Железо-марганцевые образования есть на дне океанов и озер, а также в почвах. Они встречаются почти во всех геологических структурах. В их состав входят марганец, железо и другие химические элементы, которые используются человеком.

Есть несколько механизмов образования, но самый обсуждаемый — биогенный. Он основан на взаимодействии ионов металлов с живыми организмами.

Есть два способа получить доказательства этой гипотезы:

• изучить визуально различимые микроорганизмы и провести микроскопические исследования с высоким разрешением;
• расшифровать ДНК микроорганизмов, обитающих на железо-марганцевых образованиях.

Ученые из ЛЭТИ и СПбГУ предложили новый метод, который подтверждает биогенное происхождение железо-марганцевых образований. Исследования проводились на образцах из рифтовой долины Срединно-Атлантического хребта (район подводного вулкана Пюи-де Фолль).

Камиль Гареев, доцент кафедры микро- и наноэлектроники СПбГЭТУ «ЛЭТИ», рассказал, что железосодержащие включения в составе железо-марганцевых образований появились благодаря биоминерализации с участием бактерий, окисляющих и восстанавливающих железо.

Ученые сосредоточились на изучении магнитных свойств железо-марганцевых образований. Они также исследовали органические вещества, выделенные из этих образований, с помощью газовой хромато-масс-спектрометрии и провели полный анализ химического и минералогического состава образцов.

Исследования помогают понять, как формировалась земная кора и появились залежи полезных ископаемых. Изучение механизмов образования минералов железа может пригодиться для получения магнитных частиц биогенного происхождения. Их можно использовать для точной доставки лекарств или компонентов для наноэлектроники.

Мы исследовали образцы железо-марганцевых образований из рифтовой долины Срединно-Атлантического хребта, используя оборудование Научного парка СПбГУ. Это большой проект по изучению природных источников наночастиц на основе оксидов железа. Они могут быть полезны в геологии, медицине и промышленности.

Результаты исследования опубликованы в научном журнале Geosciences.