вулкана. А когда мы выезжали в совершенно дикие районы рифтовой долины, где не было ни местных жителей, ни туристов, было даже немного страшно».

В экспедициях 2005 и 2009 годов, в которых участвовали, помимо Анатолия Зайцева,  Сергей Викторович Петров (тогда доцент, а ныне заведующий кафедрой геологии месторождений полезных ископаемых) и Елена Олеговна Зайцева, жена Анатолия Николаевича, велись детальные дневники. Автор дневников — Е.О.Зайцева, фотограф — С.В.Петров, технический редактор — А.Н.Зайцев. «Жена — тоже геолог, закончила кафедру минералогии, поэтому в путешествии она была бесценным помощником, да еще и вела подробный дневник», — рассказывает Анатолий Николаевич. Дневники действительно получились познавательными: в них нашлось место и подробному рассказу об экспедиционной работе, и наблюдениям за животными и птицами, и замечаниям любознательного человека о жизни местного населения.

В июле 2007 года в пределах Восточно-Африканского рифта в районе озера Натрон наблюдались сильные подземные толчки. Это было сигналом возобновившейся сейсмической активности в рифтовой долине. С 4 сентября 2007 года началось сильное извержение Олдоинье Ленгаи, которое продолжалось почти год. Сейсмическая активность в пределах рифта Грегори не прекращается, поэтому не ослабевает интерес ученых к этому региону планеты.

Как же Кольский?

Пока Анатолий Николаевич  новых поездок в Африку не планирует. «Хотелось бы, но это все-таки дорого. Если будут деньги на организацию экспедиции, обязательно поеду, — делится своими мечтами А.Н.Зайцев. — За предыдущие экспедиции в Танзании была собрана хорошая коллекция образцов, еще есть что изучать и с чем работать. Так что Африка остается в сердце, а сейчас есть время… для возвращения на Кольский полуостров. В свое время у меня был собран там огромный материал, который использован лишь частично, но многое до сих пор  не опубликовано, — поясняет Анатолий Николаевич. — На Кольском полуострове, в Хибинах, работают наши студенты, и сейчас самое время вернуться к этим темам. Столько работы, сил, денег было вложено — это не должно пропасть!»

«Один из планов, возможно, объединит в себе научные изыскания по Кольскому полуострову и по Танзании. Правда, это в большей степени прикладные, коммерческие работы, —  говорит Анатолий Николаевич. — Сейчас весь мир заинтересован в изучении  редкоземельных элементов. Они необходимы для многих отраслей современного производства,  например, для изготовления цветных мониторов, катализаторов, магнитов. Основная доля добычи редкоземельных элементов приходится на Китай: в его руках сосредоточено 97% рынка, китайские компании ограничивают экспорт, контролируют цены. Поэтому поиск редкоземельных элементов ведется во всем мире. Есть предпосылки заняться поиском новых месторождений редкоземельных элементов на Кольском полуострове.

В Африке работы по поиску новых месторождений редкоземельных металлов  уже активно ведутся. В прошлом году, например, ездили с британскими коллегами в Намибию, где проводили опробование района на возможность наличия таких месторождений. Возможно, такие же работы продолжатся и на территории Танзании.

Я с удовольствием приму участие в такой экспедиции».

Изыскания профессора Анатолия Николаевича Зайцева, казалось бы, выстроенные в соответствии с его собственными научными интересами и увлечениями, продолжают развитие научной школы кафедры минералогии СПбГУ. Карбонатитовую тему на Кольском полуострове начинал разрабатывать профессор А.А.Кухаренко в конце 1930-х годов. Над ней также работали  сотрудники кафедры ученые О.М.Римская-Корсакова, Г.А.Ильинский, М.Д.Евдокимов. и продолжают исследования А.Г.Булах и Н.И.Краснова, Знания о карбонатитах  Кольского полуострова пополнились работами А.Н.Зайцева по щелочным породам рифта Грегори, а на Кольском полуострове работает уже следующее поколение студентов кафедры минералогии СПбГУ.

Елизавета Благодатова