Месторождения и история (Эдвард Эрлих, 2016)

Книга представляет собой попытку дать панораму процесса открытия и освоения месторождений полезных ископаемых и влияния, которое оказали эти открытия на социально-экономическую историю человеческого общества. Описание сопровождается рассказом о судьбе первооткрывателей. В значительно мере она опирается на известные автору по личному опыту истории открытия крупнейших месторождений России – алмазных месторождений Сибири, Норильска, Талнаха, редкометалльных месторождений массива Томтор.

Оглавление

  • Предисловие
  • Часть I. Истории открытия и освоения месторождений минерального сырья

* * *

Приведённый ознакомительный фрагмент книги Месторождения и история (Эдвард Эрлих, 2016) предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.

Купить и скачать полную версию книги в форматах FB2, ePub, MOBI, TXT, HTML, RTF и других

Часть I. Истории открытия и освоения месторождений минерального сырья

Глава 1.1. Век Камня

До того, как человек научился извлекать из камня одну из его составляющих (как правило – минералы, содержащие тот или иной металл), он использовал камень как таковой. Из одних типов камня делали оружие и орудия труда, другие шли на возведение жилых домов и культовых сооружений; наконец, глина служила материалом и для строительства, и для производства посуды, и была основой для рождающихся изобразительных искусств. Самые ранние, доисторические, эпохи человеческой истории различают по типу обработки камня. Их так и называют: палеолит или неолит – древняя и новая каменные эры. В ходе обработки камня происходило и само формирование биологических особенностей вида Homo Sapiens.

Обсидиановая империя

Эру камня мы обычно воспринимаем как время, когда человек делал орудия из кремня, аморфного кремнезема, встречающегося в виде желваков в слоях некоторых осадочных пород.

Менее известно, что во многих районах вместо кремня использовалось значительно лучшее сырье – обсидиан. Это плотное вулканическое стекло, обычно очень богатое кремнекислотой. Обсидиан образуется в результате быстрого охлаждения лавы. Способность колоться на тонкие пластинки с острыми режущими краями делала обсидиан прекрасным материалом для создания каменных орудий: наконечников стрел, ножей, топоров. Обсидиан высоко ценился древними мастерами; не менее его свойств привлекателен был способ добычи. Важной особенностью месторождений обсидиана являлось то, что в силу большой вязкости материала в момент извержения он образовывал так называемые вулканические купола – холмы с крутыми склонами, высотой в несколько сот метров. Добывать обсидиан из вулканических куполов было несопоставимо проще, чем кремень из пластов осадочных пород.

На использовании обсидиана вырос Теотиуакан – древний город, расположенный в часе езды на машине от современного Мексико-сити. Уже около 150-го года до н. э. поселение было крупным культовым центром. Здесь на плато на высоте около 2200 метров над уровнем моря к 250 году н. э. закончилось строительство так называемой пирамиды Солнца – третьей в мире по величине, высотой 65 метров и основанием 220 × 225 метров. Вместе с построенной позже и несколько меньших размеров так называемой пирамидой Луны, храм на протяжении столетий привлекал многочисленных паломников со всей Центральной Америки. Около 400 года н. э. город насчитывал более 200 тысяч обитателей и был шестым по количеству населения городом мира, в 5 раз превышая население Лондона времен Генриха VIII. Теотиуакан стал крупным экономическим центром по изготовлению оружия и орудий из обсидиана.


Рис. 1.1.1. Пирамида Луны близ Мексико-сити. Высота 46 метров, ширина в основании 150 метров.


Здесь действовали, по крайней мере, четыре крупных мастерских, в которых работали лучшие мастера. Учиться к ним приезжали люди с побережья Мексиканского залива и из Монте Альбан на юге. Местный обсидиан имеет темно-серый цвет с серебристым блеском после шлифовки; большое количество обсидиана зеленого цвета привозилось из района горы Идальго близ тихоокеанского побережья. Таким образом, город был связан фактически со всеми районами современной Мексики. Можно сказать, что это была настоящая обсидиановая империя. Около 650 года город внезапно опустел. Судя по повсеместным следам большого пожара, он был уничтожен пришедшими с севера племенами. Не исключено, что определенную роль в последующем упадке города сыграло истощение запасов легко добываемого обсидиана и гибель многих мастеров от руки завоевателей. Во всяком случае, когда сюда пришли ацтеки, они застали лишь древние руины.

Когда мы говорим об античной Элладе, мы говорим об эпохе бронзы. Но ей предшествовала эпоха широкого использования обсидиана – кикладская культура. На острове Милос имеются единственные в Греции месторождения обсидиана. Он начал использоваться людьми 13000 лет назад. Обсидиан Милоса стал широко применяться на Ближнем Востоке и был главным предметом торговли острова. Расположенный между материковой Грецией и Критом Милос стал важным центром Минойской цивилизации. Для разработки обсидиана и торговли им было основано поселение Филокопи. Расцвет острова относится к VI–V векам до нашей эры. Со времени расцвета Рима обсидиан с Милоса широко распространяется по всему Средиземноморью.


Рис. 1.1.2. Милос. Архипелаг Киклады.


Богатый археологический материал по Средиземноморью, которое называют колыбелью европейских цивилизаций, показывает, что и здесь места добычи обсидиана являлись центрами интенсивной обработки камня и производства орудий. Вокруг них складывались поселения и через них устанавливались экономические связи с самыми отдаленными районами. Наглядно иллюстрирует это экспозиция музея в городке Липари на одноименном острове к северу от Сицилии. Здесь проходил удобный морской путь, связывавший восточное и западное Средиземноморье, то есть Грецию и Малую Азию, с районами южной Франции, Балеарскими островами и Иберийским полуостровом. Важно отметить, что все острова Липарской группы вулканического происхождения. Работники музея собрали большую коллекцию обсидиановых орудий из местных захоронений разного времени и отчетливо показали наличие торговых и культовых связей, охватывающих весь Средиземноморский бассейн.

Эпоха мегалита

Важнейшей областью использования камня с древних времен было разнообразное строительство: жилищ, оборонительных укреплений и, возможно, наиболее важное – культовых сооружений. Последние обеспечивали прямую связь с богами и предками, привлекали многочисленных паломников и по всем этим причинам должны были быть величественными, свидетельствовать о могуществе построивших их племен. Создатели храмов не жалели труда и усилий ни в Средиземноморье (от Египта и Вавилона до мегалитических сооружений Мальты и Микен), ни в Западном полушарии. Представление о том, что строительство велось преимущественно за счет рабского труда, сейчас почти полностью отброшено. Письменные источники свидетельствуют о том, что возведение храмов считалось священным долгом, даром богам и путем к спасению, и строили их, в основном, свободные люди. Традиции строительства огромных культовых сооружений были продолжены в возведении величественных храмов античной Греции и позднее готических соборов средневековой Европы. Но одних внушительных размеров было недостаточно. Для нас, сегодняшних зрителей произведений древности, утерян важнейший эстетический элемент – окраска, цветовое решение этих памятников. Обе пирамиды Теотиуакана были окрашены в красный цвет и должны были производить ошеломляющее впечатление на зрителей. Да и греческие храмы, включая сам Парфенон, были раскрашены; не были бесцветными, какими мы видим их сегодня, и статуи, украшавшие средневековые соборы. Термин «мегалит» используется в соответствии с определением, данным в словаре Вебстер.

К строительному камню предъявлялись высокие, специфические требования, прежде всего устойчивость против эрозии и одновременно легкость обработки. Места его добычи (месторождения!) должны были находиться недалеко от предполагаемой постройки и, говоря современным языком, от транспортных артерий. Естественно, выбор типа камня зависел от окружающих природных условий и назначения сооружения. В каждом регионе рождались свои традиции. Знаменитые граниты раппакиви Финляндии (Буллах А. Г. Каменное убранство Петербурга), добытые в Фридрихсхамском карьере, пошли на каменное убранство Петербурга, его набережные и уникальные по красоте и грандиозности монолиты – колонны Исаакиевского собора, Александрийский столп, петровский Гром-камень; гранитом облицована и крепость, с которой начался город. Декоративную роль камня люди осознали много позже, а во времена каменного века была своя эстетика, главным образом выраженная в культовых сооружениях: гранитные глыбы Стоунхенджа, египетские гигантские пирамиды и сфинкс из гранита Синая поражают наших современников.

К категории строительного камня относятся и скромные на вид известняки Мальты и прилегающих к ней островов Гозо и Комино к югу от Сицилии. Здесь проходила вторая, южная ветвь пути из восточного в западное Средиземноморье. Но, в отличие от Липарских островов, какие-либо проявления вулканизма здесь полностью отсутствуют. Все острова сложены плотными, но легко поддающимися обработке известняками. Именно их использование при отсутствии обсидиана определило всю раннюю историю острова.

Не имея под рукой материалов, пригодных для изготовления оружия, островитяне возводили мегалитические крепости, чтобы устоять под натиском пришельцев. Огромные блоки известняка таких цитаделей, как Хаджар Им на Мальте и Гджантия на Гозо, служили и местом обитания, и святилищами людей каменного века. Всего на Мальте и Гозо известно 30 групп таких построек. Они на 1000 лет старше пирамид Гизы в Египте, Стоунхенджа в Британии, и тем более пирамид Теотиуакана и храмов майя. Абсолютные датировки, полученные по радиоактивному углероду, материалов, собранных близ этих строений, колеблются от 5200–4000 до 900–750 лет (Bezzina, 2004).

Заслуженным признанием роли строительного камня в истории Мальты явилось создание музея, который так и называется: Центр традиции известняка. Здесь не выставлены коллекции красивых камней, но наглядно, шаг за шагом демонстрируются стадии добычи и обработки блоков известняка.

Необычен и выразителен и другой музей, отражающий роль строительного камня в истории на самых ранних стадиях, когда обитатели острова выпиливали блоки известняка, создавая подземные жилища мертвых – Хайподжеум. Сейчас эти сооружения стали историческим памятником и находятся под охраной ЮНЕСКО. Приятно сказать, они действительно тщательно оберегаются. Чтобы предохранить стены могильников от окисления под воздействием углекислого газа при большом стечении посетителей, экскурсии регулируются. Традиции строительства подземных сооружений, начатые при создании Хайподжеума 2400 лет до н. э., были продолжены при постройке бомбоубежищ для укрытия гражданского населения от страшных бомбежек, которым остров подвергся во Вторую мировую войну.


Рис. 1.1.2. Мегалитический комплекс Хаджар Им.


Роль обороняемой крепости на магистральном морском пути остров сохранял на всем протяжении своей истории – и тогда, когда он сдерживал натиск оттоманских полчищ в XVI веке, и когда служил госпиталем Европы в Первую мировую войну, и когда устоял под бомбежками нацистских банд во Вторую мировую войну, дав возможность союзникам разбить армию Роммеля под Эль Аламейном и Тобруком.

Месторождения камня, легко добываемого крупными блоками, относительно редки. Там, где они отсутствовали, материалом для строительства служили глина, открывшая путь для изготовления кирпича, или песок и галька, образовывавшие наполнитель бетонов.

Исаакиевский собор Санкт-Петербурга, месторождения, давшие его камень, и его создатели

Для строительства мегалитических построек – пирамид ацтеков и майя, пирамид Древнего Египта необходимо было наличие двух необходимых условий:

1. Абсолютная власть властителя страны, не считающегося ни с чем для исполнения своих желаний. Собственно, пирамиды и были вызваны желанием показать свое величие и бросить вызов, или принести дар Богу.

2. Абсолютное рабство всего населения, дававшее неограниченное количество по сути даровой рабочей силы.

Эти два условия позволили создавать мегалитические гиганты при самом примитивном техническом уровне экономики. Последней по времени мегалитической постройкой стал Исаакиевский собор столицы Российской Империи.

В определенном смысле мегалитическими постройками можно считать и гигантские плотины гидроэлектростанций, известные как «великие стройки коммунизма». Они тоже строились в основном за счет рабского труда заключенных, хотя параллельно применялись и современные технические средства строительства.

Но главное во всех этих стройках было идентично: гигантские сооружения возводились, считай, даровым рабским трудом (те же рабы использовались в Египте, на майянских и ацтекских стройках и в России) и поэтому заботиться о техническом усовершенствовании методов строительства не представлялось нужным.

Я родился и вырос в Ленинграде (Петербурге) – первом каменном городе страны. В противоположность всем остальным русским городам, бывшим деревянными, Санкт-Петербург по замыслу основателя города Петра изначально строился как город из камня. Город самой природой был прекрасно снабжен всеми необходимыми строительными материалами. Рядом с ним расположены неисчерпаемые запасы глин, слагающих многосотметровые кембрийские (т. е. образовавшиеся в кембрийский период, 542–488 млн. лет назад) толщи. Кирпичные заводы располагались по рекам Ижоре, Тосне, Неве (у Шлиссельбурга). К 1720 году изготовлялось около 10 млн. штук кирпича в год (История каменного строительства).

Санкт-Петербург – первый в России город камня. Воплощением города являются гранитные набережные Невы и, главное, – символ города, его главный собор – Исаакиевский (Исаакий). Прекрасное, полное и всестороннее описание каменного убранства города дают работы выдающегося минералога А. Г. Булаха и его учеников (Булах, 1999; Булах, Абакумова, 1997; Булах, Гавриленко, Рундквист, 1988). Так что нам нет надобности повторять их.

Стать городом камня Санкт Петербург смог благодаря уникальному сочетанию месторождений строительных материалов – строительного известняка, «путиловского камня», синей глины, давшей неисчерпаемые запасы материала для кирпичных заводов, и, наконец, финского гранита, определившего архитектурный декор города.

Санкт-Петербург смог стать городом камня в связи со своим положением близ границы Балтийского щита и кратона Русской платформы. Здесь располагаются выходы полосы толщи синих кембрийских глин, древнейшей толщи осадочного чехла Русской платформы (кембрийский период с 541±1.0 до 485±1.9 млн. лет), обеспечившей потребности кирпичных заводов, снабжавших все стройки города на протяжении всей его истории. Разработки глин можно вести везде в пределах этой полосы, так что всю полосу выходов кембрийских глин можно рассматривать как одно сплошное месторождение.

Добыча глин издревле производится в городе Никольское близ станции Саблино. Здесь же находятся основные заводы по переработке синих глин. Потребность в кирпиче из синих глин растет. В декабре 2012 года состоялась закладка нового крупнейшего в России кирпичного завода. Производственная мощность его составит 160 млн. штук кирпича в год (12-12-2012). Из глин здесь производят строительный, облицовочный кирпич, керамическую плитку, керамзит. На заводе Ленстройкерамика, кроме того, производят порошковую и гранулированную глину, которую используют для кладки печей и в скульптурном деле. В последние годы глины широко используются в терапевтических целях для лечения широкого спектра заболеваний от кожных до онкологических (Натальин). Кембрийские глины перекрыты толщей известняков ордовикского возраста (т. е. образовавшиеся в ордовикский период 488–443 млн. лет назад). Недалеко от города при впадении Волхова в Ладогу находились каменоломни так называемого «путиловского камня», поставлявшие серо-желтый плитчатый известняк, шедший на мощение улиц, отделку зданий и производство извести. Название «путиловского» он получил по имени поселка Путилово, где находились первые главные карьеры, дававшие наибольшее количество плит (Путиловская плита – первый камень Санкт-Петербурга).

Из путиловского камня делались плиты мостовых, лестницы, отделывались фасады домов. Из этого камня сделаны крепостные стены Таллина и других городов Прибалтийских стран, памятные всем, кто бывал в Таллине, башни Длинный Герман и Толстая Маргарита. Еще с XI века из него строились здания православных храмов. Тогда же он шел на строительство крепостных стен Копорья, Иван-города, Нарвы. В Петербурге он широко использовался в годы царствования Петра I, Екатерины I, Елизаветы. «Не жалко земли, жалко Путиловской горы», – говорил Петр I. Из него делали фундаменты зданий, цоколи, стилобаты, лестничные клетки, плиты для балконов, тротуаров, укрепления набережных. Камень добывали в открытых карьерах, расположенных рядом с городом. Путиловская плита доставлялась в Петербург на баржах по Волхову, Тосне и затем по Неве.

Из этого камня построены стены Летнего дворца Петра, дворца Меньшикова. Каменоломни, из которых добывался этот камень, находились у южного берега Ладоги, в долинах рек Поповка, Тосна, Славянка.

Наконец, на эродированной поверхности пород осадочного чехла располагаются рыхлые четвертичные отложения (1.8 млн. лет или моложе), ледниковые и флювиальные отложения на окраине ледникового щита, покрывавшего Фенноскандию. Это морены и флювиогляциальные отложения, давшие неисчерпаемые запасы песков, гравия и валунов. Один из таких валунов-гигантов стал подножьем памятника Петру I.

Но главным камнем Петербурга, создавшим его неповторимый облик, был гранит. Это был финский гранит, ввозившийся из многочисленных карьеров, расположенных в соседней Финляндии и на островах Финского залива, и известный как финский морской камень, интерлит, питерлит, выборгит. Гранит добывался в карьерах между городами Выборг и Хамина (Фридрихсхамн) и на островах Финского залива. Отсюда и его название – «морской камень». Лучшие его монолиты связаны с месторождением Питерлакс, расположенным в Финляндии близ границы с Россией.

Он известен геологам всего мира под финским именем рапакиви (в переводе – гнилой камень, поскольку из-за своей крупнозернистости он обычно легко рассыпается при выветривании). (Luodes, Selonen, 2005). Характерной чертой текстуры камня является присутствие многочисленных овоидоидальных выделений калиевого полевого шпата размером 3–5 см, погруженных в мелкозернистую массу кварца, полевого шпата и слюды (см. рис 1.1.3).


Рис. 1.1.3. Гранит рапакиви – типы текстуры полированного камня: а) финский морской гранит, б) гранит из-под поселка Кузнечное, в) гнейсгранит. Рисунок Д. Доливо-Добровольского (из Булах, 1999). Текстура гранита, изображенная на рис. а и г, наиболее близка к текстуре гранитов колонн Исаакиевского собора.


Такое редкое сочетание комбинации месторождений столь разных типов строительного камня объясняется положением города в месте, где докембрийские, то есть образовавшиеся более 600 миллионов лет назад ингенсовно дислоцированные кристаллические породы Балтийского щита (граниты, гнейсы, кристаллические сланцы) погружаются под почти горизонтально залегающие осадочные толщи Русской плиты, имеющие палеозойский и мезозойский возраст (моложе 600 миллионов лет). Первый комплекс пород выходит на поверхность на севере Карельского перешейка, у Приозерска или на западе его – в районе Выборга.

Породы осадочного покрова налегают на поверхность дислоцированных пород фундамента с резким угловым несогласием. Погружение толщ покрова в сторону от границы щита происходит не равномерно, а осложняется резкими флексурными перегибами. Это привело к образованию довольно широких полос выходов, в пределах которых распространены толщи определенного возраста. Это дало возможность для локализации в пределах таких полос целой серии месторождений каменного сырья, связанных с этими толщами (синих кембрийских глин, ордовикских известняков), связанных с определенными толщами покрова платформы.

Воды, в обилии поставляемые тающими ледниками, переоткладывали рыхлые обломки подстилающих пород, образовали моренный рельеф и послужили источником неисчерпаемых запасов песков и гравийного материала, а сдержавшиеся в них валуны и глыбы кристаллических пород дали материал для бутового камня, легшего в фундаменты зданий и сооружений.

Гранит, можно сказать, национальный камень и символ этой замечательной страны, Финляндии, по сей день дающей 2 % мировой его продукции. Она была присоединена к России в 1809 году. Поставки финского гранита в Петербург были в 1811 году освобождены от налоговых пошлин, что сыграло немаловажную роль в экономической осуществимости облицовки Невы и отделки гранитом петербургских дворцов и храмов.

Именно этим гранитом сложены огромные мега-блоки колонн символа Санкт-Петербурга, Исаакиевского собора. Монолиты были высечены на Питерлакском месторождении гранитов в Финляндии.

История строительства Исаакиевского собора представляет собой прекрасный пример «открытия» и освоения месторождения гранита рапакиви. Сам Исаакий с его монолитами гранитных колонн предстает перед нами, как созданное в XIX веке последнее мегалитическое сооружение в истории. Питерлакское месторождение было известно задолго до того, как оно стало использоваться для добычи гигантских блоков для колонн Исаакия. Но потребовался гений создателя проекта собора и его строителя Огюста Монферрана, чтобы увидеть в Питерлакском граните его эстетическую красоту и оценить по достоинству монолиты по размерам, подходящие для сооружения собора. Нужен был инженерный гений испанца на русской службе А. Бетанкура, чтобы организовать его добычу и доставку монолитов к месту стройки в Санкт-Петербург, нужно было замечательное умение крепостных каменщиков во главе с С. К. Сухановым, чтобы обработать этот камень и водрузить колонны на место.

По настоящему эра широкого использования гранита в строительстве в Санкт Петербурге началась с восшествия на престол Екатерины II. Она взошла на трон в результате переворота 9 июля 1762 года. А уже через 10 дней, 17 июля, был издан рескрипт, по которому выделены средства на облицовку набережных Санкт-Петербурга гранитом. Таково было значение, придаваемое преобразованию вида столицы Империи.

Гранит добывался в двух карьерах на расположенных в 5 км друг от друга островах «Я застала Петербург деревянным, а оставляю каменным», – говорила она в конце царствования. Именно в это время в строительство Петербурга буквально «ворвался» финский гранит. Он использовался как идеальный бутовый камень для фундаментов домов. Но, главное, он был использован для строительства гранитных набережных Невы, ее притоков и каналов в городской черте. В 1763–1767 годах под руководством любимца Екатерины, архитектора Ю. М. Фельтена, начал осуществляться грандиозный инженерный проект по облицовке набережных. Первым был участок между Зимней канавкой у Зимнего Дворца и Марсовым Полем. Тут же был построен и каменный арочный мост через Зимнюю канавку. За ним последовала серия мостов через Фонтанку. В 1803–1820 годах была облицована набережная Васильевского острова, в 1784–1887 годах тем же гранитом были облицованы стены Петропавловской крепости. Из него создавались постаменты памятников, начиная со знаменитого Гром-камня – огромного валуна, сложенного тем же рапакиви и ставшего основанием Медного всадника, и кончая постаментами памятников Барклаю де Толли и Кутузова у Казанского собора.

После присоединения Финляндии к России товары, в том числе и строительные материалы, из нее стали ввозиться беспошлинно. Одновременно царское правительство отменило налоги с горных разработок в Финляндии (Булах, 1999).

Гранит месторождений, поставлявших рапакиви для отделки Исаакиевского собора, уникален, поскольку в противоположность названию рапакиви – «гнилой камень» тут залегали огромные, лишенные трещин, монолиты гранита. Главное требование к месторождению состояло в том, чтобы гранит не был бы трещиноват и, вопреки своему названию, должен был быть устойчивым к выветриванию. Важно было и то, что месторождения должны были располагаться в удобных для транспортировки местах. Именно такое месторождение и было найдено относительно недалеко от Выборга (на территории Финляндии). Месторождения были обнаружены приказчиками купца И. Шохина на Геваниемском мысу, где и был заложен уникальный Питерлакский карьер. По приглашению Шохина месторождение посетили О. Монферран и С. Суханов. Они признали здешний гранит пригодным для стройки и отделки предполагавшегося собора. Именно поэтому Монферран и использовал этот камень в победившем на конкурсе проекте собора. С этого момента Питерлакское месторождение и стало месторождением.

Крупнейшей постройкой Петербурга, в которой использован рапакиви, является Исаакиевский собор. Он назван по имени Исаакия Далматского, в день которого родился Петр I. Нынешнее здание собора уже четвертое по счету (см. Булах, Абакумова, 1997). Он строился 40 лет и был открыт в 1858 году в преддверии двухсотлетнего юбилея со дня рождения Петра I. Построен он по проекту французского архитектора Огюста Монферрана, занявшему первое место на конкурсе. А. Дюма назвал Монферрана «Микеланджело севера». Монферран проектировал Исаакиевский собор в традиции крупнейших сооружений такого рода в Европе.

Общий вид собора показан на фотографии (см. рис. 1.1.3).


Рис. 1.1.3. Общий вид Исаакиевского собора. (Из Исаакиевский собор)


Техника добычи и обработки гранита была самая примитивная, все делалось вручную. Применяемая техника ничем по уровню не отличалась от техники строительства египетских пирамид. Основой и там и там был рабский труд. А ведь вес монолитов колонн Исаакиевского собора во много раз превышал вес блоков египетских пирамид. Соответственно, большим должно было быть и мастерство гранильщиков камня – бригады вологодских мастеров под руководством Самсона Ксенофонтовича Суханова. Он прибыл в Петербург из родной Вологды и работал в артели своего шурина (брата жены), строившей Михайловский замок, после чего организовал собственную артель, создавшую ростральные колонны, колоннаду и скульптуры Горного Института, Александрийскую колонну и даже постамент памятника Минина и Пожарского в Москве (см. Самсон Суханов, Суханов Самсон Ксенофонтович, Зайцев. Участие вологжан в строительстве Петербурга). Гениальная кисть В. Тропинина сохранила нам образ этого самородка (см. рис. 1.3.4). Конечно, в такой гигантской стройке, как Исаакиевский собор, Самсон Суханов играл роль руководителя всех каменных работ. Об объёме и сложности его работы говорит то, что общее число рабочих, занятых на строительстве собора, составляло 125 тысяч человек.


Рис. 1.1.4. Самсон Суханов. С портрета В. Тропинина (деталь) (Из Самсон Суханов)


Самой яркой чертой собора являются ряды колонн из цельных блоков финского гранита рапакиви (см. рис. 1.1.5).


Рис. 1.1.5. Ряды колонн из монолитов рапакиви в портике Исаакиевского собора


Общее количество их 48. Высота колонн 17 метров, диаметр – 1.85 метра, вес каждой колонны 114 тонн. Стены собора возводились из рускеальского мрамора. Однако он оказался нестойким к выветриванию и крошился. Поэтому уже в 1870–1890 годах многие его плиты были заменены мрамором «барделио», добывавшимся в Италии близ Серравензы. Иконостас вырезали из белого мрамора, добытого в карьерах Винкарелла, Фальковия и Альтесимо. По первоначальному плану Монферрана колонны в алтаре должны были быть сделаны из зеленой сибирской яшмы, но в 1836 году на Медно-Руднянском руднике на Урале была найдена огромная глыба малахита, и было решено использовать для колонн алтаря этот камень. Учитывая значимость собора, для него не жалели каменного материала. Монферран мог выбирать любые цветовые гаммы из самых ценных пород камня. Статус Исаакиевского собора, как главного православного храма столицы империи, давал Монферрану неограниченную возможность выбора для строительства собора любых самых замечательных видов цветного камня. И он в полной мере использовал эту возможность. Можно сказать, что в вопросах внутренней отделки собора он выступал как своего рода композитор, оркеструющий цветовую гамму, выбирая наиболее подходящие для отделки собора разновидности камня. Две центральные колонны иконостаса высотой 4.9 метров и диаметром 0.41 метра облицованы бадахшанским лазуритом по методу «русской мозаики». На краю боковых приделов иконостаса также из пластинок лазурита выложен излюбленный древнегреческий орнамент – меандр, или «бордюр a la greque». Ступени к алтарю и нижняя часть иконостаса вытесаны из темно-красного шокшинского порфира («шиханского порфира»). Из него же сделан карниз, венчающий каменный декор всего интерьера. Пол по периметру собора окаймлен плитами этого кварцита. Пол составлен из расположенных в шахматном порядке плит темно-серого рускеальского мрамора. Центральная часть пола под куполом собора представляет великолепную мозаику в форме огромного круга, называемого «розеансом», то есть розой, набранную из розового и вишнево-красного мрамора и обрамленного «бордюром a la greque».

По описанию А. Булаха и Н. Абакумовой (1997), нижняя часть стен и громадных пилонов выложена плитами черного аспидного сланца. Стены украшены пилястрами и колоннами из светло-розового и вишнево-красного тивдийского мрамора. Всего внутри собора 8 колонн и 172 пилястры, полу- и четверть-пилястры из карельских мраморов. Колонны и пилястры теплого светло-розового цвета каннелюрованы, а темные вишнево-красные пилястры гладкие. В некоторых плитах, например в юго-западном углу собора нежно-розовый цвет мрамора постепенно переходит в темный вишнево-красный, а иногда камень становится пепельно-розовым, почти серым. Под пилястрами в рамках из белогорского мрамора расположены круглые медальоны и узкие фигурные доски, изготовленные из хорошо отполированной соломенской брекчии. В углублении между пилястрами в стены вставлены огромные плиты из разноцветного импортного мрамора: зеленого генуэзского или «verde di Levanto», или красного – «rosso di Levanto», желтого сиенского. Настенные иконы орнаментированы резным белым итальянским мрамором, а под ними находятся большие доски из ярко красного французского мрамора – гриотто, в котором выделяются белые округлые пятна окаменелых раковин. В целом создается впечатление, что Монферран оркестровал симфонию красок отделочного камня.

Обычный вид ряда портиков – ряды коричневых колонн. Главное, на что пошел этот камень – облицовка набережных Невы (см. выше). Но мне, да, наверное и всем ленинградцам, этот ряд запомнился своим зимним видом, когда в сырые ленинградские погоды колонны покрывались крупными хлопьями сверкающей изморози, придающими им общий облик волшебных сверкающих белым цветом столбов.

Тут же внутри собора стоит бюст великого архитектора, украшенный всеми типами использованного в соборе цветного камня (см. рис. 1.1.6).


Рис. 1.1.6. Выполненный из цветных камней бюст создателя Исаакия О. Монферрана, стоящий в соборе, работы скульптора А. Фолетти.


Привозимый в Петербург со всех концов мира камень обрабатывался на Петергофской гранильной фабрике. Именно здесь изготовлялись прекрасные вазы и столешницы из драгоценных видов цветного камня для императорских дворцов и соборов. Неудивительно, что за более чем 200 лет работы фабрики здесь накопилось огромное количество отходов, – всех видов яшм, сердоликов, мраморов, порфиров, лазурита, и вообще всех мыслимых видов цветных камней, которые могли бы украсить любой музей мира. Сюда-то мы и ездили по воскресеньям и возвращались, сгибаясь под тяжестью рюкзаков, перегруженных образцами для школьного кабинета географии и своих домашних коллекций и музея в кабинете географии нашей 210 школы. Здесь мы впервые проходили школу понимания красоты камня и любви к нему.

Условия добычи ярче всего переданы в приводимой в работе А. Булаха (1999) записке академика В. Севергина: «Для добывания Суханов ищет слой камня, приличного по длине, толщине требуемой колонны, проводит по оному прямую борозду, означающую черту, по коей камню должно расколоться. Буравит по этой черте дыры, аршина на полтора расстоянием одну от другой, глубиною во всю толщину слоя, и столь широкие, чтобы между которыми вкладываются железные клинья. Таким образом, поставя по обе стороны сто или полтораста человек с молотами, заставляют вбивать клинья в один взмах, и после нескольких повторенных ударов откалывается предназначенная масса. Обтесывание гранитных масс как на месте добывания, так и в Петербурге, производится весьма просто, посредством не более почти как троякого рода молотов. Большим из них, откалывая излишние части, сообщают потребный вид массе, молотом средней величины сравнивают, а меньшим, остроконечным, сглаживают». Полирование производили так: «сначала обтирают колонны песчаным камнем при беспрестанном притечении воды, а потом полируют рукой посредством пемзы, оловянного пепла и трепела».

Техника, как видим, почти во всех основных деталях не отличающаяся от приемов строительства египетских пирамид, при той только разнице, что вес монолитных глыб, употребляемых при строительстве Исаакия, был намного больше веса глыб, использовавшихся при строительстве пирамид. Намного большим было и расстояние, на которое транспортировался этот материал, по сравнению с другим гигантским мегалитическим строительством Стоунхеджем в южной Англии, куда камень доставлялся из Корнуолла и Уэльса.

К счастью для нас, потомков, все детали строительства сохранились в виде зарисовок Монферрана, помещенных в изданных им альбомах. Первый такой альбом под названием «Петербург» был издан в 1820 году и был в основном посвящен проектам Исаакия. Второй альбом был издан в 1836 году и был посвящен строительству Александрийской колонны. В нем Монферран поместил зарисовки всего процесса строительства собора и колонны от добычи камня в Питерлаксе, его транспортировки в Петербург, подъема монолитов колонн.

Огромные проблемы возникали с отделением монолитов гранита. Монферран пишет: «Таким образом без малейших толчков и сотрясений отрезанная от скалы глыба осталась покоиться на своей нижней плоскости… Чтобы примкнуть ее, пришлось установить на гребне скалы десять рычагов из бронзовых стволов, а также два железных рычага; у подножья глыбы соорудили мощный помост с наклонной плоскостью, на которую настлали срезанный кустарник (по Чекановой и Ротач, 1990). Гранитная глыба, мерно покачиваясь, отделилась от гранитного массива, чтобы навек опуститься на приготовленное ей из зеленых ветвей ложе». Добыча монолитов гранита в Питерлакском карьере показана на рис. 1.1.7.


Рис. 1.1.7. Добыча гранитных монолитов в Питерлакском карьере. Рис. О. Монферрана.


Транспортировка гранитных монолитов на баржах показана на рис. 1.1.8.


Рис. 1.1.8. Суда, везущие гранитные глыбы в Петербург из Питерлакса. Литография Алара по рисунку Монферрана (цитируется по Чекановой и Ротач, 1990). Видны бугшприты двух судов, между которыми зажата баржа, перевозящая монолиты гранита.


Рис. 1.1.9. Перекатывание монолитного цилиндра гранита c баржи на набережной Невы (рисунок О. Монферрана из Чекановой и Ротач, 1990).


Не меньшие трудности возникали и в процессе транспортировки гранитных монолитов. Как писал О. Монферран: «Напрасно пытался подрядчик установить равновесие путем перемещения гранитных блоков. В конце концов он вынужден был пуститься в путь, сопровождаемый по обе стороны судна двумя пароходами, ведущими его на буксире» (рис. 1.1.8).

Каждую поднятую колонну надо было опускать с такой точностью, чтобы ее ось совпала с осью базы, а интервалы между колоннами были бы совершенно равными. Это условие удалось выполнить с удивительной точностью (рис. 1.1.10).


Рис. 1.1.10. Установка колонн Исаакиевского собора. Рисунок О. Монферрана


Нельзя не сказать, что технически строительство собора почти во всех деталях – от добычи, обработки и транспортировки гранитных монолитов до возведения стен собора и подъема гранитных колонн и возведения огромного золоченого купола собора, представляло собой серию труднейших инженерных задач. Для укрепления болотистого грунта в фундамент собора вбили гигантское количество свай, глыбы от карьера до Санкт-Петербурга везли на специальных баржах. Сложнейшие проблемы прочности купола собора, созданного из металла, были решены лично Монферраном. При изготовлении скульптур впервые была использована только что изобретенная гальванопластика.

И, наконец, устанавливали колонны в портиках собора под руководством С. Суханова и А. Шохина при помощи кранов по методу, разработанному А. Бетанкуром, военным инженером, прошедшим школу в Испании, Франции, Англии. «Из Гродно прибыл генерал гишпанской службы Петанкур и живет в трактире Париж». Так говорила о его прибытии газета «Санкт-Петербургские ведомости» от 19 ноября 1807 года.

В сведениях об этом замечательном человеке все двоится. В одном из интернетных изданий он назван лейтенантом (попросту было потеряно слово генерал в его генерал-лейтенантском чине, в котором он окончил службу!), хотя «генерал гишпанской службы», конечно же, лейтенантом быть не мог (Бетанкур Августин Августинович).

Как видно уже из приведенной ссылки, имя его в России было русифицировано. Он стал здесь Августином Августиновичем. Его полное имя звучит по-испански гордо: Хосе Педро дель Кармен Доминго де Канделария де Бетанкур и Молина. Изменен и год смерти. В упомянутой уже работе А. Булаха (1999) говорится, что он умер в 1827 году, хотя реальный год его смерти 1824. Он прошел инженерную школу во Франции и Англии и был, что называется, «инженер от Бога»: с одинаковым успехом и изобретательностью строил оптический телеграф между Мадридом и Кадиксом, перестраивал Тульский оружейный завод, «пушечный литейный дом» в Казани, московский экзерциргауз (Манеж), гостиный двор для Нижегородской ярмарки, здание Александровской мануфактуры, улучшил старое здание Экспедиции заготовления государственных бумаг (где он лично придумал большую часть машин). В Петербурге он в 1816 году был назначен председателем комитета о городских строениях и был им вплоть до своей смерти в 1824 году. Под его руководством был построен первый в Петербурге наплавной Исаакиевский мост через Неву (на месте которого стоит нынешний Дворцовый мост). Его проекты, как работы истинного инженера, были обращены в будущее. По его инициативе был основан Институт корпуса инженеров путей сообщения, выпускники которого проектировали и cтроили первые железные дороги России. Именно ему был представлен только что прибывший в Россию молодой французский архитектор О. Монферран.

Ко времени установки монолитов колонн собора Бетанкура уже не было, но Монферран широко применял его изобретения: специальные приспособления для подъема больших тяжестей, механизмы для забивки свай и укладки гранитных блоков и специальные строительные приспособления для подъема тяжестей. Абсолютно новым в строительной технике было применение при возведении собора чугуна, железных стропил, металлических связей, устройство сложных лесов. Как уже говорилось, в изготовлении скульптур собора была использована только что изобретенная гальванопластика.

А. Бетанкур не мог пройти мимо сложнейших инженерных проблем, которые должны были возникнуть при строительстве Исаакиевского собора. Именно Бетанкур поручил Монферрану работу, связанную с проектом реконструкции Исаакиевского собора.


Рис. 1.1.11. Августин Августинович Бетанкур – фактический главный инженер строительства Исаакиевского собора. Бетанкур, Августин Августинович – Википедия


С именем Бетанкура связано решение большинства технических проблем, порожденных строительством Исаакия. Именно он разработал проект постановки в вертикальное положение гигантских монолитов колонн Исаакия. Монферран полностью следовал его указаниям и использовал все сделанные покойным Бетанкуром чертежи, по которым были спроектированы тележки, блоки, кабестаны и другие подъемно-транспортные устройства. Разработанный Бетанкуром метод подъема гигантских монолитных блоков колонн был настолько хорошо освоен, что подъем одной колонны занимал всего 45 минут. Этот метод был использован при установке Александрийской колонны через 8 лет после смерти его автора.

В конкурсе на проект сооружения собора участвовали крупнейшие архитекторы, работавшие в то время в России: А. Захаров (строитель Адмиралтейства), Ч. Камерон (строитель Камероновой галереи в Царском селе), Д. Кваренги, И. Руска, В. П. Стасов, Тома де Томон (создатель ансамбля стрелки Васильевского острова). Но их проекты не учитывали требований Александра I использовать существовавшее уже здание третьего Исаакиевского собора, и в 1816 году Александр I обратился к Бетанкуру с предложением вновь начать разработку проекта. Выбор Бетанкура пал на молодого, бесспорно талантливого и европейски образованного Монферрана. Он предоставил ему возможность работать в библиотеке Института путей сообщения. В 1819 году он передал Александру I альбом, в котором были переплетены двадцать четыре миниатюры составленных Монферраном проектов собора.

Многочисленные технические изобретения привели к существенному облегчению строительства. Однако сравнение с мегалитическим строительством в древнем мире невольно напрашивалось. Когда в Риме ставили вывезенный из Египта обелиск, посвященный фараону Рамзесу, над этим работало около 20000 рабочих, 40 лошадей и 800 рабочих. При установке колонн Исаакия было достаточно иметь 16 кабестанов и 8 лошадей, приводимых в движение 8 рабочими, т. е. всего требовалось 128 рабочих. Установка колонн производилась до возведения стен. Монферран обратился к чертежам к тому времени уже покойного А. Бетанкура, по которым были спроектированы и установлены тележки, блоки, кабестаны и другие подъемно-транспортные устройства.

Описывая подъем колонн, Монферран приводит слова Николая I: «Монферран, вы обессмертили свое имя». Как и строитель собора святого Павла в Лондоне К. Ренн, Монферран хотел быть похороненным в одном из подземных помещений своего детища.

Но в просьбе похоронить его в соборе наследник Николая – Александр II, его вдове отказал: «не по чину!». В этой стране, которой он отдал свое детище, он был не более чем еще одним из многих тысяч слуг. И вдова увезла его тело на родину – во Францию.

Глины древние и вечно молодые

И Мы сотворили человека из глины звучащей, из глины, облеченной в форму.

Коран, 5:26

Я начал эту тему цитатой из Корана. Глина – традиционно древнейший материал в странах Центральной Азии. То же верование в ее первичность отражает библейская история о создании Адама из глины. Геологи считают глину исходным материалом всей жизни на Земле. «Начальные почвы, покрывающие земную поверхность, увеличили производство полезных ископаемых глины и обеспечили критические геохимические процессы, необходимые для того, чтобы окислить атмосферу и поддержать многоклеточную жизнь», – говорит профессор кафедры осадочной геологии и геохимии Калифорнийского университета.

Глина – огромный класс осадочных пород, состоящих из частиц размером в несколько микрон и образующих с водой пластичную массу. Месторождения глины – едва ли не наиболее распространенные на Земле и наименее дорогостоящие по добыче. Это минеральное сырье использовалось человеком с первых шагов цивилизации и остается необходимейшим материалом во многих отраслях хозяйства сегодня. Давнее и широкое применение глины происходит не столько из-за ее доступности, но, главным образом, благодаря ее свойствам. В зависимости от входящих в их состав минералов и примесей меняются физические свойства глин и, соответственно, области их применения. О многообразии глин говорит уже тот факт, что одно перечисление ее видов занимает в геологическом словаре целых четыре страницы большого формата.

Глина самый податливый для руки мастера природный материал, способный сохранять приданную ему форму. Уже в эпоху палеолита появились фигурки животных и людей – первые поделки из глины. Все ваятели последующих эпох повторяли тот же путь – от комка глины к модели, прежде чем будущее произведение искусства предстанет в конечном обличье из мрамора, бронзы или иного материала. Существует предание, что и Родосский колосс был создан из глины и лишь облицован бронзовыми пластинами.

Во времена неолита человек умел лепить из глины посуду. Обнаружив, что побывавшая в огне глина придает изделию прочность, водо- и огнестойкость, он начал широко использовать глиняные сосуды для хранения и транспортировки жидких продуктов (воды, масла, вина), особенно в странах с жарким климатом.

Гончарный круг – одно из важнейших технических изобретений ранних эпох истории человечества. Его появление в Передней Азии стало новым этапом в технологии изготовления глиняных сосудов, позволило создавать разнообразные художественные формы. Зародилось самое древнее мастерство – гончарное. В Афинах существовал целый квартал ремесленников-гончаров «керамик» (от древнегреческого керамос — глина). В VI–V веках до новой эры величайшего совершенства достигло искусство вазописцев, – художников, украшавших амфоры, кратеры и другие типы сосудов классической Эллады (будь то Греция Балканского полуострова, Малой Азии или Греция Магна Южной Италии и Сицилии). Сегодня в залах петербургского Эрмитажа, нью-йоркского Метрополитен и особенно неаполитанского Национального археологического музея, возрожденные археологами, они радуют красотой и оживляют для нас мир героев Гомера и Эсхила. Материалом для этого совершенства стала простая глина из многочисленных безымянных месторождений, которые и в наши дни продолжают интенсивно эксплуатироваться. На них, по традиции, керамические фабрики Родоса и северной Сицилии создают современные копии античных образцов для миллионов туристов.


Рис. 1.1.12. Античная амфора – красно-черная керамика аттического стиля


Глина остается современным материалом во все времена. Наш быт окружают вазы, посуда, ванны, фаянсовые раковины, облицовочные плиты, декоративные произведения искусства из терракоты, майолики и прочие изделия из обожженной глины – керамики.

Наиболее совершенный вид керамики – фарфор. Каолин, глина, полевой шпат, кварц – вот компоненты фарфоровой массы, которые после обжига дают тонкий прозрачный черепок. В Китае производство фарфора началось примерно четыре тысячи лет назад и к шестому веку стало мощной отраслью экономики. В Европу фарфор пришел на тысячу лет позже, около 1725 года.

Другое важнейшее применение глина получила как сырье для изготовления кирпича. Кирпич – самый древний строительный материал. Необожженный кирпич с примесью самана до сих пор часто используется в сельском строительстве в Центральной Азии и в Африке. Широкое применение обожженного кирпича восходит к глубокой древности. Открытие процесса обжига и массовое применение обожженного кирпича дало начало созданию, возможно, древнейшей индустрии мира. Об увеличении прочности кирпича после обжига, о долговечности и нетребовательности в уходе после кладки знали строители и зодчие древних городов. Именно производство обожженного кирпича положило начало массовому строительству городов древнего мира, от Вавилона до Рима, и открыло путь к созданию городской цивилизации. Свидетельством тому служат египетские постройки II–III тысячелетия до н. э., арки, акведуки, мосты и здания древнего Рима, и такие чудеса света, как Великая Китайская стена и 900-летние бирманские храмы, купола Св. Софии, флорентийского собора Санта Мария дель Фиори и Тадж Махал, кирпичная черепица – кровля средневековой Европы, и розовый кирпичный город Тулуза из красной гаронской глины; 1800-километровая канализационная система в Лондоне и самое высокое кирпичное здание Эмпайр Стэйт Билдинг, построенное за год и полтора месяца в 1931 году.

Сегодня мы видим разнообразную продукцию, новую технику и технологию, но процесс изготовления кирпича тот же, что дошел к нам от доисторических поколений: формовка, сушка, покрытие, обжиг. И в основе всего – глина.

В древности глина служила идеальным материалом для письма. На таблички пластичной сырой глины было так же легко наносить знаки, как на папирус или на восковые пластинки, использовавшиеся для этой цели древними египтянами и греками. Но при малейшем повышении температуры воск плавился, папирус сгорал при пожарах, и все записи на этих материалах погибали, как погибла Александрийская библиотека, а глина


Рис. 1.1.13. Глиняная клинописная табличка. На таких табличках был записан миф о Гильгамеше и деловые документы шумерского и ассирийского времени.


от огня только становилась прочнее и нанесенные на ней знаки сохранились на века. Так дошла до нашего времени библиотека ассирийского царя Ашшурбанипала (668–626 гг. до н. э.), найденная в 1849 году английским археологом Лэйардом на развалинах древней Ниневии. Более 30 тысяч испещренных клинописью глиняных табличек образовывали пласт толщиной около полуметра. Почти двадцать лет ушло на расшифровку этих документов. Но когда она была закончена, перед изумленным человечеством предстал богатейший мир шумерской, вавилонской и ассирийской культуры. Глиняные страницы от бытовых и деловых документов, научных трактатов по медицине, астрономии, математике и географических карт до древнейшей шумерской эпической поэмы о Гильгамеше донесли до нас живое дыхание ушедших веков. Сейчас в музеях мира собраны сотни тысяч таких табличек. Одна коллекция Эрмитажа составляет более двух с половиной тысяч табличек. Раскопки приносят все новые и новые находки этих поразительных глиняных книг. Интенсивные исследования продолжаются и в настоящее время. Целое поле табличек возрастом более пяти тысяч лет найдено в Иране в окрестностях города Джирофт, где раскопками занимаются археологи многих стран мира, в том числе, как всегда, и американские ученые.

Насколько значительно было создание глиняных скульптур, показывает тот факт, что история сохранила нам имена первых скульпторов и дату создания ими первых фигурок (Тэн, 1996). Около 689 года сикионцу (сицилийцу) Вутаду приходит в голову лепить фигуры из глины и потом обжигать, и это навело его на мысль украсить верховые щиты крыш личинами, или масками. В то же время самосцы Ройк (Рёк) и Федор стали лить по глиняному слепку фигуры из бронзы.


Рис. 1.1.14. Месторождение глины под Багдадом. Из глины этого же месторождения был построен Вавилон. (Из: Эрлих, 2006).


Но основным применением глин было и осталось производство кирпича для строительства. Оно обеспечило, в конечном итоге, создание городских цивилизаций от Вавилона до наших дней.

Естественно, что именно кирпич составил основу строительства городов античной Греции и особенно Италии. Но в последней, наряду с кирпичом, широко использовался бетон.


Рис. 1.1.15. Колизей. Символ римской цивилизации. Построен из бетона; мрамор использовался лишь как облицовочный материал. Colosseum – Wikipedia


Именно наличие огромных по запасу месторождений глин обеспечило строительство первого в России каменного города – Санкт-Петербурга (см. раздел этой главы о глинах).

Говоря о Нидерландах, уже упомянутый выше И. Тэн пишет: «В крае нет ни одного камня; под рукой только липкая земля, в которой вязли люди и лошади. Но им (жителям Нидерландов) пришло в голову пережигать ее, и вот они добыли себе кирпичи и черепицу, лучшую охрану против мокроты. Вы видите удобные и приятные постройки, стены красные, коричневые, розовые, покрытые блестящей штукатуркой белые и изразцовые фасады, иногда украшенные лепными цветами и животными, медальонами и колонками. В старых городах выходящий на улицу конек дома часто разукрашен аркадами, древесными ветвями и разной лепной работой с изображениями птиц, яблока или каким-нибудь бюстом на самом верху».

Используя разновидности природной глины, либо создавая новые смеси на ее основе, современные технологии постоянно расширяют область применения этой простой и удивительной породы. Большая доля добываемых и поступающих в продажу глин содержит каолин, который используется в целлюлозно-бумажной промышленности и в производстве фарфора, фаянса и огнеупорных изделий (как, например, фарфоровые изоляторы в электротехнике). На втором месте по важности материалом стоит обычная строительная глина и глинистый сланец; последний вместе с известняком используется в производстве портландцемента. Важное место занимает и бентонит – глина вулканического происхождения, используемая при бурении нефтяных скважин. Сукновальная глина ценится за ее отбеливающие свойства при очистке нефтепродуктов. Фильтры из нее применяют и при очистке растительных и минеральных масел. Специфические типы глин, обогащенные глиноземом, т. н. бокситы, стали лучшим сырьем для получения крылатого металла – алюминия. Глина также находит широкое применение в медицине и косметике, она входит в состав лечебных мазей. Всем известны лечебные грязи.

Мраморы Греции и Италии – символ античности

Я хочу вернуться к камню, но камню совершенно особому, с особой историей и особой ролью в Истории.

Месторождения воздействуют на историю не только добываемым сырьем, но и тем, что сами их имена и поставляемые ими материалы становятся символами стран и эпох.

Когда мы говорим об античности, о греческой и римской цивилизации, первое, что возникает перед нашим умственным взором, это строения и скульптуры из мрамора.

Мрамор образуется при перекристаллизации осадочных известняков под действием высокой температуры и давления. Исходные известняки, породы осадочного происхождения, имеют мономинеральный состав: они состоят из зерен одного минерала кальцита CaCO3, иногда с примесью доломита CaMg(CO3)2. Переход от известняка к мрамору обычно не сопровождается изменением химического состава породы. Просто в ходе перекристаллизации исходный известняк приобрел зернистость. Чтобы известняк стал мрамором, отделочным камнем, надо, чтобы он выдерживал строгие кондиции. Порода не должна быть трещиновата, не должна содержать примесей чужеродного обломочного материала. Мрамор должен быть равномерно зернистым, то есть кристаллы кальцита и доломита должны быть практически одного размера.

Всем известны мраморные храмы Греции. Маленькая Греция обладает наибольшим разнообразием мраморов в мире. Можно сказать, что вся страна стоит на мраморе. Высшим воплощением древней Эллады, безусловно, является прекрасный Парфенон. Он высится на скале акрополя над хаосом современных Афин, парит над сутолокой скучного, лишенного зелени, бетонного города. По вечерам его подсвечивают, и он сияет мягким кремовым тоном. Он сияет и днем, без всякой подсветки, такова фактура слагающего его камня – белый и чуть кремовый, кажется, что он сам излучает свет. Парфенон строился из мрамора с горы Пентеликон, расположенной в 10 милях к северу от Афин, где мрамор скрытокристаллический, равномернозернистый и почти лишен примесей. В античной Греции мрамор широчайшим образом использовался в строительстве культовых зданий – храмов, амфитеатров и в скульптуре. Мраморные колонны Парфенона весят до 12 тонн. Из мрамора были созданы колонны в храме Артемиды в Эфесе, считавшегося одним из семи чудес света. Мрамор из того же месторождения Пентеликон служил материалом таким мастерам, как Фидий и Пракситель. Использование этого мрамора дало возможность существования школы скульптуры в Фасосе (Thasos), которая подарила миру скульптурные шедевры: Гермеса Праксителя, Афродиту Милосскую, Нику Самофракийскую. В Элладе было много других месторождений прекрасного отделочного мрамора: Паросский мрамор с одноименного острова, использовавшийся при строительстве Галикарнасского мавзолея, мрамор с островов Наксос и Тинос, Химметианский мрамор Аттики, который вывозился в Рим для строительства арки Траяна.


Рис. 1.1.18. Парфенон – символ эллинской культуры, построенный из мрамора месторождения Пентеликон.


Греки античности прекрасно осознавали, что мрамор является символом их цивилизации. Само слово мрамор (marmaros по-гречески, от корня – marmarein) означает «сияющий», да и само название древней Греции «Эллада» связано с мрамором (от Hellas – «сияющий камень»).

Обычно мы не делаем различия между использованием камня (в данном случае мрамора) строительного и как отделочного материала в античной Греции и древнем Риме. Это в корне неправильно. Для меня было большим разочарованием увидеть, что все римские сооружения строились из кирпича или бетона и только снаружи покрывались тонкими плитками мрамора. Зато цельный мрамор в Риме широко использовался в скульптуре. Для некоторых наиболее важных сооружений римляне даже привозили мрамор из Греции. Знаменитые месторождения Тосканы Масса, Каррара, и Пиетра Санта в 50 милях к западу от Флоренции начали разрабатываться в III веке до нашей эры. В отличие от пентеликонского мрамора, мрамор Каррары равномернозернистый, мелкозернистый, но зернистость отчетливо выражена. Он был любимым материалом лучших скульпторов эпохи Возрождения, таких как Донателло и Микеланджело. Этот мрамор использовался в колонне Траяна и в скульптуре Аполлона Бельведерского. Именно из него созданы все творения так называемого «позднего римского портрета». Когда входишь в зал музея Dei conservatori на римском Капитолии и оказываешься окруженным полками с бюстами римлян, создается впечатление, что тебя окружают живые люди конца империи. Оглядываешься с восторгом – «пришел на форум, там полный кворум».

Добыча мрамора и сегодня составляет одну из важнейших отраслей промышленности Греции. Доля греческого мрамора на рынке в последнее время увеличилась вдвое. Страна в начале XXI столетия производит более 2.0 миллионов тонн мрамора в год. Одновременно возросла доля в общей продукции обработанного камня. Производительность камнерезных установок составляет 2.5 млн. тонн в год. В 1989 году 25 % экспорта составляли необработанные блоки, но уже в следующем году их доля упала до 20 %. В мраморной промышленности занято более 50 000 человек. Добычей мрамора занимается 3500 компаний.

Основные итальянские мраморные рудники располагаются в провинции Верона в Апуанских Альпах. Всего здесь около 500 рудников, на двухстах из которых занято более 1000 человек, включая самый знаменитый в мире Каррарский мраморный рудник. Еще 5 тысяч человек работает в компаниях, которые обрабатывают мрамор. Общая стоимость годовой продукции составляет 1.2 млрд. евро в год. Особое значение имеет добыча высокоценных, декоративных мраморов – от классического красного мрамора, в течение двадцати столетий украшающего Веронскую Арену, до черного мрамора Роверс и желтых и розовых мраморов Лессинии. Общая годовая продажа этих мраморов составляет 2 миллиарда евро, из которых 20 % поступает с иностранных рынков. На протяжении столетий Апуанские рудники являлись несравненной мировой школой добычи и обработки мрамора.

В Штатах лучший мрамор добывается в Колорадо недалеко от города Аспен. Именно отсюда добыт белый мрамор, из которого были созданы монумент в Линкольновском мемориале в Вашингтоне, могила неизвестного солдата на Арлингтонском кладбище и облицовка сотен домов в столице. Во времена расцвета добычи мрамора здесь жили и работали тысячи людей. Это был третий по размерам промышленный город в Колорадо. После закрытия рудника в конце 50-х годов XX столетия он превратился в еще один город-призрак в 17 милях к юго-западу от процветающего лыжного курортного Аспена.

Пемзы Ильинского месторождения (юг Камчатки)

Когда катер, идущий с Сицилии, подходит к острову Липари, первое, что видишь – плавающие острова пемзы диаметром 50 – 200 метров. Это – ссыпающиеся в море остатки с загрузочного терминала, грузящего пемзу на суда, везущие ее к потребителю – в страны Северной Европы. Здешнее месторождение пемз – одно из крупнейших в мире. Перевозка морем вокруг всей Европы входит в стоимость продукта, и разработка даже с учетом этого считается рентабельной.

В СССР пемзы широко использовались в Армении и на Северном Кавказе для получения легких конструкционных бетонов, используемых при строительстве мостов, перекрытий, гидротехнических сооружений.

Крупнейшее в мире Ильинское месторождение пемз располагается на юге Камчатки. Его образование связано с образованием кальдеры Курильского озера (Белоусов, Белоусова, 1990).

Приводимый ниже материал характеризует два подхода к маркетингу этого гиганта.

Пемзовые месторождения Южной Камчатки так огромны, что принадлежность их к разряду месторождений была очевидна без проведения подсчета запасов (Пемза).

На их примере хорошо видно, во что упираются проблемы маркетинга. Огромный масштаб месторождения, и в то же время характер залегания пемз прямо на поверхности, исключают необходимость подсчета запасов. При этом сколько-нибудь значительная потребность в большом объеме в связи с небольшими мощностями строительной индустрии Камчатки отсутствует.

В связи с этим надо рассмотреть статью В. Н. Федореева, основанную на беседе с министром природных ресурсов Камчатки Ю. А. Геращенко (2008). Статья эта производит странное впечатление, поскольку непонятно, к кому она обращена. Ведь, скажем, потенциальная нефтеносность Камчатки хорошо известна, и вопрос состоит лишь в том, чтобы создать российским или западным компаниям условия для широкого проведения разведочного бурения на нефть и газ. То же можно сказать о геотермальных месторождениях. Но конкретные проблемы и трудности, осложняющие строительство геотермальных станций, не обсуждаются. Попросту перечисляются уже построенные станции и говорится, что есть хорошие шансы построить ряд новых. Коренной вопрос о привлечении иностранных инвесторов к разработке недр Камчатки не обсуждается вообще. Я был последний раз на Камчатке в составе комиссии, посланной банком Париба (Paribas) для проверки наличия экономических условий для разработки Агинского золоторудного месторождения. Мы подтвердили наличие мощностей в камчатском морском порту, энергетических возможностей, способных обеспечить разработку месторождения, и строительной техники, которую можно использовать. Подтвердили и высокое качество разведочных работ, характерное для российской геологической службы. Можно было быть уверенными, что на этот раз, после долгих лет переговоров, деньги на строительство будут выданы. И тут правительство России объявило дефолт, – другими словами, отказалось платить долги. Весь проект рухнул. Обо всем этом ни слова. О пемзовом гиганте – Ильинском месторождении упоминается лишь мельком. О проблемах, связанных с его освоением, ни слова. Естественно было ожидать, что в таком обращении к общественности министр расскажет, что собирается делать администрация, чтобы привлечь инвесторов (не важно каких – российских или иностранных). Но об этом ни слова нет.

Первое описание Ильинского месторождения пемз было сделано в 1931 году геологом Г. А. Дягилевым. По советской традиции два года спустя Дягилев был арестован, судим (по делу об автономии Камчатки) и, по всей видимости, расстрелян. В 1955 году он был реабилитирован. Месторождение огромно, и его принадлежность к категории месторождений (а не рудопроявлений) и месторождений мирового класса была видна изначально. Пемзы лежат прямо на поверхности, образуя потоки мощностью десятки метров. Общие запасы пемзы по категориям A+B+C оцениваются в 144 млрд. м3. В упомянутом выше материале министр природных ресурсов Камчатки Ю. Геращенко (2008) лишь мельком упоминает об этом бесценном гиганте 8. На другом сайте сообщается, что на нем в настоящее время проводится разведка и что пемзы этого месторождения будут обеспечивать строительную индустрию всего российского Дальнего Востока. Это можно понять лишь так, что порт для вывоза пемз будет построен.

Естественным потенциальным потребителем пемз района Курильского озера является Япония. Разработка месторождения может стать рентабельной только после постройки терминала-порта на восточном побережье Южной Камчатки, специально приспособленного для погрузки пемз на суда. Вывоз камчатских пемз дал бы индустрии Японии дешевое сырье, и в то же время освободил бы от необходимости разрушения почти обожествляемой японцами природы своей страны. Япония же может обеспечить финансирование строительства порта и карьера для разработки пемз. Этот вопрос будет рассмотрен в главе 2.6.


Рис. 1.1.19. Кутхины Баты. Обнажение пемз близ устья реки Озерной на Южной Камчатке, связанных с последними фазами образования кальдеры Курильского озера (фото В. И. Белоусова).


Надо ли говорить, что «первооткрывательство» оформлено не было. В соответствии с существующими правилами месторождения вообще не существовало, поскольку разведка не проведена, а запасы не были подсчитаны.

Признанный специалист по разного рода нерудным полезным ископаемым, В. В. Наседкин широко известен за пределами России. Неудивительно поэтому, что он руководил проведением двух международных конференций по изучению месторождений нерудных полезных ископаемых, на которых хозяева месторождений представляли свои материалы потенциальным инвесторам.

Цель всех этих мероприятий была одна – представление материалов потенциальным инвесторам. В. В. Наседкин выступал в роли типичного «промоутера». Ничего унизительного в этом не было. Обычная в западном мире «операция» по получению денег на развитие производства.

Литература

Белоусов В. И., Белоусова С. П., 1990, Географическая обстановка формирования вулканогенных пород Курильского озера. Вопросы географии Камчатки, вып. 10, с. 73–80.

Бетанкур Августин Августинович.

Булах А. Г., 1999, Каменное убранство Петербурга (этюды о разном). СПб.: Сударыня, 150 с…

Булах А. Г., Абакумова Н. Б., 1997, Каменное убранство Петербурга (город в необычном ракурсе). СПб.: Сударыня, 144 с.

Булах А. Г., Гавриленко В. В., Рундквист Н. Д., 1988, Гранит рапакиви в монументах и набережных старого Петербурга как исторический символ города // Минерал, № 1, с. 81–86.

В Ленинградской области открылся новый кирпичный завод 12–12 – 2012.

Голубая глина.

Зайцев Г. Н. Участие вологжан в строительстве Петербурга (первая половина XIX века).

Исаакиевский собор.

Милос.

Натальин Н. А. Саблино – природная жемчужина окрестностей Санкт-Петербурга.

Пемза.

Первые набережные Невы.

Путиловская плита – первый камень Санкт-Петербурга.

Самсон Суханов.

Чеканова О. А., Ротач А. А., 1990, Огюст Монферран. Л.: Стройиздат, Ленинград. отд., 223 с.

Bezzina J., 2004, The Gigantia Temples, M. J. Productions, 2004.

Luodes H., O. Selonen, 1991, Природный камень. Развитие отрасли природного камня Финляндии.

Глава 1.2. Месторождения галита

Среди необозримого числа природных химических соединений, именуемых солями, мы рассмотрим три группы минералов, различных как по составу, так и по областям применения: галит; пищевая, поваренная соль (хлорид натрия, NaCl, или Хлорид калия (KCl) или сильвинит.

Калий-магниевый хлор-гидрат (KMgCl3 × 6H2O) или карналлит, Пищевая соль – потребность всего живого, и разработки ее месторождений начались, что называется, на заре времен. Две другие группы солей стали одной из основ, из которых зародилось производство минеральных удобрений и химическая промышленность (см. главу 1.9 этой книги).

Соль изначально играла важнейшую роль как продукт питания еще со времен начала формирования вида Homo Sapiens. Известно, что животные (в частности олени, зубры) жадно ищут солончаки. Отсутствие соли в рационе первобытного человека неизбежно привело бы к самым серьезным последствиям. Результат, к которому привело бы человека отсутствие достаточного количества соли в продуктах питания, виден из высказывания российского писателя и историка первой половины XVIII века И. Т. Посошкова. В связи с тем, что количество солеварен из-за непомерного налогообложения существенно сократилось, он писал: «от бессолицы люди напрасно помирают».

Нет сомнения, что отсутствие снабжения солью привело бы человечество как биологический вид к вымиранию. Соль дала человеку и другую важную возможность сохранять пищевые продукты в пригодном к употреблению виде. С течением времени это дало возможность человеку совершать длительные путешествия.

Соли накапливаются в замкнутых, отрезанных от мирового океана, морских бассейнах как часть мощных толщ осадочных пород. Примерами таких бассейнов сегодня являются Средиземное море, Каспий с формирующимся на наших глазах месторождением залива Кара-Богаз-Гол, Красное море и знаменитое озеро Мертвое море. Зачастую такие бассейны располагаются на фронте активно растущих горных систем или в пределах линейных прогибов (грабенов, авлакогенов), рассекающих стабильные блоки. Среди структур последнего типа можно назвать Мертвое море в Израиле, Артемовское месторождение в Донбассе на Украине или месторождения в Рейнском грабене в Германии. Если осадконакопление идет в условиях поверхности земли, то сами соли и их компоненты поступают с горячими растворами из глубин. В ходе последующих тектонических деформаций пластичные солевые минералы выдавливаются к поверхности Земли, вздергивая и взламывая покрывающие породы. При этом образуются характерные структуры – соляные купола, с которыми зачастую ассоциируются месторождения нефти. Порой на вершинах куполов располагаются соленые озера, из которых издавна добывались соли, как знаменитые месторождения на озерах Эльтон и Баскунчак в казахстанском Прикаспии.

Осознание техники этого геологического процесса привело к разработке на его основе выпаривания солей из морской воды. Этот процесс в деталях описан в статье В. Широковой (2005). Неудивительно поэтому, что древнейшие соляные разработки возникали на морских берегах, где строились солеварни. Кроме морской воды для извлечения соли использовались также минеральные источники (к примеру, в Старой Руссе, посаде Ненокса в Архангельской области и в бассейне р. Сухоны). Питание было важнее, чем изготовление орудий. Тот же подход (анализ состава осадочных толщ) столетия спустя привел к прогнозу о наличии на глубине слепых месторождений соли (см. ниже описание открытия Артемовского месторождения в Донбассе). Так что именно солеварение было первым в истории людей настоящим техническим промыслом, возникшим еще до металлургии. По крайней мере с XI века соль получали путем выварки воды черноморских и азовских лиманов – на юге России и на побережье Белого моря на севере. Аналогичная выварка велась на побережье Средиземного моря и в Нормандии.

Я никогда не занимался месторождениями солей. В Горном институте нас готовили как «рудников», специалистов по рудным месторождениям. Ну, конечно же, общие сведения нам давали, но и не больше. Но когда я прочел блестящую книгу Марка Курлянского (Kurlyansky, 2002) я был, мягко сказать, изумлен. В обстоятельном и легко написанном рассказе о соли нашлось место всему – технологии приготовления соли, историческому очерку ее применения, обозрению соляных налогов. Но практически ни слова не было сказано о минеральных месторождениях соли. Это поистине удивительно. Изначально существенным, если не главным, ее источником наряду с солеварнями, извлекавшими соль из морской воды, служили именно минеральные месторождения каменной соли – галита. Тогда же моя дочь с мужем посетили Краков и находящуюся рядом знаменитую Величку – одно из древнейших месторождений соли в Европе, и привезли соляные сувениры. Так я узнал о существовании этого месторождения. Первое упоминание о нем в письменных документах относится к 1044 году. Это единственное месторождение в Европе, непрерывно разрабатывавшееся со средних веков до XX века. Разработка велась на 9 горизонтах, до глубины 327 метров. Общая длина выработок составляет около 300 километров. Выработки принадлежали казне, но допускалась частная инициатива с целью обнаружения новых горизонтов. Новый участок тоже поступал в собственность казны. Доходы от добычи соли в XIV веке составляли 30 % общих доходов государства. В 1364 году король утвердил устав солевых разработок, так называемый Казимировский статус. В XIV веке соляные копи Велички стали одним из крупнейших предприятий Европы. Во второй половине XV века доходы от соли позволили восстановить Вавельский замок в Кракове и основать Краковскую академию (позднее Ягеллонский университет). Королевское управление соляными копями прекратилось только после первого раздела Польши в 1772 году. Под властью австрийцев была произведена модернизация рудников. Добыча соли резко увеличилась также в период Второй мировой войны. Но с середины 50-х годов XIX века промышленная отработка копей прекращается. Они становятся чисто туристским объектом. Известность Велички была такова, что в конце XIX века один английский учебник после ее подробного описания делает маленькую приписку: «Рядом расположен Краков – древний город коронации польских королей». Здесь побывали буквально все знаменитые политические деятели и деятели культуры и науки: Александр I, австрийский император Франц I, И. Гете, Ф. Шопен, Г. Сенкевич, Ян Матейка, Д. И. Менделеев. В 1998 году Величка была включена ЮНЕСКО в список двенадцати объектов мирового культурного и природного наследия человечества.

Величка – лишь одно из многих европейских соляных месторождений. Среди них Люнебург на Рейне, благодаря соли ставший одним из богатейших городов Ганзейской лиги, Берхтесгаден и Бад Райхенхаль в Баварии в Германии. Добыча соли на этих рудниках продолжалась в течение 500 – 1000 лет. Одними из самых старых разработок соли в Европе являются соляные рудники в Австрии близ Зальцбурга, название которого так и переводится «соляной город». Предполагается, что разработка залежей соли в этом районе на горе Дюрнберг над городом Халляйн, началась в 700-х годах до нашей эры. К пятому веку нашей эры благодаря добыче соли Халляйн становится процветающим торговым центром.


Рис. 2.1. Величка. Старинная гравюра, изображающая выработки в толще соли. Соляная шахта в Величке.


Рис. 1.2.2. Величка. Разрез горных выработок.


Рис. 1.2.3. Величка. Соляные скульптуры в подземном музее.


Одним из древнейших месторождений каменной соли является Паммуккале в Анатолии. Оно располагается вдоль регионального тектонического нарушения, что само по себе говорит об эндогенном его генезисе. Соляное месторождение сочетается с выходами термальных вод, имеющих температуру от 40 до 800 С. Это привело к тому, что с древнейших времен Памуккале использовался как курорт. Стекающие по склону воды образуют травертиновые террасы.

По всей видимости, другое древнейшее месторождение каменной соли было описано Марко Поло в современном Восточном Афганистане, в районе города Тайкин (Талкин), известного своими соляными промыслами. «Славная страна. К югу высокие горы и во всех есть соль, отовсюду – за 30 миль вокруг приходят люди за этой самой лучшей в свете солью. Соль твердая, ломают ее большими железными заступами и так ее много, что хватит на весь свет до окончания мира» (Верн, 2003). В Китае в бассейне реки Хуанхэ по Марко Поло соль добывали из озер – полная аналогия с соляными озерами Эльтон и Баскунчак в России.

Древнейшие известные в Европе разработки каменной соли располагаются в Прикарпатье на территории Львовской области близ городка с характерным названием Старая Соль. Начало разработок относится ко времени так называемой культуры фракийского гальштата (последняя четверть II тыс. – первая половина I тысячелетия до н. э.) и они продолжались до 1853 года. В V веке нашей эры здесь осело племя белых хорватов. Они продолжили соледобычу и поставляли соль через Карпаты на территорию Моравии и Чехии. В IX веке Прикарпатье вошло в состав княжества Великая Моравия, а с начала X века – Чешского государства. Именно соляные разработки побудили Владимира Святославича присоединить этот район к Киевской Руси. Для Киева этот район стал основным поставщиком соли. К этому времени печенеги овладели степью и заперли дорогу к черноморским соляным озерам. Старая Соль была официально основана после ухода татар в 1255 году. В 1421 году польский король Ягайло дал городу магдебургское право и статус вольного королевского города.

Учитывая розничный характер потребления соли (не в качестве промышленного материала, а отдельными людьми), важнейшей проблемой, после того, как соль была добыта, была доставка ее потребителю. Торговля солью с Прикарпатского месторождения шла по соляному пути, известному еще Геродоту. С Причерноморских и Приазовских солеварен соль доставлялась на Сечь караванами груженых подвод, запряженных волами, которые вели чумаки по Чумацкому тракту вдоль левого берега Днепра к Сечи. В пути зачастую приходилось отбиваться от нападений гайдамаков и татар. Народное сознание романтизировало этот путь и перенесло название Чумацкий тракт на Млечный путь.

Важнейшим открытием в области минерального сырья в России было обнаружение и освоение Артемовского месторождения каменной соли, расположенного в сердце индустриального Донбасса (История Донецка). Оно разом, больше чем на столетие, покрыло все потребности страны в соли. Предположение о наличии на глубине пластов каменной соли высказал в 1818 году инженер Е. П. Ковалевский. Он обосновывал эту гипотезу наличием в разрезе формации, сложенной осадками, с которыми обычно ассоциируют соленосные пласты. Гипотезу активно поддержал крупнейший русский геолог, будущий президент АН СССР А. П. Карпинский, который писал, что в успехе бурения сомневаться не приходится. Подтверждение прогноза признанным авторитетом, каким был А. П. Карпинский, сыграло решающую роль в дальнейшем развитии событий.

Бюст Карпинского заслуженно стоит у входа в одну из шахт. В 1876 году по предложению профессора Петербургского Горного института В. Г. Ерофеева под руководством горного инженера И. Г. Иванова была начата проходка первой буровой скважина. Она достигла глубины 292 метра и пересекла 9 соляных пластов, самый мощный из которых достигал 40 метров. После подтверждения наличия в Бахмутской котловине огромных запасов соли была создана частная компания по ее разработке под руководством генерала Н. И. Летуновского. Рудник получил название Брянцевская копь. Он начал работать в 1881 году и уже за 4 месяца выдал на-гора около 4 тысяч тонн соли. В 1884–1885 годах было построено еще 5 шахт. Изваянная из соли статуя Летуновского стоит в основанном им подземном музее истории месторождения.


Рис. 1.2.5. Артёмовск. Панорама горных выработок. С фото начала ХХ века. Артёмовск.


Рис. 1.2.6. Артемовское месторождение. Выработки, пройденные в сплошном соляном пласте.


Во время Второй мировой войны все оборудование рудника было демонтировано и вывезено на месторождения Эльтон и Баскунчак. После окончания Второй мировой войны артемовские шахты были восстановлены и уже в 1948 году дали на-гора 1.2 млн. тонн соли, обеспечивая снабжение населения всей европейской части СССР и экспорт соли в Венгрию, Данию, Швецию, Финляндию.

Никогда не убывающая потребность в каменной соли делала обладание соляными рудниками источником быстрого накопления капитала и давала возможность создания больших владений, практически независимых от центральной власти. Достаточно упомянуть полунезависимые имения купцов Калинниковых, а позднее – Строгановых (Широкова, 2005), на восточной границе России в районе будущих городов Сольвычегодска и Соликамска. Именно из владений Строгановых (и на их деньги) началась экспедиция Ермака по завоеванию Сибири.

Литература

Верн, Ж., 2003, Великие Географические открытия. Москва, СПб, Эксмо, Terra Fantastica, т. 1–2.

История Донецка.

Старая Соль.

Широкова В. А., 2005, Соляные промыслы России. Вопросы естествознания и техники, № 3.

Helminger B., 2004, Salzburg, Colorama, 2003, 64 p.

Kurlansky, M., 2002, Salt. A World History, Walker and Company, New York, 484 p.

Глава 1.3. Месторождения меди и цветных металлов

Металл на все времена

Медь вместе со свинцом и цинком принадлежит к группе цветных металлов. В англоязычной литературе для их обозначения употребляется термин «основные металлы» (base metals) (Base metal). В эту группу включаются медь, свинец, никель, цинк. Металлы этой группы противопоставляются как металлам группы железа, так и, главным образом, драгоценным металлам, таким как золото и серебро.

Среди медных месторождений встречаются практически все генетические типы: чисто магматогенные, кристаллизующиеся из магматических расплавов, гидротермальные жильные, формирующиеся в процессе кристаллизации из высокотемпературных водных растворов, и, наконец, месторождения осадочные. В природе имеются десять соединений меди. По составу, физическим свойствам и особенностям среди них выделяются два ряда: халькозин-дигенитовый (Cu2S – Cu1.75S) – высокомедистые сульфиды и джирит-ковеллиновый ряд (Cu1.6S – CuS) маломедистых сульфидов. Минералы первой группы неустойчивы в экзогенной обстановке, т. к. присутствие даже небольшого количества кислорода в рудообразующей системе приводит к окислению и выносу меди.

Сульфиды меди и железа представлены халькопиритом (CuFeS2) кубанитом (CuFe2S3) изокубанитом, борнитом (CuFeS4) и идаитом (Cu3FeS4). Кроме этих стехиометрических минералов известны нестехиометрические соединения. Последние являются типоморфными минералами экзогенных руд – современных океанических осадков, неметаморфизованных медистых песчаников и сланцев, зон вторичного сульфидного обогащения. Высокомедистые нестехиометрические сульфиды с отношением Cu: S более 1.75 приурочены к первичным рудам, а нестехиометрические с отношением Cu: S менее 1.75 – к гипергенно-измененным рудам континентального и океанического происхождения (Габлина, 2008, Медные руды).

Древнейшие находки медных изделий датируются VIII–IX веками до н. э. Наиболее древние известные центры добычи меди располагались в Малой Азии. Древнейшим источником этого металла, снабжавшим медью Грецию и Рим, были месторождения массивных сульфидных руд острова Кипр.

Само латинское название металла «купрум» прямо происходит от латинского названия острова Кипр. Плиний Старший в 77 году до н. э. писал: «Медь впервые добывали на Кипре» (что не так, но подчёркивает роль месторождений Кипра в поставках меди в древний Рим). В основном, медь выплавлялась на острове и экспортировалась из Кипра в виде слитков, имеющих форму растянутой бычьей шкуры. В страны, находившиеся недалеко от Кипра, например, в Сирию, вывозили также медную руду. Об этом свидетельствуют находки некоторого количества руды в Рас-Шамре. Химический анализ их подтвердил, что это медь с Кипра. Одним из наиболее известных городов того времени был Энкоми близ современной Фамагусты, упоминаемый в клинописных текстах, найденных в Угарите (Сирия) и Эль-Амаре (Египет). О прочных связях с Египтом говорят и изделия, обнаруженные при раскопках в Энкоми, такие как скарабеи Тиу, супруги фараона Аменхотепа III. Мягкие медные орудия были неудобны и во многом даже уступали каменным. В Египте в середине III тысячелетия до н. э. отмечается даже временный спад производства медных орудий и возврат к индустрии камня.

Греческое название металла «халькос» образовано по названию главного города острова Эвбеи. Близ него располагалось другое месторождение того же типа, что и на Кипре, из которого древние греки впервые стали получать медь.

Комплексные месторождения меди, кобальта, никеля и платины (так называемые месторождения типа Седбери) образуются при самых высоких температурах. Ряд исследователей считает их результатом кристаллизации рудной магмы, существовавшей в виде расплава наряду с силикатным расплавом, другие полагают, что они образовались в результате кристаллизации из высокотемпературных водных растворов. Хотя эти месторождения разрабатываются главным образом на никель, кобальт и платину, они дают и сейчас 45 % меди России. Общая характеристика этих месторождений и история их открытия приведена в главе 2.7, в связи с описанием истории открытия месторождений этого типа в районе Норильска и Талнаха.

На контакте интрузий силикатных магм обычно кислого состава (гранитов и близких к ним пород – гранитоидов) с известняками образуются месторождения скарнового типа. Считается, что основную роль в их формировании играют процессы молекулярного (ионного) обмена в условиях высоких температур.

Наиболее распространенный тип месторождений меди образуется в результате кристаллизации из высокотемпературных водных растворов, гидротерм. Это месторождения «кипрского типа», медно-порфировые месторождения, подтипом которых являются колчеданные месторождения Урала.

И, наконец, особую группу составляют месторождения сложного генезиса, на разных этапах образования которых сыграли роль эндогенные процессы, определившие привнос меди на поверхность, осадконакопление в водных бассейнах в условиях земной поверхности и переотложение рудных компонентов горячими водами в ходе процессов метаморфизма.

Медные месторождения ассоциируются с месторождениями других «основных металлов», таких как свинец и цинк, а также с месторождениями молибдена.

Главной рудой на медь служат ее сульфиды, прежде всего халькопирит, дисульфид меди и железа, чисто медный сульфид ковеллин и сульфид железа и меди борнит. В меньшей степени развиты сульфосоли меди (медный сульфарсенид-теннантит). Самородная медь редка, хотя на древнейших этапах истории использовалась и она.

Легкая окисляемость медных минералов приводит к тому, что в условиях земной поверхности образуются водосодержащие медные минералы. В зависимости от химизма поверхностных вод это либо малахит (гидратированный карбонат меди), либо бирюза (гидратированный алюмофосфат меди). Пленки этих минералов образуют прекрасные натечные формы, одинаково высоко ценимые американскими индейцами и ювелирами Европы. Пластинки малахита использовались для отделки стен Зимнего дворца, колонн Исаакиевского собора в Петербурге, дворцов Версаля, огромных каменных ваз и столешниц, составивших лучшие украшения дворцов русских царей (Периодическая система элементов Менделеева. Медь).

Легкоплавкость меди сделала ее первым металлом, выплавляемым человеком. Она стала основой зарождающейся металлургии сплавов, из которых были созданы орудия Бронзового века. Столетия спустя высокая электропроводность меди сделала ее главным материалом для изготовления электрических проводов и генераторов. Она сделала возможной вторую промышленную революцию, заложив основы электротехники. Медные трубы широко используются во внутренних системах водоснабжения, кондиционерах и холодильных агрегатах, в судостроении. Медно-никелевые сплавы применяются в судостроении и для чеканки разменной монеты. Медь использовалась в ювелирном деле в виде сплава с золотом; распространение получил и сплав меди и цинка – латунь. Медная красная посуда всегда была украшением кухни. Как известно, лучший тип самоваров – медные самовары. Во французских Пиренеях есть городок Мирепо, полностью специализирующийся на продаже посуды из красной меди. Аналогичные городки есть и в северо-восточной Франции. Медная посуда везде пользуется большим спросом у туристов (Сферы применения меди).

По объему добычи медь занимает третье место в мире после железа и алюминия. Огромные масштабы добычи и потребность в меди на рынке необходимо иметь в виду, говоря об истории медных месторождений; освоение и разработка их требуют больших капиталовложений и огромных организационных усилий. Неудивительно, что ведущую роль в освоении медных месторождений играют государства или крупные межнациональные медные корпорации.

Месторождения самородной меди

месторождения самородной меди расположены на полуострове Кьюино (Keweenaw), на озере Верхнем (Superior) в штате Мичиган. Руды концентрируются на нескольких разобщенных участках, которые можно считать отдельными месторождениями. Рудовмещающими породами являются переслаивающиеся пласты миндалекаменных базальтов и конгломератов верхнепротерозойского возраста, связанных с авлакогеном, протягивающимся под всей Североамериканской платформой. В настоящее время он преобразован в систему горстов и грабенов, выраженных в поле силы тяжести и магнитном поле системой линейных положительных аномалий (Мид-континент хай). Эта структура аналогична расположенной в северо-восточной части Сибирской платформы Уджинской антиклинали. Минерализованные пласты прослеживаются на 10–12 метров.

Самородная медь и редко самородное серебро сопровождаются цеолитами, хлоритом, пренитом, кальцитом, гематитом, кварцем, путтелитом. На месторождении развиты секущие кальцитовые жилы, в которых встречены крупнейшие самородки меди, в том числе самый большой из доселе найденных в мире: пластина размером 13.7×6.7×2.4 метра, массой около 420 тонн. Но основная масса меди добывается из базальтов, в которых она выполняет пустоты, и из конгломератов. Весь этот парагенезис говорит о небольшой глубине и низкотемпературном вулкано-гидротермальном происхождении всего минерализованного комплекса в условиях резкого дефицита серы (Brandes).

Месторождения издавна были известны местным индейским племенам гуронов и дакота. В 1771 году Александером Хенри здесь был открыт первый современный медный рудник. Как символ богатств района, А. Хенри послал массивную глыбу, сложенную самородной медью и названную Онтонагон Боулдер, в Детройт. Но настоящее использование богатств полуострова началось в середине XIX века, в 1841 году, когда они заново были описаны Дагласом Хотоном (Douglass Houghton). С открытием и началом их эксплуатации связана первая в истории США рудная горячка, на несколько лет опередившая золотую калифорнийскую лихорадку 1849 года. Между 1843 и 1846 сюда прибыли тысячи поисковиков. За 150 лет эксплуатации из месторождения было извлечено 12 миллиардов фунтов (5 миллионов тонн) меди (Michigan’s copper deposits).

Другое крупное месторождение (Корокоро) расположено в Боливии. Оно приурочено к песчаникам. Минерализация распространена на площади 30 000 м2. Мощность рудных тел составляет 0.5–2 метра и лишь на отдельных участках она возрастает до 12 метров. Самородная медь ассоциирует с халькозином, гипсом, кальцитом, баритом, кварцем, целестином. Этот парагенезис указывает на связь минерализации с низкотемпературными (менее 1000° С) гидротермами. Предполагают, что самородная медь образуется здесь за счет восстановления органическим веществом песчаников (Боливия).

Самородная медь обнаружена в западной Канаде на острове Ванкувер, в песчаниках близ Ровно на Украине. Возможно, ключом к пониманию генезиса самородной меди являются находки ее в полевых шпатах в габбро близ Тосканы, а также в полевых шпатах, роговой обманке и пироксенах в сиенитах и диабазах Намибии и ЮАР. В ряд этих минералов укладываются систематические находки самородных металлов в не измененных вулканических породах Камчатки – самородного свинца в экструзивных андезитах Авачинской сопки, самородной ртути в экструзивных обсидианах Хангара, олова в шлихах из поля развития кислых пирокластических пород Южной Камчатки (Erlich E., Gorshkov G. S., eds., 1979). Самородная медь обнаружена также в метеоритах, где она сопровождает троилит и самородное железо, а также в реголитах Луны в срастании с никелем и троилитом. Находки самородной меди в риолитах экструзии, расположенной на северном окончании второго по величине острова Командорских островов, привели к тому, что остров получил название Медный.


Рис. 1. 3. 1. Даглас Хотон, человек, заново открывший месторождения самородной меди штата Мичиган.


Самородная медь встречается в зоне окисления медно-колчеданных месторождений Среднего Урала, в частности, на Гумешевском руднике. Один из таких самородков массой 860 кг хранится в музее Горного института в Санкт-Петербурге.

Месторождения массивных сульфидных руд (кипрский тип)

Для месторождений массивных сульфидов «кипрского типа» характерна теснейшая ассоциация с базальтовыми лавами так называемых офиолитовых комплексов. Офиолиты представляют собой реликты океанической коры, сохранившиеся в складчатых областях континентов. Предполагается, что подавляющая часть офиолитов погружается в мантию Земли в ходе субдукции и лишь малая часть сохраняется в виде офиолитовых формаций. Это комплексная толща, состоящая из низкокалиевых базальтов, характерных для современных срединно-океанических хребтов и зон растяжения в тыловых впадинах островных дуг, интрузий ультраосновных пород и глубоководных осадков океанического типа. Последние главным образом состоят из кремнистых сланцев, образованных накопившими кремний скелетами глубоководных водорослей, и в меньшей степени – карбонатными и тонкозернистыми терригенными породами. Из двухсот известных в мире офиолитовых комплексов четверть содержат месторождения кипрского типа.

Месторождения Кипра приурочены к массиву Трудос (Troodos), в центральной части которого развиты основные и ультраосновные породы (серпентинизированные дуниты, перидотиты, пироксениты, ортогнейсы), сменяемые интенсивно-рассланцованным дайковым комплексом диабазов, микрогаббро, микродиоритов. Колчеданные месторождения Кипра – Скуоритисса, Агрокиния, Коккиния и др., занимают однотипную структурную позицию. Согласные тела массивных сульфидных руд залегают между покровами нижних и верхних подушечных лав. При этом в нижних частях рудных тел залегают массивные руды, а верхняя часть сложена конгломератовыми рудами, пиритовой сыпучкой. В лежачем боку развиты штокверковые зоны прожилково-вкрапленных руд в подводящих каналах. Рудные тела перекрываются не измененными подушечными лавами, а чаще горизонтами охр и марганцовистых осадков (умбр). Последние переслаиваются с пелагическими осадками, зачастую характеризуются повышенными содержаниями бария, ванадия, меди и цинка. Руда на 90 % сложена пиритом, присутствуют также сфалерит и халькопирит. В виде примеси встречаются марказит, пирротин, галенит, теннантит, ковеллин, халькозин. Содержание меди достигает 2.1 %. Руды содержат золото и серебро, количество которых возрастает в охрах, излившихся в подводных условиях базальтов, сложенных шарами лав. Рудные залежи этих месторождений характеризуются пластообразной формой сплошных руд. Зачастую руды представляют собой шаровые лавы с богатыми сульфидами желваками, выполняющими пространство между шарами. Когда залежи массивных руд полностью эродированы, оруденение образует густую систему трещин (так называемые штокверки) в лавах. Таковы месторождения Биг-Рамблер-Понд и Ист-Майн на Ньюфаундленде. Средние запасов руд составляет 5 миллионов тонн, но запасы отдельных тел достигают 30 миллионов тонн. Сульфиды на 60 % состоят из пирита, в меньших количествах содержатся сульфиды меди и цинка – халькопирит и сфалерит. Золото обычно присутствует в окисленных зонах – Кипр, Саудовская Аравия (Кипрские месторождения).

Тот же источник отмечает, что распределение месторождений кипрского типа во времени крайне неравномерно. 50.8 % от общего их числа (41.9 % запасов) образовалось в меловое время (145 – 65 миллионов лет назад: Кипр, ЮВ Анатолия, Оман, Сербия, Албания, Лигурия). Вторая эпоха отвечает раннему ордовику (порядка 540 млн. лет назад: 31.9 % месторождений, 26.8 % запасов), проявилась на Урале, в каледонидах (складчатых системах, образовавшихся в интервале порядка 360–286 миллионов лет назад) Норвегии и Центральном Ньюфаундленде. Значительно меньше была активность процессов образования медных месторождений кипрского типа в триасовое время (150–218 лет назад: Британская Колумбия, 7.3 % месторождений и 14.4 % запасов). Кайнозойские (моложе 60 миллионов лет) месторождения крайне редки. К ним относится только месторождение Меденкой (12.5 % запасов).

Аналогом минерализации кипрского типа является знаменитое месторождение Оутукумпу (Финляндия) в метаморфизованных верхнепротерозойских отложениях (1400–1600 миллионов лет). К тому же типу принадлежит минерализация, описанная на подводном хребте Хуан-де-Фука, а также на Восточно-Тихоокеанском поднятии.

Локализация массивных сульфидных руд в пространствах между шарами лав четко указывает на то, что рудообразование имело место непосредственно в процессе излияния лав в условиях «дневной» поверхности (вернее, поверхности океанического дна). Не исключено, что руды образовывались в ходе расслоения единого исходного расплава на две составляющие: силикатный расплав, кристаллизовавшийся в виде лав, и рудный, кристаллизовавшийся в виде массивных сульфидов.

По А. А. Маракушеву, И. А. Панеяху и С. А. Зотову (Маракушев, Панеях и Зотов, 2011) первично-расплавная природа массивных сульфидных залежей (то есть месторождений кипрского типа) доказывается их расслоением (иногда ритмическим), обусловленным жидкостной несмесимостью (liquid immiscibility) на цинковые (верхние) и железисто-медные (нижние) зоны. Интересно отметить, что авторы подчеркивают свое представление о ликвации употреблением англоязычного термина, определяющего несмесимость расплавов. Это происходит задолго до кристаллизации, контролируемой различной тугоплавкостью слоев, которая определяется неодинаковым распределением между ними флюидных компонентов. Перекрывающие их осадочные породы пострудные, поскольку не подвержены каким-либо изменениям, связанным с рудообразованием.

По телевизору довольно часто показывают сюжет: «черные дымы», идущие из фумарол на океаническом дне. Это, можно сказать, прямо-таки зримый образ образования рудных месторождений кипрского типа.

Подтипом минерализации кипрского типа являются месторождения «типа Бесси» (по названию месторождения на острове Сикоку в Японии), залегающие среди вулканитов основного состава, переслаивающихся с терригенными осадками.

Колчеданные месторождения типа Куроко

Месторождения этого типа широко распространены и долгое время являлись основным источником медных руд в России, Канаде, Японии, Германии, Перу. Кроме меди, на их долю и по сей день приходится 10 % мировых запасов свинца и 15 % мировых запасов цинка. Колчеданно-полиметаллические месторождения этого типа приурочены к контрастной базальт-риолитовой и андезит-дацитовой формациям колчеданно-полиметаллических месторождений в вулканогенных зонах (Куроко, Geology of the Kuroko deposits. S. Ishihara, eds,).

Среди этих месторождений выделяется несколько подтипов:

Месторождения в вулканических формациях.

Минеральный состав руд и структура их руд очень сложны. Черные руды (куроко) представляют собой плотную смесь сфалерита, галенита и тетраэдрита. Месторождений много, но все они небольшие по размерам. Считается, что месторождения этого типа по условиям образования являются комбинированными, обнаруживая признаки гидротермально-сульфидно-осадочной и метасоматической природы.

Месторождения в вулканогено-осадочных формациях. Среди них выделяются три подтипа:

Рудноалтайский подтип. Главной рудной провинцией, заключающей наибольшее число месторождений, является Горный Алтай (Лениногорское, Зыряновское, Березовское, Тишинское, Николаевское и др.).

Главные рудообразующие минералы – сфалерит, галенит, халькопирит, ипирит.

Второстепенные – тетраэдрит, теннантит, марказит, золото, серебро, электрум.

Зональность отчетливо выражена в смене (снизу вверх) серно-колчеданных, медно-колчеданных и медно-цинковых – барит-свинцово-цинковых руд, причем первые три типа локализованы, в основном, в корневой жильно-штокверковой зоне. В пластовой части рудных тел преобладают массивные слоистые, полосчатые, колломорфные и брекчиевые текстуры. Жильно-штокверковые руды характеризуются прожилково-вкрапленными, прожилково-полосчатыми пятнистыми текстурами. Месторождения этого типа полихронны и полигенны по природе.

Озерновский подтип. Месторождения этого подтипа отличаются от месторождений рудноалтайского подтипа преобладанием в рудовмещающей толще нормальных осадочных пород при подчиненной роли туфогенного материала в пределах месторождений.

В основной рудоносной толще Озерновского месторождения выделяется десять стратифицированных рудных залежей.

Колчеданное свинцово-цинковое оруденение представлено многоярусными залежами сплошных и вкрапленных пирит-галенит-сфалеритовых с сидеритом руд с преимущественным развитием слоистых и брекчиевых седиментационных текстур и в меньшей степени – вложенной прожилковой минерализации, возникшей в результате гидротермально-метасоматических процессов и диагенетических преобразований.

В перекрывающих руды брекчиевых и гравелитовых горизонтах отмечаются обломки слоистых руд идентичного состава и строения с подстилающими рудными залежами. Существенную роль в морфологии рудных тел играют известняковые рифовые постройки. Вблизи них рудные тела обычно выклиниваются и образуют прилегающие контакты.

Минеральный состав относительно прост: пирит, сфалерит и галенит. Из нерудных минералов присутствуют сидерит, кальцит, анкерит, небольшое количество кварца, гипс, хлорит, гидрослюды. Основная часть руд характеризуется седиментационными слоистыми текстурами и тонкозернистым и скрыто кристаллическим строением. Широко распространены хемогенно-седиментационные ритмы пирит-сидеритового, пирит-сидерит-сфалеритового состава. В составе рудных залежей существенную роль играет брекчиевый тип руд, седиментационные брекчии, сложенные обломками известняков, сидеритов, слоистых сульфидных руд, яшмоидов с рудным и рудно-карбонатным цементом. Структура руд в подавляющей части колломорфная с широким развитием смешанных галенит-сфалерит-пиритовых и метаколлоидных агрегатов. Сидерит на месторождении представлен как осадочными, так и гидротермально-метасоматическими разностями.

В осадочных рудах Озерновского месторождения отсутствуют медь и барит. Для них характерно общее пониженное содержание элементов-примесей. Наиболее типичны примеси As, Sb, Cd, Ag, Ge, Ti, Mn.

Околорудный метасоматоз на месторождении в породах, подстилающих пластовые рудные залежи, отсутствует.

Предполагается, что отложение сульфидно-сидеритовых руд Озерновского месторождения происходило синхронно с накоплением вулканогенно-карбонатных отложений в ходе подводной гидротермальной деятельности, связанной с накоплением толщи вулканогенно-карбонатного состава кембрийского андезит-дацитового вулканизма. Многоярусное расположение рудных залежей и большой вертикальный размах оруденения указывают на длительное пульсирующее развитие гидротермальной системы.

По величине запасов месторождение является одним из крупнейших в мире. Балансовые запасы составляют 105 млн. тонн руды. Среднее содержание 6.57 % цинка, 1.25 % свинца, 20.82 % пиритной серы, 0.017 % кадмия, 37.6 % серебра. Уникальна сохранность первичных структурно-текстурных особенностей руд.

При обсуждении вопроса о связи колчеданных месторождений с различными членами ряда вулканических формаций типа базальт-риолит важной является проблема: с какими именно членами ассоциирует рудообразование.

В этом отношении показательны результаты исследования месторождений Армении. В противоположность ранее существовавшим воззрениям, связывавшим колчеданные месторождения Армении с третичными гранитоидными интрузиями или субвулканическими малыми интрузиями альбитофиров, была установлена связь медных месторождений с глубинными очагами базальтовой магмы. Доказана тесная пространственная, временная и парагенетическая связь разнообразных по морфологии рудоносных участков с дайками диабазового и габбро-диабазового состава. На этой основе утверждается мантийный генезис рудного вещества, подтвержденный изотопным составом серы месторождений Алаверди, Шамлуг, Ахтала (Зограбян).

Авторы говорят, что широкие вариации отношения железа к марганцу в кремнисто-железистых породах, ассоциирующихся с колчеданными рудами, отражают неравномерность глубинной сульфуризации, с которой связано их окисление, порождающее кварц-магнетитовые или кварц-гематитовые расплавы. Более того, при вовлечении в реакцию CO2 генерируются углеводороды, как и в процессе дисульфидной сульфуризации.

По представлениям А. А. Маракушева и его соавторов (Маракушев, Панеях и Зотов, 2011) после расслоения первичного расплпава на две несмешивающихся жидкости – силикатную и рудную происходит сульфуризация. Авторы говорят, что широкие вариации отношения железа к марганцу в кремнисто-железистых породах, ассоциирующихся с колчеданными рудами, отражают неравномерность глубинной сульфуризации, с которой связано их окисление, порождающее кварц-магнетитовые или кварц-гематитовые расплавы. Более того, при вовлечении в реакцию CO2 генерируются углеводороды, как и в процессе дисульфидной сульфуризации. Дисульфидная сульфуризация ультражелезистых дифференциатов сопровождается генерацией углеводородов.

Наибольшую контрастность создают ультракислые риолиты, комплементарные наиболее щелочным (бедных кремнеземом) ультражелезистым дифференциатам, проявляющим сильное химическое сродство к сере и широкому спектру халькофильных металлов, экстрагируемых при флюидной сульфуризации, протекающей с максимальным размахом. Этим и определяется уникальность месторождений типа Куроко, не имеющих себе равных по размаху и разнообразию металлического состава.

Медно-порфировые месторождения

Месторождения этого типа поставляют в настоящее время большую часть медной руды. Хотя в Южной Америке они были известны с древнейших времен, по-настоящему исследование и разработка их началась в начале XX века. Главные месторождения этого типа располагаются в пределах меденосного пояса Южной Америки. Узкая полоса месторождений медно-порфировых руд протягивается в Чили вдоль Главной Кордильеры между 360 и 180 градусами южной широты, распространяясь на севере в пределы Перу. Общая длина полосы достигает 2100 км. Крупнейшим медно-порфировым месторождением в этом поясе является Чукикамата. Запасы его оцениваются в 900 млн. тонн руды со средним содержанием меди 1.75 %. Приурочено оно к крупному меридионально вытянутому интрузиву, общая длина которого 20 км при ширине 3–4 км. Промышленные руды связаны с мощной (300 метров) зоной окисления; они формируют крутопадающий штокверк размером 0.8×3 км.

Минерализация представлена халькопирит-халькозиновыми рудами. Совместно с ними встречаются барит, галенит. Оруденение локализуется в трех зонах, несколько различающихся по характеру минерализации: западная зона медно-молибденовая, центральная содержит медные руды с каолинизированными порфирами, восточная зона характеризуется полиметаллическим оруденением, породы в ее пределах хлоритизированы.

Другое крупное месторождение в Чили – Эль Теньенте. Рудное тело имеет форму полой трубки. В рудном теле отмечается четкая зональность. Оруденение образует в плане почковидное тело длиной 1800 метров и шириной 400–700 метров.

В центральной части рудного тела преобладает халькопирит с подчиненным количеством пирита; по периферии пирит концентрируется в кварцевых жилах. Общие запасы меди на месторождении при содержании 1 %. Добыча руды производится здесь на глубине 400–800 метров. Рудник был национализирован в 1971 году правительством С. Альенде.

В США к этому типу месторождений принадлежат медные месторождения Аризоны. К нему же принадлежат крупнейшие проекты развития медедобывающей промышленности Урала, такие как Михеевское месторождение меднопорфировых руд (эксплуатационные запасы руды – 400 млн. тонн), Томинское месторождение меднопорфировых руд (эксплуатационные запасы руды 300 млн. тонн (Что для Чили хорошо, то для Урала…).

К тому же типу принадлежит и существенная часть месторождения Коунрад в Казахстане.

Коунрад

Надо подчеркнуть, что в Прибалхашье, как и в другом меденосном месторождении Джезказгане, геологи не начинали с нуля. Здесь также издавна были известны остатки древних горных работ, относимые к так называемой андроновской культуре, датируемой второй половиной второго тысячелетия до нашей эры. Были и находки изделий из меди, относимые к четвертому тысячелетию до нашей эры. В двадцатых годах историю горно-металлургического промысла в Казахстане описал профессор Томского политехнического института В. А. Пазухин в книге «Металлургия в Киргизской степи», вышедшей в 1926 году. А уже в 1928 году М. П. Русаков по сведениям, полученным от краеведа Г. П. Амосова, жившего на территории нынешнего города Балхаш, выявил и оценил развитую здесь минерализацию как огромное месторождение меднопорфирового типа Конырат, сравнив его по размерам с крупнейшим меднопорфировым месторождением США Санта Рита. Он назвал его русским Коунрадом.

Коунрадское месторождение вкрапленных медных руд расположено среди огромного гранитного поля. Только к северо-западу от месторождения на сравнительно большой площади залегают нижнепалеозойские аркозовые песчанико-сланцы – наиболее древние породы района. Более молодыми породами являются излившиеся на поверхность песчанико-сланцев диабазы, диабазовые порфириты их туфы и туфо-брекчии, кварцевые альбитофиры, их туфы и туфо-брекчии. Первичными сульфидными минералами были: молибденит, пирит, халькопирит и борнит. В зоне окисного обогащения шло разрушение первичных сульфидов меди и образование малахита, азурита, брошантита, хризоколлы, цианотрихита и очень редко окислов меди. Ниже уровня подземных вод происходило формирование зоны вторичного сулфидного обогащения и превращение халькопирита и частично пирита в халькозин, реже в ковеллин. Переход между зоной вторичного сульфидного обогащения и зоной первичных руд постепенный (Коунрадское месторождение).

Открытие группы месторождений в Прибалхашье связано с именем замечательного геолога М. П. Русакова. Это он на основании отрывочных данных правильно оценил огромные масштабы развитой здесь минерализации и определил его генетическую модель.

Партия Русакова начала работы в 1928 году, и уже в 1929 году работы близ озера Балхаш стали самым крупным геологоразведочным проектом Геолкома. Заместитель Русакова Н. И. Наковник в своем очерке «Рождение Коунрада» вспоминает слова М. П. Русакова в 1929 году об этом открытии: «Можно сказать с уверенностью, что открытые в Прибалхашье медно-порфировые месторождения имеют масштаб до сего времени невиданный, приближающийся к американскому масштабу этого типа месторождений. Что против них колчеданные месторождения Урала, хранящие главные запасы меди нашего отечества! Представляете себе, что станет с пустыней Прибалхашья, если Конур-Ат окажется вторым Санта Рита?» (Экспедиция М. П. Русакова 1929 года). Помимо правильного казахского написания названия месторождения, в этом монологе нам открывается процесс открытия – создание в первый же год модели месторождения.

Осознав масштабы открытия, Русаков немедленно приступает к действиям. По завершении полевых работ 1929 года он телеграфирует в геологический комитет в Ленинград: «Открыто мощное медно-порфировое месторождение Коунрад близ озера Балхаш». Значение этого открытия было сразу же оценено. В 1930 году в район была направлена экспедиция под руководством Н. И. Наковника. Председатель ВСНХ В. В. Куйбышев сообщил об этом открытии XVI съезду ВКП(б). И вскоре приступили к освоению Коунрада. В октябре 1931 года было создано управление Прибалхашстрой, главной задачей которого было строительство медеплавильного комбината. 29 июня 1932 года было принято решение коллегии Наркомтяжпрома СССР «О строительстве Прибалхашского медеплавильного комбината». Местом сооружения основных производственных сооружений и города был утвержден берег бухты Бертыс. Начальником стройки был Василий Васильевич Иванов. В 1938 году он был арестован и расстрелян, как «враг народа». Во время Второй мировой войны Прибалхашский комбинат было одним из основных поставщиков молибдена, без которого невозможно было производство орудий. Нужда в меди в СССР в конце 20-х годов была так велика, что параллельно с работами на известном уже Джезказгане развернулись исследования в пустыне юго-восточного Казахстана близ озера Балхаш. Руководил ими замечательный геолог М. П. Русаков (1892–1954). Он окончил Ленинградский Горный в 1921 году. В 1930 – 31 годах находился в командировке в США для изучения рудных месторождений и постановки геологоразведочного дела. В 1934 году выпустил подробнейший отчет об этой поездке, в котором знакомил коллег с американским опытом (Русаков Михаил Петрович. Доктор геолого-минералогических наук, академик АН Казахской ССР). Был арестован по «Красноярскому делу» в 1949 году. По его рассказам «на первом же допросе признался, что я матерый шпион, и меня не били». Около года просидел в камере-одиночке. В заключении работал в геологическом отделе ОТБ-1 (город Красноярск). Реабилитирован в 1954 году. Он был серьезно болен и умер примерно в 1954 году еще в заключении или вскоре после освобождения. О том, что ему пришлось испытать, рассказывает он сам:

«Психическое потрясение от этого сверхстрогого режима, от унизительных процедур, от хронической бессонницы и кошмаров короткого полусна, от допросов с применением пыток, от бесконечной площадной ругани, от катастрофического истощения, от сердечных припадков и т. д., а также упадок сил достигли такой степени, что, во-первых, все показания я стал писать под диктовку следователей со стереотипной фразы: «я, нижеподписавшийся, признаю себя виновным в том, что вредительски … или из-за ненависти к Советской власти» и т. д. А после вызова некоего «специалиста по физкультуре» я согласился подписывать любые протоколы и подписывал их, не читая, наперед зная, что в них искажено все от начала до конца… Все обвинения велись с невероятными клеветническими измышлениями, смешанными с невесть откуда добытыми «агентурными» данными и с полным игнорированием фактов, без вызова свидетелей. Все эти сведения выстраивались в заранее составленную следователем схему. И сопровождались так называемыми «очными ставками».

В 1963 году в поселке Балхаш имя М. П. Русакова присвоено школе. В 1964 году установлена мемориальная доска на здании Института геологических наук в Алма-Ате, а в 1982 году – на доме, в котором он жил в Ленинграде. К столетнему юбилею ученого в Балхаше установлен памятник, отлитый из коунрадской меди. Его именем названы слои в толщах нижнего карбона Казахстана и минерал – русаковит.


Рис. 1.3.2. М. П. Русаков – первооткрыватель Коунрада, Алмалыка и оловянных месторождений Приморья.


Рис. 1.3.3. Карта, показывающая положение крупнейших медных месторождений Казахстана (Джезказгана – 1 и Коунрада – 2).


Условия работы на Балхаше были совершенно экстремальными. Это была настоящая пустыня. Бревна приходилось таскать волоком на верблюдах за 150 км. Вода была «дурная», то есть горько-соленая. На подходе к участку работ кочевники установили щит, на котором написали предупреждение для тех, кто шел следом, что дальше идти нельзя. Откуда брали рабочих, работавших на разведке и на стройке, источники умалчивают, но замечают, что казахи идти на стройку не хотели. Не иначе везли тех же раскулаченных из России.

Об условиях жизни рабочих на разведке лучше всего пишет сам М. П. Русаков: «Это были первые кошмарные страницы будущей истории Прибалхашского медеплавильного комбината». В убогих холодных, плохо отапливаемых бараках и землянках оставшиеся труженики перенесли и многодневные бураны и лютые морозы с ветрами. Надо ли говорить о том, что есть было практически нечего, а вода была «дурной» (Разведка Коунрадского штокверкового месторождения).

Разведка велась в основном шурфами глубиной до 3 метров по сети 20×20 м. всего в каменистой земле пустыни было пробито 1100 шурфов, позволивших составить металлометрическую карту масштаба 1:25 000 и выделить на ней площади с повышенным содержанием меди. Для подтверждения и увеличения запасов позднее пробурили девять колонковых скважин глубиной 100–150 метров, шесть из которых подтвердили распространение промышленного оруденения на глубину (Разведка Коунрадского штокверкового месторождения).

М. П. Русаков определенно говорит о типе месторождения, с которым он здесь столкнулся, называя его медно-порфировым. Но на Кунар Ате перед ним было не одно месторождение, а целая серия их – это было настоящее рудное поле, в пределах которого было несколько совершенно разнородных типов месторождений. В течение последующих десятилетий их один за другим вводили в эксплуатацию. Таковы были Восточный Коунрад с его штокверком вкрапленных существенно молибденовых руд (Восточный Коунрад) и Саяк (Саяк – земля, находящаяся в стороне).


Рис. 1.3.4. Прибалхашский медеплавильный комбинат. Вид с востока


Рис. 1.5.5. Карьер на Коунрадском месторождении.


Некоторые комментарии. Северо-Коунрадское месторождение руд редких металлов залегает в гранитном массиве, оно представлено крутопадающими кварцево-грейзеновыми жилами средней мощностью около 0.7 метров, протяженностью по простиранию от 10 до нескольких сот метров. Рудные минералы представлены молибденитом, вольфрамитом и висмутином.

В 1931 – 34 годах проводилась систематическая разведка до глубины 650 метров по правильной сети со средней площадью одна скважина на 10 000 м2. Геолог Николай Григорьевич Сергиев собрал у местных казахов точные сведения об описанных В. Пазухиным древних копях и назвал их Саяк. По его инициативе в 1930 году для проверки собранных данных И. С. Гапановичем было проведено бурение.

В 1936 году Н. И. Наковник (петрограф, но не разведчик) не смог по материалам проведенного бурения оценить истинные размеры минерализации в скарново-рудном поле Саяк-I, считая, что запасы не превысят 50 тысяч тонн меди (по сегодняшним оценкам они составляют 250–400 миллионов тонн). На фоне разведанного в то время Коныратского миллиона тонн запасов это выглядело невзрачно. Но времена меняются и в 1939, когда Балхашскому комбинату потребовалось использовать магнетитовый флюс, была произведена переоценка этой части месторождения. Эти работы проводились будущим министром геологии Казахстана А. С. Богатыревым и В. Г. Ли – ныне доктором наук. На Саяке-I они обнаружили кобальт, в котором была острая нужда в первые месяцы Великой Отечественной войны. Организовали оперативную развелку и в 1944 году подсчитанные запасы кобальта составили 18 тонн и, по материалам И. С. Гапановича, 2 миллиона тонн медно-магнетитовой руды. В 1941–1942 годах разведки вел Д. Г. Сапожников. Западнее Саяка-III он выявил небольшое кварцевожильное проявление меди Саяк-IV и кварц-турмалиновое медное рудопроявление Саяк-V.


Рис. 1.3.5. Работы на Саякском рудопроявлении в 30 годы.

Стратиформные месторождения медистых песчаников и сланцев

Месторождения этого типа были крупнейшими поставщиками меди в Европе и с ними связаны перспективы удовлетворения потребностей в меди в ближайшие столетия.

Характерные черты этих месторождений:

Крупные (часто уникальные) размеры;

Простая пластовая форма рудных тел, их значительная протяженность и обычно пологое и неглубокое залегание, позволяющее разрабатывать их открытыми карьерами;

Равномерное распределение рудных компонентов при сравнительно высоких содержаниях металла.

Вмещающие оруденение толщи как правило залегают в зонах смены орогенных (молассовых) комплексов геосинклиналей толщами основания древних платформенных чехлов. Все известные крупные месторождения этого типа залегают в пределах платформ, развивающихся по «алданскому варианту» (Стратиформные месторождения). В этих структурах в краевых и внутренних частях платформ архейско-протерозойского возраста развиваются прогибы, близкие по особенностям к геосинклиналям неогея (протогеосинклинали). Известные месторождения локализуются в краевых зонах этих прогибов.

Отмечаются два максимума образования этих месторождений во времени:

протерозойское время;

средне-верхнепалеозойское время.

Эти периоды совпадают с эпохами стабилизации (кратонизацией) тектонического режима крупных блоков земной коры – образованием древних платформ и эпигерцинских стабильных блоков. К первой возрастной группе относятся Удоканское месторождение в Восточной Сибири, месторождения так называемого медного пояса Замбии и Демократической Республики Конго (Заир: Муфулира, Нчанга, Люашиа, Камбове, Комото и др.). Ко второй возрастной группе относится Джезказганское месторождение в Казахстане, Мансфельд в Германии, Предсудетская моноклиналь в Польше (Попов, Новиков, 1967).

При обсуждении генезиса этих месторождений рассматриваются две группы гипотез:

Осадочное синегентическое накопление руд;

Эпигенетическое (гидротермальное) образование месторождений.

Одним из крупнейших районов развития месторождений этого типа является меденосный пояс Центральной Африки. Он образован полосой пластовых месторождений длиной 160 км и шириной до 50 км, вытянутой в общем направлении на северо-запад. Полоса располагается на территории двух стран – Замбии и Демократической республики Конго. (Медный пояс Африки). Она образована двумя параллельными рядами месторождений, отстоящих друг от друга на 25–30 км. На продолжении ее располагаются медные кобальтовые и урановые месторождения Катанги, ассоциирующиеся с вулканическими центрами. Среднее содержание меди здесь на уровне 2 %, но часто достигает 6 %. Недаром чешские путешественники Ганзелка и Зикмунд, говоря о здешних медных месторождениях, называют их «скандал в Катанге», имея в виду необычно высокие, скандальные содержания металла.


Рис. 1. 3.6. Район расположения меденосных месторождений Замбии.


Месторождения залегают в верхнепротерозойских отложениях, представленных аргиллитами, доломитами, полевошпатовыми кварцитами, смятыми в дугообразные складки. Руды образуют серию выдержанных пластовых тел. Главные рудные минералы – пирит, халькопирит, борнит, халькозин, Большинство рудных тел окислено и выщелочено на глубину 50–60 метров. Рудные минералы зоны окисления представлены малахитом, халькозином, купритом, хризоколлой.

Эксплуатация месторождений Замбии началась в начале XX века, но интенсивные разработки датируются началом 20-х годов того же века. В предвоенные годы в Замбии начало разрабатываться месторождение Роан Антелоп, в годы войны месторождения Нкано и Муфукили. Непосредственно после войны начало интенсивно разрабатываться месторождение Нчанга, а в 60-х годах XX века – Чибулунга. В Демократической республике Конго (ДРК) расположено одно из крупнейших в мире месторождений Тенке Фангарами. Это самое крупное месторождение Африки и одно из крупнейших месторождений в мире по запасам меди. В 2008 году из его руды было произведено 400 тысяч тонн меди. Другие крупные месторождения в ДРК Кинсевере, Фронтиер, Кашиме и Кибамба.

Предполагается, что меденосный пояс Центральной Африки содержит 5 млрд. тонн медной руды. Здесь производится около 90 % меди, добываемой в Африке.


Рис. 1.3.7. Карьер на Нкане, одном из медных месторождений Замбии. На заднем плане – копры шахт и завод по производству черновой меди.


Геология и минералогия этих месторождений рассматривается на примере гигантского Джезказганского месторождения в Казахстане.

Джезказган

В начале 20-х годов ситуация с добычей меди на Урале пришла в полный тупик. Хищническая добыча малахита как легкоплавкой руды на медь прекратилась в связи с отработкой зон окисления. Коренные же колчеданные месторождения характеризовались низкими содержаниями меди, к тому же связанной с тугоплавкими сульфидами. А предстоящая индустриализация требовала большого количество меди. И тогда российские геологи обратились к известному с конца XVIII века рудопроявлению меди, расположенному в самом центре Казахстана – Джезказгану.

Медные руды в районе были известны с доисторических времен. Первое письменное упоминание об этом месторождении находим в «Дневных записках капитана Рычкова в Киргиз-кайсацкой степи в 1773 году». Записки послужили толчком к посылке в район нескольких экспедиций, одна из которых была организована Г. С. Волконским, отцом декабриста С. Волконского. Она подтвердила наличие больших запасов в центральном Казахстане руд меди, свинца и цинка. В честь этого открытия была выпущена медаль из серебристого свинца из Джезказгана с надписью «Европа венчает Россию славой, Азия отверзает ей свои сокровища». В 1846 году екатеринбургский горнопромышленник Н. А. Ушаков начал разведочные работы. Лицензию на разведку и отработку взяла компания Рязановых. Но денег у компании не хватило и в 1909 году она была перекуплена англичанами. Одновременно англо-французские акционеры взяли в аренду на 30 лет у бая Карсакпая участок земли площадью 1420 гектар в урочище Карсакпай для строительства медеплавильного завода. В 1914 году был заложен первый фундамент заводских сооружений, построили плавильный цех, но после Февральской революции иностранцы покинули завод.

Первые профессиональные геологические работы в районе были проведены А. Козыревым (1908 год) и английским геологом С. Боллом (1910 год). Оба считали руды Джезказгана эпигенетичными. В то же время П. Гарви и А. Краснопольский считали их сингенетичными. Так изначально были начаты гипотезы о генезисе руд Джезказгана.

Геологоразведочные работы начались в конце 20-х годов в связи с началом индустриализации СССР. Руководил ими И. П. Яговкин (1886–1934). Сын крестьянина-бедняка, он в 1917 году окончил Горный Институт в Ленинграде и работал в Геолкоме (Попов Ю., В. Новиков, 1967). С 1925 по 1929 год он возглавлял все геологоразведочные работы в Джезказгане. Он же, И. П. Яговкин, разработал гипотезу генезиса месторождения, определившую его судьбу – отводившую главную роль в формировании месторождения особенностям его тектонического строения в противоположность идеям стратиформной его природы.

Он-то и взял на работу человека, с именем которого сейчас связывают открытие медного гиганта – Каныша Имантаевича Сатпаева. К. И. Сатпаев был первым геологом-казахом. Это (наряду с природным талантом) и решило его судьбу. Выходец из зажиточной семьи – отец знал арабский и умел читать, и повидимому был баем, недаром на казахском фамилия Сатпаева пишется как Сетбаев. С 1909 по 1911 он учился в аульной школе. В 1911 году Каныш Имантаевич поступил в русско-киргизское училище, которое и окончил в 1914 году с отличием. После этого он отправился учиться в двухгодичную Семипалатинскую учительскую семинарию. Он закончил ее экстерном. Грамотных среди казахов-степняков было очень мало. В 1920 году Сатпаев был назначен первым в Баянауле председателем Казкультпросвета, созданного с целью укрепления советской власти. Тогда же постановлением Павлодарского ревкома он был назначен народным судьей 10 участка Баянаульского района. В 1921 году состоялась его встреча с замечательным русским геологом М. А. Усовым, которая и решила его судьбу. Он поступил в Томский технологический институт. Учился Сатпаев, преодолевая периодические вспышки туберкулеза. Окончить Томский технологический он смог только при помощи М. А. Усова, который приезжал к нему в аул и помогал проходить курс дома (Сатпаев Каныш Имантаевич).


Рис. 1.3.8. К. И. Сатпаев в Джезказгане в 1930-х годах.


В 1926 году, окончив институт и получив диплом, Сатпаев был отправлен в Атбасарский трест цветных металлов на должность начальника геологического отдела, а через год был избран членом правления треста.

Здесь впервые сказалась важнейшая черта Каныша Имантаевича как исследователя – его вера в минеральные богатства края, доскональное знание их и стремление полностью их использовать. Руководство завода относилось к перспективе добычи меди очень скептически, считая, что запасов хватит не более чем на 10–15 лет. Однако, после знакомства с геологией на месте, Сатпаев не согласился с этой оценкой, считая, что запасы огромны, прежде не обнаруженные. Он добился выделения одного станка и начал бурение. Через год после начала работ он наткнулся на пласт руды мощностью более десяти метров. Результаты проведенных в Ленинграде анализов показали богатые содержания металла. Это дало Сатпаеву возможность добиться второго бурового станка. Проблемы, с которыми ему приходилось иметь дело, иллюстрируются его предложением использовать для обогрева буровых не срубы, а войлочные юрты. Это позволило значительно сэкономить время и деньги на бурение. В 1925 году по постановлению СТО начались работы по восстановлению Атбасарских (Джезказганских) медных приисков в Казахстане.

Через год после начала работ (1928 год), Сатпаев наткнулся на крупный пласт медной руды мощностью около 10 метров. Проведенные анализы показали, что это неизвестный ранее пласт с богатым содержанием меди. Это открытие позволило в 1929 году расширить поисковые работы вдвое. В течение этого года открыть три новых рудных тела и новое рудное поле. На основе этих данных Сатпаев публикует в журнале «Народное хозяйство Казахстана» статью, в которой говорил, что район Джезказгана представляет собой одну из богатейших медных провинций мира. Он приходит к выводу о недостаточной мощности Сарсыкпайского медеплавильного завода для переработки Джезказганских руд. Он неоднократно выступает с предложением построить водохранилище, и ширококолейную железную дорогу к месторождению. Предложения Сатпаева вызвали негативную реакцию треста и Геолкома. Но она не остановила исследователя. Он добивается встречи с председателем ВСНХ Г. М. Кржижановским. В результате этой встречи ассигнования на следующие два года были расширены и Сатпаеву удалось добиться получения дополнительной буровой техники и технических специалистов. Но в начале 1933 года Геолком принял решение о резком сокращении финансирования разведочных работ в Джезказгане. Основанием для этого решения была неразвитая инфраструктура района – не было ни железной, ни автомобильной дороги, не было воды и других элементарных условий для жизни и работы. Каныш Имантаевич был вынужден искать дополнительные источники финансирования. Он заключил соглашения с трестами Золотороазведка и Лакокрассырье о разведке необходимых им месторождений. Но и этих средств было недостаточно. С помощью М. А. Усова и В. А. Ванюкова Сатпаев выступает в АН СССР и доказывает уникальность Джезказгана. И он добился своего. В постановлении третьей сессии АН СССР в 1934 году говорится о необходимости строительства в течение третьей пятилетки Джезказганского медеплавильного комбината и ветки железной дороги Караганда – Джезказган – Коунрад. Лишь к 1940 году решения были проведены в жизнь. В годы войны Каныш Имантаевич вносит крупнейший вклад в Победу. Крупнейшее марганцевое месторождение Никополь было захвачено врагом, дорога ко второму крупнейшему марганцевому месторождению – Чиатуре была отрезана. Черная металлургия осталась без марганца. Делать броневую сталь было не из чего. И тут Каныш Имантаевич посылает поисковую партию на марганцевое рудопроявление Джезды. Он настаивает, чтобы по первым же оценкам была начата разработка этого месторождения. Его предложение опять было отвергнуто за недостаточностью объемов подтверждающих разведочных работ. Но нужда в марганце была слишком острой и Джезды начал давать марганец сталеплавильным предприятиям Урала. Доля казахского марганца в годы войны составила более 70 % от общего его потребления в Союзе.

Партийно-хозяйственному руководству СССР Сатпаев пришелся как нельзя более кстати. Мало того, что он был талантливым ученым-естествоиспытателем, он был, что называется, «национальный кадр». Он был в числе тех деятелей советской технической интеллигенции, кто сквозь пальцы смотрел на использование труда лагерников и цену, которой была оплачена индустриализация страны. В этом отношении он вполне подобен создателю Кузнецкого металлургического комбината И. П. Бардину, с которым он и изображен на фотографии (Рис. 1.3.9), сделанной в 1949 году в Караганде.


Рис. 1.3.9. Академики К. И. Сатпаев (слева) и И. П. Бардин (справа) в Караганде в 1949 году.


Сатпаев Каныш Имантаевич доктор геолого-минералогических наук, профессор, академик АН СССР и АН Казахской ССР (которую он и создал, и первым президентом которой он стал), лауреат сталинской премии 1942 года, дважды кавалер ордена Ленина, заслуженный деятель науки. В 1946 году комиссия ЦК КП Казахстана организовала проверку деятельности института языка и литературы АН Казахской ССР. В итоге ее работы было указано на националистические уклоны в работе филологов. От Сатпаева потребовали увольнения ряда научных работников, известного казахского писателя М. Ауэзова. Сатпаев категорически отказался. Тогда его самого освободили от работы президента Академии наук Казахстана. Президент союзной Академии, академик А. Н. Несмеянов, предложил ему перейти на работу председателя Уральского филиала АН СССР. Сатпаев отказался и перешел на работу Директора института геологических наук Казахской АН в Алма-Ате. Здесь он проводит большую работу, разрабатывая методы формационного анализа.

Строительство города и завода началось в 30-е годы и строились они по типичным стандартам времен индустриализации, то есть голодными лагерниками. Недаром Джезказган называли казахской (медной) Магниткой. Но достроен он был в первые послевоенные годы трудом японцев-военнопленных. Здесь во вполне обычных для России, но нарушающих все международные нормы, лагерях работало 9000 военнопленных (а всего в Казахстане их было 58900 японцев). Смертность была огромной. Именно после их четырехлетнего труда Джезказган и получил статус города, который был назван Большой Джезказган (Канафина, 2003).

В соответствии с общей тенденцией всех «освобождающихся от оков колониализма» стран город переименован в Жезказган («город меди», каз.). Сейчас здесь добыча меди производится в трех шахтах и двух карьерах. Медеплавильный комбинат входит в десятку самых крупных медеплавильных предприятий мира и в пятерку крупнейших в мире производителей серебра. Здесь производится 450 тысяч тонн меди в год (Стратиформное медное месторождение Джезказган). Джезказганская группа месторождений (Джезказган, Итауз, Сарыоба и др.) расположена в северной части герцинской структуры, Джезказган-Сарысуйской мульды, наложенной на раннекаледонское складчатое основание. Продуктивная джезказганская свита в пределах рудного поля состоит из одиннадцати ритмично переслаивающихся пачек сероцветных и красноцветных песчаников, алевролитов и конгломератов. Окраска связана со степенью окисления железа. Отношение сероцветных и красноцветных разностей почти равно 1:1. Минерализация локализуется почти исключительно в сероцветных разностях пород. Промышленное оруденение распространяется до глубины 600 метров. Общее число слоев сероцветных пород на месторождении равно 26, но промышленное оруденение несут только 13 из них. Эти слои объединены в 9 рудоносных горизонтов, каждый из которых содержит до пяти прослоев рудоносных пород, отделенных друг от друга красноцветными слоями. Наиболее богатые части рудных тел преимущественно приурочены к сводам и крыльям антиклинальных структур и осложняющим их флексурам. 40 % запасов одиннадцати залежей сконцентрировано в сводовой частях куполов, 35 % располагаются на крыльях и флексурах и только 25 % – в синклиналях. Такого рода распределение рудных тел соответствует законам миграции флюидов в осадочных толщах, которое отражается в законах локализации нефтяных и газовых залежей.

Внутреннее строение Джезказган-Сарысуйской мульды характеризуется наличием брахиформных структур второго порядка: широких синклинальных складок, чередующихся с пологими антиклиналями и куполами, крылья которых часто осложнены флексурными перегибами. На участках резких перегибов пластов возникают разрывные нарушения типа сьросов, надвигов и т. п. Геофизическими исследованиями установлено наличие ряда субмеридионального и субширотного направлений, сочленяющихся непосредственно к югу от Джезказгана.

Рудные тела четких геологических границ не имеют, контуры их определяются по данным опробования. По простиранию промышленные руды постепенно, но на сравнительно небольшом расстоянии сменяются забалансовыми, а затем слабо минерализованными породами. Распределение полезных компонентов внутри крупных рудных тел равномерное, выдержанное на больших площадях, однако почти повсеместно наблюдается чередование участков с более высоким и более низким содержанием меди. Местами в блоках промышленных руд встречаются «окна», сложенные забалансовыми бедными рудами и слабооруденелыми породами.

Руды комплексные. Главным компонентом является медь. Существенное значение имеют свинец и цинк. Из примесей используются серебро и рений. В незначительных количествах присутствуют мышьяк, кадмий, висмут, ртуть, золото, молибден. Медные минералы – халькопирит, борнит, халькозин. Отмечается четкая вертикальная зональность в их распределении. В верхних горизонтах преобладает халькопирит, который глубже сменяется борнитом, а еще ниже преобладает халькозин. Для нижних горизонтов характерно повышенное содержание свинца и цинка. В отдельных рудных телах в центральной части преобладает халькозин, который к периферии сменяется борнитом, а последний халькопиритом. Для краевых частей тел характерно увеличение содержания свинца и цинка. Свинцовая минерализация представлена галенитом, цинковая – сфалеритом (клейофаном). Серебро присутствует в виде самородного серебра или в форме изоморфной примеси в решетках в различных сульфидах. Второстепенные минералы представлены пиритом, арсенопиритом, бетехтинитом, джорментом, арсенидами меди и кобальта, блеклыми рудами (теннантитом). Текстурно преобладают вкрапленные руды. Рудные минералы замещают цемент песчаников и конгломератов, реже зерна полевых шпатов и кварца. Текстуры часто полосчатые, определяемые особенностями текстур осадочных пород.


Рис. 1.3.10. Карьер по добыче медной руды в Джезказгане. Стратиформное месторождение Джезказган (геологическое строение и Джезказганский рудник).


Геология Джезказганского месторождения дает основание отнести его к инфильтрационному типу. Отсутствие проявлений вулканизма в период формирования оруденения, стратитиформная природа месторождение и четкий литологический контроль минерализации сближают его с месторождениями медистых песчаников и сланцев, в число которых входит знаменитое Удоканское месторождение, а также урановые месторождения Шинколобве (Демократическая республика Конго) и Шварцвальдер (зона передового хребта в Скалистых горах Колорадо). Вопрос о генетической природе медной минерализации остается открытым. Некоторые указания на его возможное происхождение дают приводимые ниже данные о природе медной минерализации другого крупнейшего медного месторождения Казахстана – Коунрадского месторождения на берегу озера Балхаш, где медная минерализация ассоциирует с диабазовыми излияниями. Это дает возможность высказать гипотезу об общей зараженностью медью всего этого района и мобилизации меди Джезказганского медного месторождения из нижних, предположительно богатых медью горизонтов.

Месторождения, связанные с карбонатитами

Крупнейшее по запасам медное месторождение 1.5 млн. тонн руды со средним содержанием меди 0.68 % связано с карбонатитоввым массивом Палабора, расположенным близ границы Южноафриканской республики с Мозамбиком. Руды комплексные, помимо меди из них извлекают уран, торий, золото, серебро, железо и фосфор. Основными минералами меди являются борнит и халькопирит. Другие минералы – магнетит, апатит, бадделиит, торианит, оливин, флогопит. Разработка ведется открытым и подземным способом с 1966 года (Палабора). В связи с упоминанием медного месторождения, связанного с карбонатитами Палаборы, я хочу напомнить о проекте работ по изучению рудоносности крупнейшего в мире карбонатитового тела расположенного в ядре массива Томтор. Здесь отмечаются орпределенно связанные с ликвацией железные руды типа Кируны и тем самым создаются благоприятные условия для формирования медной минерализации в ходе сульфуризации расплава.

Скарновые месторождения меди

В настоящее время этот тип месторождений считается неперспективным и я помещаю этот раздел просто чтобы отметить факт его существования и ту роль, которую разработка этих месторождений играла на отдельных этапах. Зона окисления меденосного скарнового месторождения на Урале долгое время служила одним из основных источников малахита, шедшего на отделку царских дворцов и соборов в Петербурге. Относительно небольшие скарновые месторождения располагаются в пределах рудных полей месторождений меднопорфирового типа, таких как Саяк (Казахстан), Бисби и Клифтон в Аризоне, США (Смирнов, 1969).

Стратиформные месторождения свинца и цинка

Стратиформные месторождения двух связанных с медью «основных металлов» свинца и цинка содержат 30–45 % общих мировых запасов этих металлов. Они обычно приурочены к одному или нескольким пластам в карбонатных толщах известняков, локализованных в рифтогенных структурах. Общей особенностью этих месторождений, как и месторождений медистых песчаников и сланцев, является полное отсутствие связи с видимыми проявлениями магматичкой активности. Рудой являются карбонатные породы, содержащие гнезда, вкрапленники и тонкие прожилки сульфидов (галенит и сфалерит). Кроме этих рудных минералов присутствуют сульфиды железа и меди. Оруденение не распространяется на значительную глубину, но характеризуется большими размерами и большой протяженностью по простиранию (Стратиформные месторождения свинца и цинка). По геологическим особенностям среди них выделяется несколько типов:

Месторождения Каратаусского типа приурочены к углисто-кремнисто-известково-доломитовым формациям. Толщи локализованы в пределах линейных рифтогенных структур. Характерна многоярусность в распределении оруденения, обогащенность рудных пластов органическим веществом, определяющим кристаллизацию рудных компонентов. Для них характерна минералогическая и геохимическая бариево-свинцово-цинковая специализация. Типичными примерами месторождений этого типа являются Миргалимсайское, Шалкинское в горах Каратау (Казахстан), Сумсарское, Джергалан (Кыргызстан), Сардана, Барвинское (Россия), цинковые месторождения восточного Теннесси (США).

Месторождения типа Миссисипи-Миссури локализуются в доломитовой рифогенной формации. Рудные залежи локализованы в барьерных рифовых постройках и сопряженных с ними карбонатных фациях. Они располагаются на разных стратиграфических уровнях. Морфология рудных тел контролируется конседиментационными структурами карбонатных осадков, сформировавшихся в условиях мелководья. Руды грубополосчатые, вкрапленные до массивных, Месторождения считаются в основном свинцоворудными, но среди них выделяются существенно цинковые или существенно свинцовые, обычно лишены барита. Содержание свинца в целом по району составляет 5.8 %, цинка – 1 %. Общие запасы оцениваются в 6.7 млн. тонн свинца и 1.5 млн. тонн цинка. К этому же типу относятся месторождения Пайн-Пойнт (Западная Канада), в среднедевонских коралловых рифах и, вероятно, в месторождениях Силезии (Польша), Сардана и Уруйское (Россия, Якутия). Из руд месторождений этого типа также извлекают медь, кадмий, серебро, кобальт, никель.

За время эксплуатации месторождений этого типа с 1720 года из них было добыто более 12 млн. тонн свинца и 11 милионов тонн цинка.

Приведенные в разделе первом этой главы сведения о различных формах медь-содержащих минералов (Габлина, 2008), открывают возможность нового подхода к анализу условий генезиса месторождений медистых песчаников и сланцев. На Удоканском месторождении было установлено широкое развитие нестехиометрических минералов – индикаторов низкотемпературных экзогенных условий образования. Среди них присутствуют реликты высокотемпературных тетрагональных форм. Автор приходит к выводу о том, что формирование месторождения протекало длительно на фоне литогенеза и последующих преобразований вмещающих отложений, а максимальные концентрации меди связаны с процессами метаморфизма и вторичного сульфидного обогащения. На месторождении Любин-Серошовице первичные руды на стадии катагенеза подверглись воздействию поздних окислительных растворов, приведшему к перераспределению с образованием зон гематитизации, выщелачивания и вторичного сульфидного обогащения и привнесению радиоактивных элементов и платиноидов.

Медь в сульфатных растворах может переноситься далеко от первичных месторождений до тех пор, пока они не попадут в восстановительную среду, богатую органикой. Так объясняется появление тонкодисперсной меди в торфяниках реки Левиха (Средний Урал) на значительном расстоянии от Левихинского медноколдчеданного месторождения (тот же источник, что и в работе Base metals). Обсуждая вопрос происхождения медистых песчаников и сланцев Пермского Предуралья, В. В. Болотов говорит, что открытие в них вулканогенного материала позволяет предполагать, что источники меди и полиметаллов связаны прежде всего с железосодержащими твердыми растворами. В период переотложения вулканитов полиметаллы высвобождаются из твердых растворов без нарушения целостности последних и переходят в седиментационные растворы. При наличии сероводорода в осадок выпадают сульфиды меди с образованием сингенетичных месторождений. Красноцветные породы в значительной мере насыщены железистыми минералами, иногда они составляют главную часть тяжелой фракции проб и протолочек. Высвобождение полиметаллов происходит, по-видимому, в ионной форме. В связи с тем, что вулканиты Пермского Предуралья первично обогащены карбонатным материалом, кальцит может замещаться ионами меди с образованием на поверхности карбонатов меди. Выше рассматривался пример cтратиформных медных месторождений Замбии, источником меди для которых могли служить связанные с вулканитами месторождения Катанги.

Общие вопросы металлогении меди

При всем поразительном многообразии генетических типов медных месторождений при просмотре материалов по их геологии сразу бросается в глаза тенденция к расположению их в виде линейных поясов большой (сотни километров) протяженности. Таковы линейные зоны медных месторождений Урала, Южной Америки, современных и древних островных дуг. Это объясняется совпадением поясов медных месторождений с вулканическими и интрузивными поясами. Пояса медных месторождений совпадают с вулканическими и интрузивными поясами. Оно отражает важнейшую черту металлогении меди – связь именно с вулканическими (а не вулкано-плутоническими или интрузивными) поясами. Другими словами, медные месторождения формируются в открытых системах, прямо связанных с дневной поверхностью. Месторождения массивных руд кипрского типа ассоциируются с базальтами, типичными для срединно-океанических хребтов, месторождения типа Куроко с поясами базальт-андезитового вулканизма характерными для островных дуг и связанных с ними раннеорогенных геотектонических систем (типа Камчатки). Во всех случаях, когда медные месторождения пространственно, и, возможно, парагенетически связаны с гранитными интрузиями, они также образуют линейные зоны, сформировавшиеся в ходе орогенических движений. Если «открытость» систем, связанных с вулканическими аппаратами, очевидна, то важно отметить особенности структуры медных месторождений меднопорфирового типа, свидетельствующих о газовых взрывах в период их образования. Порфировые структуры вмещающих пород и штокверковая форма рудных тел прямо свидетельствуют об этом.

Приведенные данные показывают зависимость медной минерализации от разных по составу вулканических комплексов. Тут важно подчеркнуть частую и очевидную связь медных месторождений именно с базальтовым вулканизмом, прекрасно выраженную для месторождений Кипрского типа и для месторождений типа Куроко. Не менее характерна история изучения типа вулканических проявлений с медными месторождениями Армении (Зограбян).

Постоянная порфировая структура гранитоидов, с которыми они связаны (что и определяет название типа месторождений этого типа), и обычная для них штокверковая структура рудных тел определенно свидетельствует о связи магматических систем, с которыми связаны рудогенерирующие гранитоиды с поверхностью. Меняется и состав апикальной части магматического комплекса – вместо базальтов, с которыми ассоциируются месторождения Кипрского типа и типа Куроко, медно-порфировые месторождения обычно ассоциируются с интрузиями гранитоидов, вместо прямого извержения лав на поверхность здесь формируются приповерхностные интрузии. Важно отметить, однако, что параллельно с изменением характера магматизма, с которым ассоциируются месторождения, происходит модификация металлогении. Медные месторождения, непосредственно связанные с вулканами, сменяются медно-молибденовым и кварц-молибденитовым месторождениями.

Другое происхождение имеют пояса стратиформных месторождений Замбии. Линейное их распределение отражает линейную складчатость пород, контролирующих структурную локализацию контролирующих их осадочных толщ.

Логическим продолжением этого тренда является подход, использованный в работе Ф. Пираджно (Piranjo, 2009), который при рассмотрении процессов локализации рудных месторождений во главу угла поставил геодинамику их формирования. Что существенно при этом, он, рассматривая геодинамику, не ограничился парой срединно-океанические хребты – островные дуги, т. е. изначально вышел за рамки теории тектоники плит. В основу его подхода положен анализ деформации кратонизированных блоков. К этому его логически привело рассмотрение рудных месторождений Китая и Австралии, основу структуры которых составляют кратонизированные блоки, разделенные подвижными поясами разного возраста и генезиса. Таким образом он прямо подходит к идеям «вихревых структур» Ли Сы-гуана и других структурных образований, связанных с вращением Земли.

Очень важный следующий шаг в понимании металлогенической специализации был сделан в работе А. А. Маракушева, И. А. Панеяха и С. И. Зотова (Маракушев, Панеях и Зотов, 2011). Они впервые, насколько мне известно, применили к колчеданным месторождениям идею Д. С. Коржинского (Коржинский, 1974) о трансмагматической природе рудообразующих флюидов. На этой основе они устанавливают связь взаимодействия трансмагматических флюидов с сульфуризацией глубинных магматических очагов, и делают попытку увязки тектонических, плутонических и вулканических процессов с рудообразованием. Связь колчеданного и полиметаллического рудообразования с кислым вулканизмом прослеживается в месторождениях архейского пояса Абитибе или миоценового пояса Куроко, а также в Уральской провинции. Описано современное образование цинково-медных руд совместно с подводными вулканическими извержениями в задуговом бассейне Восточное Мануа (Нов. Гвинея) (Pirajno, 2009). Образование колчеданных месторождений цинково-медных руд долгое время не связывалось с проявлением кислого вулканизма, но разбуривание рудоносных площадей Атлантики позволило выявить здесь жильную ассоциацию плагиогранитов с габбро (Sherwood-Lollar., Westgate, Ward, et al., 2002). Отмечается наличие двух трендов: Боуэновский, характеризующийся гомодромным развитием и последовательным понижением железистости пород в ряду базальты – риолиты. По преобладающему типу вулканических пород его можно назвать андезитовым. Магматизм этого типа сопряжен с разрушением континентальных сиалической коры, уменьшением ее мощности.

При эволюции по второму типу, названному феннеровским, андезиты практически отсутствуют, вытесняясь контрастной ассоциацией базальтов с кислыми дифференциатами.

Богатые железом дифференциаты возникают в ходе эволюции магм по этому типу при флюидном на них воздействии.

Признаком глубинного магматизма служит «обращенность рельефа», свойственная континентальным депрессиям. Они выражаются в том, что углубление депрессий всегда сопровождается встречным воздыманием мантии, обусловленным глубинным магматизмом, в том числе гипербазитовым.

При образовании ультражелезистых дифференциатов руд под флюидным воздействием и те и другие могут приобретать сульфидную специализацию, хотя и принципиально-различную: медно-никелевую и медно-цинковую.

По представлениям авторов, колчеданные и полиметаллические (дисульфидные) месторождения образуются в результате развития соответствующего вулканизма, зоны питания которых лежат в верхних частях расслоенных магматических очагов.

Авторы говорят, что широкие вариации отношения железа к марганцу в кремнисто-железистых породах, ассоциирующихся с колчеданными рудами, отражают неравномерность глубинной сульфуризации, с которой связано их окисление, порождающее кварц-магнетитовые или кварц-гематитовые расплавы. Более того, при вовлечении в реакцию CO2 генерируются углеводороды, как и в процессе дисульфидной сульфуризации. Дисульфидная сульфуризация ультражелезистых дифференциатов сопровождается генерацией углеводородов.

Углеводородное сопровождение образования сульфидных месторождений наглядно выражено в современном их развитии в океанах, где они постоянно ассоциируются с гидротермальными выходами и жидкостным просачиванием углеводородов (Cruse, Seewald, 2006).

В архейских колчеданных месторождениях пояса Абитиби в керне глубоких скважин описаны включения разнообразных углеводородов – метана, пропана, бутана, сходных с углеводородами хондрита Murchinson. (Sherwood-Lollar, Westgate, Ward, et al.2002). Все это подтверждает представления, развитые в работе В. И. Белоусова и автора о способности флюидов мигрировать сквозь мантию и генерации тепловой энергии в процессе окисления трансмагматическими растворами базальтовых расплавов (Эрлих, Белоусов, 2012). Рудогенерирующая способность флюидов осуществляется образованием в магматических системах ультражелезистых жидких фаз, проявляющих при сульфуризации химическое сродство к определенному парагенезису рудных минералов и экстрагирующих его из трансмагматических растворов. Экстракция меди выражена универсально, но сопровождающие медь халькофильные металлы представлены разнообразно, в зависимости от специфики подвергающихся сульфуризации базитовых ультражелезистых дифференциатов, отличающихся существенным содержанием в них магния. Они подвергаются моносульфидной дифференциации, что сопровождается концентрацией совместно с медью никеля и металлов платиновой группы. Это ведет к образованию формации медно-никелевых моносульфидных месторождений (типа Седбери).

Предполагается, что важнейшим событием на ранних этапах эволюции магматической системы явилось расслоение родоначальной магмы на два несмешивающихся расплава – рудный, обогащенный железом и силикатный, резко обедненный железом. Именно это расслоение, ликвация, привела к выделению и циркуляции обогащенных медью флюидов (Маракушев А А., И. А. Панеях и С. А. Зотов, 2011). Эта схема развития магматической системы имеет важные практические последствия с точки зрения рудоносности. Она, в частности, объясняет генезис медной минерализации в карбонатитовом теле Палабора (Южная Африка). Аналогичный процесс должен иметь место при формировании сложенных магнетитолитами дугообразных дайковых тел, обрамляющих центральное ядро массива Томтор. Предполагается, что как и руды шведского магнетитового месторождения Кируна, они сформировались в ходе ликвации родоначального магматического расплава. Это позволяет ожидать находку в карбонатитовом ядре значительной по размеру медной минерализации. Учитывая постоянную связь медной редкометалльной и редкоземельной минерализации, можно считать вероятным, что редкометалльная и редкоземельная минерализация массива Томтор связана именно с флюидами, формирующимися именно на этом этапе.

Все (или по крайней мере большинство) металлогеническх построений основано на попытках установлениях связи месторождений с определенным типом интрузий. И через химизм интрузий устанавливается связь с этапами тектонического процесса. В последние десятилетия много писалось о cвязях месторождений минерального сырья с дайковыми сериями или гипабиссальными интрузиями. Насколько я знаю, связь минеральных месторождений непосредственно с вулканическим процессом отмечается впервые.

Вопросы формирования стратиформных месторождений меди и других основных металлов. Гигантские размеры месторождений этого типа обусловлены большим объёмом гидротерм, исключительной проницаемостью вмещающих толщ, обусловленной интенсивным развитием зоны сдвига, и высокими концентрациями в них Fe.

Главной характерной чертой этих месторождений является отсутствие какой-либо видимой связи с магматическими проявлениями. Вопросы формирования стратиформных месторождений меди и других основных металлов связаны с двумя типами проблем: структурным контролем и вопросами источников рудного вещества и его миграции. Общие вопросы структурного контроля месторождений такого типа рассмотрены в главе 9 замечательной работы Ф. Пираджно (Pirajno, 2009), имеющейся в русском переводе В. И. Белоусова Предполагается, что их формирование связано с миграцией метаморфических флюидов. Гигантские размеры месторождений этого типа обусловлены большим объёмом гидротерм, исключительной проницаемостью вмещающих толщ, обусловленной интенсивным развитием зон сдвиговых деформаций, и высокими концентрациями в них металлов.

Литература

Балхашский горно-металлургический комбинат.

Боливия – Все о геологии.

Болотов А. А., К вопросу о генезисе медистых песчаников и сланцев Западного Приуралья.

Восточный Коунрад.

Габлина А. А., 2008, Минералы систем Cu-S и Cu-Fe-S, как индикаторы условий образования сульфидных руд.

Дергачев А. Л. Эволюция вулканогенного колчеданообразования в истории Земли.

Зограбян С. А., К генезису месторождений Сомхето-Карабахской островодужной постройки.

Канафина Ж., 2003, Японский след. Кипрские месторождения. Полиметаллические месторождения в вулканогенных (Куроко).

Коржинский Д. С., 1974, Взаимодействие магм с трансмагматическими флюидами. //Записки Всесоюзного Минералогического Общества, часть 103, вып. 2, с. 173–178; Коунрадское месторождение.

Маракушев А. А., И. А. Панеях и С. А. Зотов, 2011, Петрогенетические типы колчеданных месторождений.//Литология, № 3, стр. 84 – 111.

Медные руды;

Медный пояс Африки. Палабора.

Периодическая система элементов Менделеева. Медь.

Разведка Коунрадского штокверкового месторождения.

Русаков Михаил Петрович.

Саяк – земля, находящаяся в стороне.

Сатпаев Каныш Имантаевич.

Смирнов В. И, 1969. Геология полезных ископаемых,// М. Недра, 686 стр.

Стратиформные месторождения.

Стратиформное медное месторождение Джезказган. (Джезказганский рудник)

Стратиформные месторождения свинца и цинка.

Сферы применения меди.

Что для Чили хорошо, то для Урала…

Экспедиция М. П. Русакова 1929 года.

Попов Ю., В. Новиков, 1967, Подтверждая смелые гипотезы.// Индустриальная Караганда, 21 сент. Стр. 4.

Эрлих Э., Белоусов В. И., 2012, Геолого-петрологические проблемы геотермии.

Barrie C. T., Ladden J. N., E. E. Green. T. B. N., 1993, Geochemistry of volcanic rocks associated with Cu-Zn and Ni-Cu deposits with felsic volcanic rocks in eastern back-arc basin Papua, New Guinea. //Economic Geology, v. 88, p. 1341–1358.

Base metal.

Brandes P. T. Geology of the Keweenaw Peninsula, Michigan.

Cruse A. M., Seewald J. S., 2006, Chemistry of low-molecular weight hydrocarbons inhydrothermal fluid Middle Valley Juan de Fuka Ridge// Geochem. Cosmochim. Acta, v. 70, p.2073–2092. Michigan’s copper deposits.

Erlich E., Gorshkov G. S., eds., 1979, Quaternary volcanism and tectonics in Kamchatka.//Bull.Volc., v. 42, iss. 1–4.

Geology of the Kuroko deposits. S. Ishihara (eds,). //Vining Geology. Sp. Issue, 1973 #6 546.

Pirajno F., 2009, Hydrothermal Processes and Mineral Systems. Chapter 9, Orogenic, Amagmatic and Hydrothermal Mineral Systems of Uncertain Origin. //Springer, Geological Survey of Western Australia, рр. 885 – 1024.

Sherwood-Lollar B., Westgate T. D., Ward J. E., et al., 2002, Abiogenic formation of alkalines in Earth’s crust as a minor source of global hydrocarbon.//Nature, v. 416, p. 522–534.

Глава 1.4. Олово Корнуолла и бронзовый век Европы

В институтском курсе мы знакомились с геологией оловянных месторождений Боливии, морскими россыпями района островов Банка и Биллитон к югу от полуострова Малакка, говорили о месторождениях Китая. После этого рассматривались советские месторождения Cихотэ-Алиня. Месторождения Корнуолла в Великобритании, сыгравшие решающую роль в истории человечества, остались вне рамок курса – ведь они были полностью отработаны. Настоящим очерком я пытаюсь исправить эту несправедливость.

Перелом наступил только в конце тысячелетия, когда перешли к изготовлению бронзы, сплава меди и олова, то есть с наступлением Бронзового века.

Было замечено, что при добавлении в тигель с медной рудой небольшого количества олова или мышьяка физические свойства нового материала резко меняются, а конечный продукт – бронза – становится твердым и прочным. Так начинали развиваться металлургия и литье. Приблизительно в ту же пору появились и железные изделия, но мягкое железо как материал для оружия и орудий было хуже бронзы. Бронзовый век продолжался еще 1000 лет, пока не появилась технология производства сталей. Из бронзы делали прямые длинные мечи. Бронза была тверже железа и не такой хрупкой, как сталь. Бронзовые наконечники не обладали пробивной способностью железных, но они изготовлялись массово на специальном станке по 100–200 штук разом. Причем бронзовые изделия, полученные при отливке, были стандартны – качество, недостижимое для изделий из железа, которые надо было индивидуально ковать. Огромным преимуществом бронзы была легкость отливки изделий из нее. Особенно это относилось к изделиям сложной формы – шлемам, доспехам, цельнолитым кирасам. Это свойство бронзы открывало возможности для массового производства изделий.

Китайцы еще в I тысячелетии новой эры отливали из бронзы детали к арбалетам и многое другое. С XV века бронза стала основным материалом для изготовления пушек.

В Европе бронза начала производиться уже около 2500–2000 года до н. э. Бронза – это сплав, на 85–95 % состоящий из меди и на 5 – 15 % из олова или мышьяка. Почти вся бронза до 3000 года до н. э. была мышьяковистой, она содержала до 5 % мышьяка. Египетская бронза, бронзы Крита и западной части Средиземноморья исключительно мышьяковистая. Такая бронза не поддается отливке так легко, как оловянная бронза, и намного мягче ее.

В пределе бронза, выплавляемая в древние времена, содержала до 22 % олова. Температура плавления оловянной бронзы 950°С, в то время как для плавки меди необходимо 1084°С и даже выше. Разница в 100°С оказалась решающим фактором для металлургов древности.

Олово было редким металлом, как правило, его надо было завозить. Пожалуй, первыми оловянными бронзами были бронзы Анатолии, связанные с добычей олова из месторождений Киликии и Тавроса. Уже в конце XX века, около 1984 года, археологи установил, что здесь разрабатывалось около 40 месторождений олова. Большое поселение Кёльтепе производило олово в период с 3290 до 1840 года до н. э. (История меди и бронзы).

Караваны ослов доставляли металл к потребителю. Около 2350 года до н. э. аккадский царь Саргон пишет о том, что один караван нес около 12 тонн олова. Этого было достаточно, чтобы выплавить 125 тонн бронзы и вооружить значительную армию изделиями из нее. После падения Аккада грузы доставлялись ассирийскими купцами из Ашшура, в нынешнем северном Ираке, в район медных месторождений Кёльтепе в сегодняшней Турции к располагавшимся там металлургическим центрам. Общий вес доставляемого за год олова был существенно выше тонны, а этого хватало для изготовления 1015 тонн бронзы в год. Имперские государства, такие, как Ассирия и Минойская империя, делали все от них зависящее, чтобы охранять торговлю оловом.

Производство бронзы на душу населения было невелико и зависело от наличия добываемых или закупаемых сырьевых ресурсов. В Вавилонии оно достигло 300 граммов, а в Египте – 50 граммов в год на душу населения. В России при Петре за счет освоения медных месторождений Урала ее производство достигло 100 граммов на душу населения.

Появление бронзы знаменовало начало Второй промышленной революции в истории человечества. (Первой я бы назвал неолитическую революцию – переход от палеолита к неолиту.) С неё впервые началось развитие настоящего промышленного производства – горной промышленности и металлургии.

Путешествие к Корнуоллу из Средиземноморья требовало выхода за «Геркулесовы столбы» и плавания в открытом океане вокруг Пиренейского полуострова. Именно соединение оловянных ресурсов Корнуолла с медью Средиземноморья сделало возможным Бронзовый век Европы.

Создание бронзы теснейшим образом связывалось с наличием сырьевых ресурсов – меди и олова. Если медь была достаточно распространена в странах Средиземноморья, то второй решающий компонент – олово – отсутствовал здесь полностью. Олово надо было везти из наименее удаленных месторождений на полуострове Корнуолл в Великобритании.

В Корнуолле обнаружены остатки древних горнов со шлаком. Отмечается идентичность изотопного состава олова в европейской бронзе и касситеритах из Корнуолльских месторождений. Финикийцы закупали касситерит и доставляли его в Средиземноморье непосредственно к районам добычи меди, в частности, на крупнейших медных месторождениях Кипра. Наряду с Кипром, одним из основных центров производства меди была Тимна к северу от Эйлата. Только в районе самой Тимны обнаружено 300 центров производства, а всего на Синае их насчитывается четыре сотни. Другой центр существовал в Феннане на юге Ливана.

Плавка сульфидных медных руд стала экономически доступной примерно около 1600 лет до н. э. С этих пор Кипр становится крупнейшим центром производства меди и бронзы. Около 1470 года до н. э. правитель Кипра заплатил дань фараону Тутмосу III 108 слитками меди, и каждый слиток весил 30 кг (65 фунтов). Корабль, потерпевший кораблекрушение около 1300 года до н. э. у мыса Гелидония турецкого берега, нес до тонны медных и несколько дюжин небольших оловянных слитков, новое бронзовое оружие и орудия кузнечные производства. Таким образом, как полагают археологи, груз одного корабля мог поставить материал для вооружения армии небольшого города-государства микенского времени: 50 бронзовых доспехов, 500 наконечников копий, 500 бронзовых мечей. Гомер говорит, что его герои носили кипрскую броню в период Троянской войны (около 1100 лет до н. э.).

Огюст Роден потрясающе точно передал смысл понятия «Бронзовый век», воплотив его в образе юноши, пробуждающегося к активной жизни в мире и одновременно к мыслительной деятельности.


Рис. 1. 4 Огюст Роден. Бронзовый век.


Новая эра требовала инициативных, деятельных людей. Это тот тип, который мы привыкли определять как «человек эпохи Возрождения», органично сочетающий активную практическую деятельность в различных областях науки и искусства.

Согласно традиции, оловянная руда была впервые привезена в Средиземноморье легендарным Кадмом – финикийским купцом, пиратом, мореплавателем, о котором рассказывает крупнейший знаток античности Анатоль Франс. Не исключено, что он не только привез руду, но и участвовал в разработке технологии получения бронзы и отливки изделий из нее. Это он основал знаменитые Фивы в Беотии в Греции, соперничавшие по богатству с Афинами. Произошло это в достаточно древние времена – во всяком случае, по словам А. Франса, еще современник греко-персидских войн Софокл называл Кадма «Древним Кадмом». В повести Франса призрак Кадма восхваляет себя, говоря, что эллины, египтяне и италийцы раскупали его олово на вес золота: «Я дал им бронзу, и от меня они научились ремеслам». Так что, видимо, он основал это производство.

Естественно, развитие бронзовой культуры во времени шло параллельно в различных территориальных центрах, где сливались потоки снабжения обеих составляющих бронзы – меди и олова. Среди них, в первую очередь, следует назвать, конечно Китай. П. Н. Милюков (1995) отметил, что на южной границе Европы переход от неолита к бронзе происходил настолько постепенно, что провести границу между ними можно только условно. Это относится к так называемой Трипольской культуре. Предполагается, что «трипольцы» были индоевропейцами, ушедшими на юг, в Грецию. Богатая оловом Чехия ознаменовала начало бронзового века своей Улетецкой культурой (1600–1400 гг. до н. э). Венгрия ее обогнала, создав блестящий стиль, с которым вскоре стал соперничать северный, скандинавский стиль.

На территории юга России центрами производства сделались как раз те самые местности в нынешней Украине, куда пришли носители эгейской культуры.

Важнейшим элементом производства металла было топливо, в частности, древесный уголь. Массовая дефорестация восточного Средиземноморья началась к 1200 году до н. э., по-видимому, сначала в сухих районах. Во всяком случае, уже законы Хаммурапи (1750 лет до н. э) налагали высокий штраф за вырубку лесов. По реконструкции современных археологов, производство рудниками Лавриона в Аттике трех с половиной тысяч тонн серебра и 1.4 миллиона тонн свинца на протяжении 300 лет сопровождалось уничтожением 2.5 миллиона акров леса. Разработка рудников Лавриона была приостановлена не из-за исчерпания запасов руды и не потому, что выработка опустилась ниже уровня подземных вод, а из-за того, что стоимость «горючего» для производствам металла – леса – делала рудники убыточными. По словам Платона, район вокруг Афин когда-то был покрыт густым лесом. Ныне же это – кожа и кости прежней Аттики. Именно металлургия привела и к полному уничтожению растительности Кипра, также некогда покрытого густыми лесами. По свидетельству Эратосфена, до начала интенсивной разработки меди леса на Кипре были так густы, что их вырубка поощрялась. Остров Эльба, (бывшая Aethalia, или Дымный остров) был центром металлургического производства. Но исчезновение лесов вынудило римлян в первом веке до нашей эры перенести производство железа с Эльбы на Аппенинский полуостров.

Как и во многих других горнорудных провинциях, добыча начиналась с разработки россыпей (россыпи и в наши дни поставляют 80 % мировой добычи олова). Лишь позже, по мере выработки россыпей, в средние века перешли к отработке индивидуальных жил, пронизывающих граниты и вмещающие их породы. Жилы относятся к типу высокотемпературных слюдисто-кварцевых образований, так называемых грейзенов, сформировавшихся за счет отложения минералов перегретых газов, связанных с гранитной магмой. Отработка россыпей и отдельных жил не требовала строительства больших рудников, но общее их число было очень велико и одно время достигало 2000. Каждое отдельно взятое месторождение Корнуолла невелико по размерам, и правильнее говорить о наличии здесь провинции оловорудных месторождений. Однако запасы олова в провинции были исключительно велики и обеспечили району мировое лидерство в его добыче вплоть до конца XIX века. Еще в 1870 году Корнуолл считался крупнейшим мировым производителем олова.

История оловянных месторождений Корнуолла от бронзового века до наших дней являет собой замечательный пример взаимного влияния геологических факторов, общественной обстановки в стране и состояния мирового рынка этого сырья. Начало средневековья знаменовалось истощением россыпей олова. Приходилось переходить к разработке жильных рудных тел, поначалу тех, что прямо выходили на дневную поверхность. К этому времени горная промышленность Корнуолла давала значительный доход, и в ней было занято большое количество народа. Поэтому, когда король Джон (в русской исторической традиции – Иоанн Безземельный) в эпоху борьбы с баронами, требовавшими подписания Хартии вольностей, старался заручиться поддержкой горняков Корнуолла, те выставили требования о предоставлении им специальных привилегий. Среди этих требований было право на разработку участков, не прилегающих непосредственно к руднику, а также освобождение от налогов и военной службы. Отныне горняки подчинялись специальному «Оловянному парламенту» (Stannery Parliament).

Добыча олова на рудниках Корнуолла стала одной из важнейших отраслей горнорудной промышленности Британии. Оловянная посуда была обычна во всей стране. Неудивительно поэтому, что когда с увеличением глубины разработок резко возрос водоприток, борьба с ним стала одной из важнейших в стране. Поэтому естественным стало, что именно для насосов, используемых для борьбы с водопритоком, впервые были применены насосы, работающие от паровых двигателей. На относительно глубоких горизонтах возросла роль меди в руде и ее добыча стала важным элементом разработки месторождения. Это было началом Великой индустриальной революции конца XVIII века. Я отметил эту связь в своей книге о влиянии минеральных месторождений на историю человечества (Эрлих, 2006).

При переходе к разработке более глубоких горизонтов рудных тел горняки столкнулись с тем, что руды содержат значительное количество меди. В результате в XVIII веке, во времена промышленной революции, именно медь стала составлять самую ценную часть руд Корнуолла. Корнуолльские рудники стали основным поставщиком меди в Англии. Запасы были велики, цены высоки и относительно стабильны. В период наиболее интенсивной добычи на рудниках работало 30 % мужской рабочей силы страны. Для перевозки руды была проложена специальная железная дорога (железнодорожная линия Хэйл, позднее переименованная в Западно-Корнуолльскую линию). Значительная часть руды стала перевозиться для переработки в Уэльс, в район угольных месторождений. Но открытие в середине XIX века огромных месторождений меди в других районах мира привело к резкому падению цен. Параллельно истощились богатые медью горизонты Корнуолльских рудных тел. Добыча снова сконцентрировалась на олове, которым оказались богаты глубокие горизонты некоторых рудных тел. Переход к разработке глубоких горизонтов резко удорожил добычу. Тем не менее, потребность в олове была исключительно высока и, как уже говорилось выше, в 1870–1872 годах рудники района вновь поставляли значительную часть олова мира. Чтобы обеспечить добычу руды, пришлось создавать крупные установки для откачки воды из рудников. Окончательный удар по английским рудникам нанесли открытия оловорудных месторождений в Боливии и на полуострове Малакка. Между 1871 и 1881 годами треть горняков Корнуолла эмигрировала, в основном в Соединенные Штаты. Здесь они составили самую квалифицированную часть тех, кто разрабатывал свинцовые, серебряные и молибденовые рудники Скалистых гор. Характерна близость этих дат – закрытие в начале 1870-х оловянных рудников Корнуолла и начало разработки свинцово-серебряных месторождений Ледвилла в Колорадо в 1874. Только повысившийся спрос на олово, связанный с началом Первой мировой войны, замедлил окончательный упадок горной промышленности Корнуолла. За периодом Великой депрессии последовал новый бум, вызванный началом Второй мировой войны.

После войны снова установились высокие цены на олово. Но зенит Корнуолла остался в XIX веке. Перенеся взлеты и падения в течение XX столетия, к концу его Корнуолл уже не выдерживал соперничества новых богатых месторождений. Лишь некоторые его рудники были в течение короткого времени рентабельны.

Ухудшение горно-геологических условий с увеличением глубины разработки вело к повышению конечной стоимости продукции, мало компенсировавшемуся применением более эффективной технологии. Последним ударом послужил мировой кризис 1986 года в оловодобывающей промышленности.

6 марта 1998 года последние насосы на крупнейшем руднике Саут Крофти были остановлены. Это был последний рудник в районе, снабжавшем оловом весь мир на протяжении почти 4000 лет, и последний оловянный рудник в Европе. Работа на Корнуолльских месторождениях завершилась, но это вовсе не означает конца их истории. Существует проект признать Корнуолльские месторождения памятником исторического наследия человечества (World Heritage Site) подобно Венеции или Стоунхеджу. И это будет достойным памятником месторождениям, давшим начало Бронзовому веку в Европе.

Литература

История меди и бронзы.

Милюков П. Н., 1995, Очерки по истории русской культуры, т. 1. Москва, Издательская группа Прогресс, Культура. Издательство газеты «Труд».

Франс А., 1958, «Сады Эпикура», Собрание сочинений, в 8 томах. Художественная литература, Москва, том 3.

Эрлих Э., 2005, Олово Корнуолла и бронзовый век Европы.

Эрлих Э. 2006, Месторождения и история. СПб, Издательство политехнического университета, 176 стр.

Глава 1.5. Железо – месторождения небесного металла

В журнальном варианте этот очерк назывался «Железо – металл индустриального века», чем подчеркивалась роль его в развитии индустрии. Обычно небесными (или «крылатыми») называют те металлы, что идут в авиапромышленность, т. е «по области применения». А первым, истинно небесным металлом, было именно железо, добываемое из железных метеоритов. Метеориты во всех смыслах выступали в роли месторождений. Их надо найти, «разработать», то есть извлечь из них металл и, наконец, изготовить из металла изделия.

Учитывая громадность объекта и связанных с ним проблем, я откровенно боялся за него браться. Поэтому-то железорудные месторождения и их роль в истории человечества были опущены в моей брошюре «Месторождения и история». К написанию этого очерка меня подтолкнул мой школьный товарищ, ныне израильский журналист, Миша Хейфец. Ну, а раз окунувшись в тему, мне оставалось лишь следовать материалу.

Этимология названия «железо» повсеместно носит явственные указания на метеоритное происхождение металла. В древнем Египте оно называлось би-ни-пет (коптское бенипе), что в буквальном переводе означает небесная руда. В эпоху первых династий Ур в Месопотамии железо называли ан-бар (небесное железо). В папирусе Эберса (ранее 1500 лет до н. э.) оно называется «артпет» (металл небесного изготовления). Древнегреческое название, также как и северокавказское зидо, связано с уцелевшем в латинском языке слове sidereus (звездный от Sido – звезда). В древнем и современном армянском языке железо называется еркат, что означает капнувшее (упавшее) с неба. Немецкий филолог Фик сопоставляет славянское «железо» с санскритским ghalagha (расплавленный металл) Другой этимологический ряд связывает слово железо со свойствами металла, производя корень «лез» или «рез» от слова лезо (лезвие). Химическое название элемента Ferrum связано со словом ferreus (нечувствительный, непреклонный, крепкий, твердый.

В Средиземноморье Железный Век пришел от хеттов (малоизвестного «народа мастеров», которые первые освоили производство железа). Производство железа стоило дорого, дороже чем золото. Поэтому оно было недоступно для массового производства. Оно было материалом, из которого изготовляли культовые предметы, дорогие подарки. Железные изделия найдены в захоронениях IV–V тысячелетий до н. э. В Дели стоит колонна, изготовленная в IV–V веке до н. э. из железа. Это так называемая Кутубская колонна или колонна Махарсули была поставлена в эпоху царя Чандрагупты (381–414 годы н. э.). Высота ее 7.3 метра, ширина у основания 42 см, вверху – 30 см. Вес колонны более 6.5 тонны. На колонне нет никаких признаков сварочных швов. За более 1500 лет существования металл ее не несет никаких следов ржавчины. Хеттский царь выслал Рамзесу Второму в подарок корабль, груженный чистым железом, и железный меч. В гробнице Тутанхамона (XIV век до н. э.) найден железный кинжал. Гомер в 23-й песне Илиады упоминает о том, что Ахилл подарил железный диск дискоболу, победившему на соревнованиях, на поминках его друга Патрокла. Состав железа всех древних изделий аналогичен или очень близок к составу метеоритного железа – в нем велика примесь никеля. Использование железа началось задолго до наступления «века железа». Век железа мог наступить только несколько сот лет спустя, после того, как были освоены методы получения металла из вполне земных источников. Но много позже начала «века железа» воспоминания об особых качествах изделий из небесного железа и вера в особые магические его свойства привело к тому, что Джехангир (четвертый император из династии Великих Моголов) приказал изготовить нож, меч и два кинжала из железа метеорита, упавшего 10 апреля 1621 года. Сегодня «небесное» происхождение железа, из которого изготовлены наиболее ранние железные изделия, почти общепризнано. О нем можно прочесть даже в наиболее общих обзорах сведений об этом металле.

Ни одно описание роли минерального сырья в истории не может считаться полным, если не будет включать обзора истории железорудных месторождений.

Железо – воплощение индустрии. Его использование характеризуется массовым спросом. Характерная для железа необходимость массового производства продукции обусловила тесную зависимость открытия и особенно освоения месторождений от создания необходимой инфраструктуры, в частности, сети дорог обеспечивающих возможность строительства и вывоза готовой продукции к потребителю. Так что важнейшим элементом их истории является создание крупных индустриальных компаний, способных обеспечить стабильность собственности, финансирования, сбыта продукции, и, желательно, полный цикл металлургического производства от добычи руды до выплавки и первичной обработки металла.

Железо один из самых распространенных элементов на Земле. Металл, который мы называем железом, даже в простейшем случае представляет собой сплав железа как химического элемента с углеродом. И свойства металла резко меняются в зависимости от соотношения этих двух элементов. При концентрации углерода менее 0.3 % получается пластичный тугоплавкий металл, за которым и закрепляется название его основного ингредиента – железа. При концентрации углерода более 2.14 % получается чугун. Металл хрупкий, легкоплавкий, удобный для литья, но не поддающийся обработке ковкой. При концентрации углерода более 0.3 %, но менее 2.14 % получается сталь, которая в отличие от железа и чугуна поддается закалке, в ходе которой приобретает большую твердость.

Потребность в железе теснейшим образом связана с развитием и освоением технологии его производства и методов обработки. Железные орудия резко увеличили производительность труда. С применением железных топоров рубка деревьев ускорялась в 3 раза по сравнению с медными топорами и в 10 раз по сравнению с топорами каменными.

И, конечно же, железо давало огромные преимущества при использовании в производстве вооружений. Недаром в первую очередь железо использовали имперские державы древности – Ассирия и Рим. Так что игра стоила свеч, создание технологии выплавки и обработки железа сулило огромные преимущества. Так начался Век Железа, длящийся уже несколько тысячелетий. В ходе его железо последовательно становилось металлом мечей, панцирей и колесниц, металлом рельсов и стальных кораблей, и, наконец, металлом космических ракет и шаттлов, но это по-прежнему был Век Железа. В ходе этого процесса, естественно, менялись требования к металлу, технология его производства. В соответствии с изменением технологии менялись и требования к месторождениям железных руд. Век Железа пришел в разные районы по-разному и в разное время. Широкое применение железа в промышленности стало возможным только после разработки промышленных (или ремесленных) методов его обработки, обеспечивающих получение нужных свойств металла. История железорудных месторождений может быть понята только с учетом одновременного влияния всех этих факторов.

Месторождение, посланное небом

По иронии истории Железный век впервые пришел к самым примитивным племенам. Самое поразительное месторождение метеоритного железа, разрабатывавшегося в течение 10.000 лет, было обнаружено в Гренландии. В 1818 году английская экспедиция Джона Росса встретила в Гренландии в районе мыса Йорк иннуитов, пользующихся железными орудиями. При этом во всем регионе какие-либо признаки железного оруденения отсутствовали. Источник железа для изготовления орудий оставался неясен вплоть до 1894 года, когда американская экспедиция Роберта Пири обнаружила три огромных железных метеорита (Тент, весом 31 тонна, Женщина, весом 3 тонны, и Собака, весом 0.4 тонны). Иннуиты тщательно скрывали местонахождение источников железа и только благодаря хорошим отношениям с местным населением и богатым подаркам, в частности ружьями, Роберт Пири смог уговорить одного из них проводить его на остров Савиксоах, где они находились.


Рис. 1.5.1. Остаток метеоритного месторождения Анигхито в Бруклинском музее естественной истории.


Транспортировка метеоритов заняла три года. Для нее Пири соорудил первую и единственную в Гренландии железную дорогу. В итоге метеориты были доставлены в порт Бруклин штата Нью-Йорк, и Пири продал их за 40 000 долларов Нью-Йоркскому музею естественной истории, где они хранятся по сей день. Позднее была сделана еще серия находок. В 1913 году был найден еще один обломок весом 3.4 тонны, названный Савик I. Летом 1955 года один геолог нашел обломок весом 48 кг, названный им Туле. В 1961 году был найден обломок весом 7.8 кг, названный Савик II. В 1963 году датским ученым Вангом Бухвальдом был обнаружен двадцатитонный обломок, названный Агпалилик (Человек), ныне хранящийся в геологическом музее Университета Копенгагена (Дания). И, наконец, в 1984 году охотники на полуострове Джеремайа обнаружили обломок весом 250 кг, названный Тунорпут. Общий вес всех найденных в Гренландии обломков составляет 58.2 тонны. Это – остаточные после 10 000 лет эксплуатации запасы этого совершенно уникального месторождения. Состав всех найденных обломков характерен для железных метеоритов. Помимо железа они сдержат значительное количество никеля (7.58 %), примеси галлия (19.2 ппм), германия (36.0 ппм), иридия (6.0 ппм). Сравнение состава обломков привело Бухвальда к выводу о том, что обломки, найденные у мыса Йорк, идентичны обломкам, найденным у древнего поселения на полуострове Кнуд в Канаде. Обломок весом 1.6 кг, названный Акпоньон, был, по всей видимости, привезен сюда за 600 км.

Метеоритный дождь произошел 10 000 лет назад, с тех пор иннуиты в течение тысячелетий широко пользовались метеоритным железом для изготовления ножей, наконечников стрел и гарпунов. Они приходили к этому месторождению за десятки и сотни километров. Вместе с этим метеоритным дождем Век Железа начался для арктических племен намного раньше, чем для остального человечества. Можно с уверенностью сказать, что орудия, сделанные из упавшего с неба железа, помогли иннуитским племенам выжить в суровых условиях Арктики. Человеческая культура едина и сохранение каждого её элемента имеет непреходящее значение для всего человечества.

Болотное железо. Начало железной индустрии

Главным источником железа в Северной Европе являлись так называемые болотные железные руды, сформировавшиеся в болотах на постледниковых равнинах. Здесь, в ходе так называемой субатлантической фазы оледенения, создались условия, благоприятные для осаждения большого количества окислов и гидроокислов железа. Руды были представлены гетитом и лимонитом. Они были расположены прямо на поверхности, и можно было просто собирать их или, учитывая их пористую текстуру, добывать их просто лопатой. Особенности состава, в частности гидратированность железа, давали возможность получать первичный субпродукт губчатое (или кричное) железо. Прямо на месте, в ямах, в ходе разработки, оно прогревалось, перемешанное с древесным углем и позднее ковкой перерабатывалось в чугун.

Остатки рудников, добывавших болотную руду, найдены в Южной Англии в районе Уинд и в области Форест-оф-Дин, в Юрском хребте во Франции и Рейнском бассейне Германии. В Швеции до XVIII века включительно крестьяне выплачивали часть феодальной повинности кричным железом, которое они сами изготовляли.

В России болотные руды вплоть до XVI века были главным источником железа, в частности, для крупнейшего центра металлической промышленности в районе Тулы к югу от Москвы.

Секреты изготовления булата

Если классическая Греция может считаться высшим воплощением бронзового века, то воплощением века железного, безусловно, является Древний Рим. Но прежде, чем римляне стали изготовлять из железа свои доспехи, и знаменитые короткие римские мечи, произошло одно очень важное событие. Армия Александра Македонского вошла в Индию и столкнулась с армией царя Пора. Великий хорезмиец Аль-Бируни (973 – 1048) писал: «Никогда не было народа, который лучше разбирался бы в отдельных видах мечей, чем жители Индии. Будучи твердыми и прочными, они одновременно обладали большой упругостью и вязкостью. Клинки легко перерубали железные гвозди и в то же время свободно изгибались на 900 – 1200. На панцире царя македонские мечи не оставляли ни вмятин, ни царапин. По свидетельству историков, древнее европейское железное оружие было настолько мягким, что после двух-трех ударов уже гнулось и приходилось отходить, чтобы выправить клинок». Европейские мечи делались из недостаточно упругих и мягких низкоуглеродистых типов стали. Естественно, индийское оружие казалось европейцам чудом. Первым процессом обработки железа было его прокаливание, закалка.

Первоисточник технологии изготовления булата остается неизвестным – с одной стороны говорится, что секрет его изготовления был занесен в Пенджаб кузнецами племен, пришедшими с Гималаев, с другой о том, что он был завезен с Цейлона. Так или иначе, технология приготовления булата была завезена в Сирию, где он стал известен как дамасская сталь. Слитки литого булата в виде разрубленных лепешек вывозились в Дамаск. Но индийская сталь стоила очень дорого, и сирийские мастера изобрели сварной булат, создав первый в истории композиционный материал, состоящий из частиц твердой углеродистой стали в матрице из мягкой низкоуглеродистой стали. Славу этих клинков крестоносцы разнесли по всей Европе. Отсюда секрет булата был завезен в Андалузию и был использован готскими мастерами для изготовления клинков, получивших название толедских. Та же технология использовалась при изготовлении самурайских мечей. В середине XIX века секрет изготовления булата был заново открыт русским металлургом Павлом Аносовым (Белоус).

Освоение производства булата открыло путь для широкого применения железного оружия. Оно стало основой вооружения римской армии и без преувеличения дало возможность Риму покорить тогдашний мир.

Месторождения, несколько раз решившие судьбы Европы

Речь идет о железорудных месторождениях северо-западной Испании в Кантабрийских горах близ Бильбао. Испания играла роль сырьевого придатка Рима. Здесь налицо были все составляющие для интенсивного развития горнорудной промышленности – богатые месторождения, легко разрабатывавшиеся открытым способом, даровая рабочая сила – рабы, и, кроме того, они были удобно расположены на берегу реки Нервион, в 6 милях от берега океана. Это обеспечивало легкость транспортировки руды.

Именно эти месторождения были основным поставщиком железной руды, из которой делались короткие римские мечи и панцири римских воинов – основное вооружение римских легионов, обеспечивших все римские завоевания.

Еще Плиний Старший в своей Естественной Истории писал о том, что горы в Кантабрии целиком сложены железом. Образ целиком сложенных железом гор просто выражал обилие руд. Именно эти месторождения и послужили основным источником железа для вооружения римской армии. Из железа этих месторождений делались короткие римские мечи и панцири римских воинов – основное вооружение римских легионов, обеспечивших все римские завоевания. Но это было лишь началом поразительной истории этих месторождений. Когда арабы захватили почти всю Испанию, эти месторождения остались на крошечном плацдарме, оставшемся в руках христиан. Руда из района Бильбао использовалась толедскими мастерами для производства булата, секрет изготовления которого они заимствовали у своих противников-арабов («кто с мечом придет, тот от меча и погибнет»). Европа была спасена от арабского завоевания сталью из железа месторождений Калабрии. Из него же были выкованы мечи реконкисты.

Начиная с XVI века, железные руды Бильбао постоянно вывозятся в Англию. В елизаветинские времена использование металла, произведенного из руды Бильбао, становится столь обычным, что искаженное название города – Бильбо употребляется Шекспиром в «Гамлете» и «Виндзорских проказницах» для обозначения железных кирас (Железо). Позднее испанская руда стала основой английской черной металлургии, созданной в центре угольных месторождений Уэльса и Англии.

Спрос на эту руду особенно вырос, в связи с применением бессемеровского способа производства стали. Только теперь, после многих веков истории разработок, месторождения стали впервые разрабатываться в больших масштабах. За 1899 год вывоз руды в Англию составлял почти 4 млн. тонн, в Германию – 0.5 млн. тонн и около 75 000 тонн руды было вывезено в Соединенные Штаты. Разработка в этот период велась на не менее чем 204 рудниках. Месторождения отрабатывались карьерами, реже короткими горизонтальными выработками (Adams, 1902).

Падение, разрушение и разграбление Римской империи привело к тому, что основные технические достижения античного времени были утрачены. Их нужно было непросто восстанавливать, но как правило изобретать заново. Это в первую очередь касалось изготовления железных орудий.

Большая часть железа шла на производство оружия. Из него делались знаменитые каролингские (франкские) мечи. Сам факт обладания железным оружием считался знаком огромного военного преимущества (почти непобедимости). Сен-галленский монах-летописец рассказывает о том, как лангобардский король Дезидерий, увидев в 773 году со стен осажденной Павии ощетинившуюся железом армию Карла Великого, вскричал в изумлении «О, железо! Увы, железо!».

Даже в XII веке францисканец Варфоломей Английский говорит в своей энциклопедии «De propritabus rebus» о железе как о драгоценном предмете. Со многих точек зрения железо более полезно, чем золото, хотя скаредные души алкают золота больше чем железа. Без железа народ не смог бы защищаться от своих недругов или поддерживать господство общего права; благодаря железу обеспечивается защита невинных и карается наглость злых. Точно так же и всякий ручной труд требует применения железа, без которого нельзя ни обработать землю ни построить дом.

Недаром обработчики железа – кузнецы приравнивались по значимости к колдунам, обладающим священным знанием.

Железные орудия в основном использовались для обработки дерева, но постепенно стали считаться главным материалом для изготовления пахотных орудий. В написанной в середине IX века хронике первых нормандских герцогов Дудон Сен-Кантенский говорит, что эти князья дорожили плугами с железным лемехом и установили примерные наказания за кражу этих орудий.

Переход на ископаемые угли

Знаменитое железорудное месторождение Кируна является важнейшей частью группы железорудных месторождений (Кирунаваара, Луосавара, Туоллувара), расположенных на севере Швеции. Расположенная в стране лаппи (саами), Кируна (в переводе – гора куропаток) никому не была нужна до тех пор, пока в середине XIX века не началась массовая индустриализация Европы.

Первые разработки железных руд в районе Кирунавары относятся ко времени отступления ледников около 6000 лет назад. Здесь бок о бок существовали племена саами и финнов. Первые шведы пришли с юго-востока из района Масугнсбин, где в 1647 году были основаны первые железорудные рудники. Поселения первых горняков датируются началом XVII столетия, когда отмечается начало разработок руды Кируны (Frietsch, 1978). В 17 километрах от Кируны в долине реки Томе сохранилась церковь, строительство которой было закончено в 1607 году. В 2007 году приход Яккусярви отметил свое 400-летие.

Тогда один за другим во всех промышленных странах Европы возникли крупные металлургические комбинаты. Возникновению и росту этих комбинатов предшествовал переход черной металлургии с древесного угля на каменный уголь и начало массового применения доменного процесса выплавки железа. Все они строились в центрах угольных бассейнов и должны были работать на привозной железной руде. Огнедышащие драконы этих комбинатов надо было кормить. Вот тогда-то взоры и обратились к этому забытому богом району северной Швеции. Однако его освоение целиком зависело от создания инфраструктуры.

Освоение Кируны стало возможным именно в это время благодаря разработанному новому – томасовскому методу получения железа из руд с высоким содержанием фосфора. Кроме того, именно в это время одновременно в Англии, Германии и России разрабатываются новые методы выплавки стали, обеспечивающие ее высокую устойчивость к термальным нагрузкам. Так появляются названия – сталь Круппа, шеффилдская сталь и – Обуховская сталь.

Собственно, никто в Швеции толком значимости Кируны не понимал. Так что когда верхняя палата шведского риксдага принимала решение, которое, как сейчас общепринято считать, явилось решающим моментом шведской истории, о строительстве железнодорожной линии Офотен (иначе называемой рудной линией) от Лулео на юге через Галливааре и Кируну к норвежскому порту Нарвик на севере, то решение о строительстве вызывало насмешки в верхней палате парламента – стоит ли тратить огромные деньги, строя дорогу и мосты только чтобы обеспечить доставку нескольких грузов масла и куропаток? Действительно, руда Кируны была нужнее Англии, чем Швеции. Черная металлургия Англии задыхалась без руды. Поэтому правительство Великобритании послало 4000 английских военных моряков, чтобы проложить дорогу от Лулео до Кируны и обеспечить транспортировку руды к морю. Первый поезд, ведомый машинистом-англичанином, прибыл в Лулео 12 марта 1888 года. Но, конечно же, именно шведский король Оскар II открыл железнодорожную линию в 1903 году. Ранее, в 1900 году он же официально утвердил план города Кируна. Уже к 1910 году население Кируны составляло 7500 человек, а к 1971 году оно достигло 31 000 человек. После открытия железнодорожной линии поставки кирунской руды были почти целиком переориентированы на Германию. Руда Кируны стала неотъемлемой частью стали Круппа.

Все вооружение германской армии, как в Первую, так и во Вторую мировые войны, стало возможным только благодаря этой руде. Для того, чтобы гарантировать эти поставки, Германия оккупировала Норвегию и Швеция сохранила свой нейтралитет во Вторую мировую войну.

Сегодня годовой объем продукции Кируны составляет 18 миллионов тонн и рудник считается крупнейшим подземным рудником мира.

Рудное тело Кируны достигает 4 км в длину и прослежено выработками на глубину 1.5 км. Руды содержат 67 % железа. Количество фосфора и серы крайне невелико. Рудное тело сложено преимущественно магнетитом с небольшим количеством гематита. До 30 % составляет апатит (флюоапатит). В акцессорных количествах присутствуют актинолит, кварц, кальцит, хлорит. Месторождение сформировалось 1.8–1.9 миллиардов лет назад как часть кольцевого комплекса кварцевых порфиров, кератофиров и кварцевых кератофиров, прорывающего архейские гнейсы и протерозойские зеленокаменные толщи. Имеются две гипотезы образования руд: магматогенная, за счет кристаллизации рудного магнетитового расплава и эксгаляционная, в ходе кристаллизации из высокотемпературных магматических газов. В целом магнетитовая минерализация типа Кируны вписывается в модель магнетит-апатит-редкоземельных месторождений (Fe-P-Nb-REE), ассоциирующихся с ультраосновными-щелочными массивами, в частности на стадии формирования камафоритов (или фоскоритов, в зависимости от выбранной терминологии), предшествующей образования собственно карбонатитов. Крупнейшим месторождением этого типа является Баян Обо во Внутренней Монголии, главный поставщик железной руды для индустриализации Китая, Ковдорское месторождение (Кольский полуостров), Магнет Ков, (Арканзас, США) и относительно небольшое магнетитовое месторождение Онгкучах, располагающееся во внешней зоне крупнейшего карбонатитового массива мира Томтор (северо-западная Якутия).

Образование мономинеральных апатит и магнетитовых руд, по всей видимости, является результатом ликвации магмы нельсонитового (магнетит-апатитового) состава, в результате которой обособились два самостоятельных расплава, отвечающих магнетитам и апатитам (Frietsch, 1978).

Два человека, создавшие металлургию юга России

С переводом своей металлургии с древесного угля на каменный Россия опоздала примерно на 100 лет. Уральский металл вполне обеспечивал нужды главного потребителя железа – армию. Леса на среднем Урале пока хватало, а каменного угля нужного качества там наоборот не было. Так что нужды в переходе на новую технологию особой не было.

Положение изменилось, когда сюда в 1869 году приехал английский металлург и финансист Джон Джеймс Хьюз. Приехав в Донбасс, он купил у князя Кочубея концессию на строительство рельсопрокатного завода. Он привез с собой 70 квалифицированных рабочих. Им платили невиданные по тем временам деньги, 80 рублей в месяц. Но после первой же суровой зимы из этих 70 человек осталось лишь трое. Из местного населения нанимают только чернорабочих, каменщиков и плотников. Все управленческие и высококвалифицированные работы выполняются исключительно британцами. Необходимое оборудование было завезено на 8-ми кораблях в ближайший порт – Таганрог, откуда транспортировалось за 60 миль к месту строительства на волах.

Из-за большого веса печного оборудования колеса запряженных волами возов во время сезона дождей увязали в грязных дорогах.

Родившийся в 1814 году в Южном Уэльсе Хьюз в 1860 году стал членом правления директоров Милвиллской инженерной компании. Он изобрел установку для первых броненосцев, обратившую на себя внимание представителей российского Адмиралтейства. Это создало ему высокую репутацию в русских правительственных кругах. Воспользовавшись установленными связями, Хьюз завязал контакты с Россией.


Рис. 1.5.2. Джон Хьюз, создатель Донбасса и черной металлургии юга России.


Хьюз приехал в Россию с четырьмя сыновьями, построил в имении помещицы Смольяниновой кузницу и начал планировать строительство металлургического завода. Он быстро ассимилировался на новом месте, завел новую семью. Само имя его было русифицировано. Теперь он назывался Юз, Иван Иванович Юз. И поселок его имени, который в английской транскрипции по сей день пишется как Хьюзовка, стал называться Юзовкой. Впрочем, и название Юзовка продержалось лишь до 1923 года. В течение нескольких месяцев он именовался Троцк, а в 1924 году получил имя Сталино. В каждой национальной республике СССР, как выражение преданности Вождю, должен был появиться город его имени с национальным окончанием (к примеру, по-русски – Сталинград, по-таджикски Сталинабад, по-армянски Сталинакан). Так возникло украинское имя Сталино, продержавшееся до 1961 года, когда город стал называться Донецком. По впечатлениям очевидцев Хьюз в быту и стиле управления предприятием сочетал черты средневекового английского барона и российского землевладельца и заводчика. Летом 1869 года Хьюз начинает активно скупать земли в Екатеринославской губернии, в том числе в верховьях реки Кальмиус. В том же году начинается строительство металлургического завода и поселка, позднее названного Юзовкой.

Хьюз заключил с русским правительством договор о создании Новороссийского общества каменноугольного, стального и рельсового производства – для развития горной и металлургической промышленности, а также строительства железнодорожной ветки.

Русское правительство безвозмездно уступило новой компании казенные земли с богатыми залежами каменного угля поблизости от Харьковско-Азовской линии железной дороги и дает ссуду в 500 000 рублей, чтобы соединить завод с общей сетью железных дорог. «Хьюзу предоставляется право беспошлинного ввоза оборудования из-за границы и выплата премий за изготовленные рельсы в течение 10 лет на общую сумму в 1.5 миллиона рублей».

Современник событий горный инженер Фолкнер в книге «Каменный уголь и железо России» писал: После столь щедрых льгот, дарованных Юзу, едва ли кто-либо решится на юге России затратить капитал на железное дело, ибо будет находиться в невыгодном положении сравнительно с великобританским счастливцем».

За очень короткое время он создал Компанию с капиталом 300 000 фунтов стерлингов и в конце 1869 года совершил решительный поворот в развитии Донецкого каменноугольного бассейна. Предприимчивость и энергичность, коммерческая подготовка дали возможность Хьюзу с успехом совершить то, перед чем останавливались и усилия правительства и попытки частных предпринимателей – основать одно из крупнейших в мире металлургических предприятий (Фритгуд, 1994).

Успех Хьюза в контактах с российским правительством понятен – он привез в Россию новейшую технологию металлургии железа. Высококачественный уголь, лежащий буквально прямо под ногами, богатая железная руда, доставлявшаяся за 25–40 км по железной дороге, дешевая рабочая сила и хозяйский подход к делу позволяют юзовскому заводу уже в 1876 году выйти на первое место в России по производству металла. Теперь в Донбассе возникла ситуация, характерная для главных тогдашних центров черной металлургии Европы – металлургические заводы в центре угольного бассейна, работающие на привозной руде.

Выгоды, полученные компанией Хьюза, очевидны. Нельзя, однако, не отметить, что с российской точки зрения, вряд ли можно представить человека, более подходящего для этого проекта.

Первая домна металлургического завода Юза дала металл в 1873 году. Производительность завода составляла 150 тонн металла в неделю, и ежедневно прокатывались 8 тонн железных рельсов.

24 апреля запускается первая домна с проектной мощностью до 2 миллионов пудов чугуна в год. Но через три дня на домне произошла авария, и потребовалось 9 месяцев, чтобы ее исправить. Но Хьюз не опускал руки. Он прекрасно понимал все преимущества использования в металлургическом производстве минерального топлива перед древесным углем. Он впервые в России запускает 8 коксовых батарей. Вторым его достижением стало применение опять же впервые в России горячего дутья. 1 января 1873 года вступили в строй пудинговые печи для переделки чугуна, и в сентябре того же года завод стал работать по полному металлургическому циклу, начиная с выплавки чугуна и кончая прокатом рельс. Полученную прибыль Хьюз вкладывал в расширение производства. В итоге с 1885 по 1890 год увеличил выплавку чугуна в 2.7 раза, преодолев рубеж в 5 миллионов пудов. К этому времени на шахтах и заводах Хьюза работало более 6 тысяч человек.

Юзовка – центр металлургической промышленности Донбасса представляла собой типичный российский губернский город с массивными одно- и двухэтажными домами, отличием ее было присутствие прямо в городе домен и шахтных подъемников.


Рис. 1.5.3. Юзовка – столица Донбасса и центр черной металлургии Юга России. Домны и шахтные копры в центре города.


Положение черной металлургии на юге России в корне переменилось, когда рядом с Донбассом в Приднепровье помещик и археолог-любитель А. Поль (1832–1890) нашел выходы богатой железной руды, оказавшиеся частью огромного криворожского железорудного бассейна (Платонов, 2002).


Рис. 1.5.4. Первооткрыватель Кривбасса А. Н. Поль


В поисках археологически-интересных мест он в 1866 году в сосновой балке на берегу реки Саксагань обнаружил выходы железной руды. Чтобы оценить ее качество, он едет в Саксонию в знаменитую Фрейбергскую Горную Академию и приглашает профессора минералогии Штрипельмана посетить район находок и обследовать его. Результатом этой экспедиции явилась книга – «Геология и геогностическое описание Криворожских рудных месторождений», изданная в Лейпциге и позднее переведенная на русский язык самим А. Полем.

Непреходящей заслугой А. Поля является то, что на основе отрывочных данных он правильно оценил масштабы оруденения и его потенциальную значимость. Именно это и определило дальнейшую судьбу криворожского железорудного бассейна. Можно только поражаться смелости, верности и дальновидности этой оценки, сделанной на основе анализа единичных образцов и при отсутствии данных о региональной геологической обстановке.

Теперь необходимо было достать деньги и создать подходящую инфраструктуру. Решающим вопросом развития инфраструктуры являлась постройка железной дороги, соединяющей Донбасс и район криворожских месторождений. 22 апреля 1875 года проект дороги был утвержден. Более того, А Полю удалось добиться того, чтобы дорога шла не через Александровск (нынешнее Запорожье), а через Екатеринослав. Но все планы были заморожены в связи с началом Турецкой войны. И лишь в 1881 году удалось получить окончательное утверждение проекта. Дорога окупила себя в кратчайший срок. Район оказался в уникально-выгодном положении. Во всех районах черной металлургии Европы металлургические заводы работали на местном угле и привозной железной руде здесь источники обоих типов сырья – огромные месторождения угля и железа были практически рядом. Высококачественный уголь, лежащий буквально прямо под ногами, богатая железная руда, доставлявшаяся за 25–40 км по железной дороге, дешевая рабочая сила и хозяйский подход к делу позволяют юзовскому заводу уже в 1876 году выйти на первое место в России по производству металла. Продолжая развивать начатое дело, Поль заложил основы Брянского, Гданцевского, Каменского и других чугунолитейных, сталеплавильных, рельсопрокатных, трубопрокатных заводов Екатеринославской губернии.

Цепь дальнейших событий во многом определялась усилиями Поля по возможности сократить, если не исключить вовсе переход криворожских месторождений в собственность иностранных компаний.

26 февраля 1876 года А. Поль направил министру гос. имуществ записку о создании Криворожского горнозаводского товарищества, где писал: имущество, подобное Кривому Рогу, не должно по моему разумению сделаться достоянием иностранцев, оно слишком ценно и желательно оставить его влиянию русских людей. И далее – не следует упускать из виду рудники Кривого Рога, суть единственные на юге России по количеству, качеству и необыкновенному разнообразию руд, и им суждено сыграть первостепенную роль в развитии южнорусского горного промысла. Без них не может обойтись ни один завод юго-восточной России.

Но все попытки Поля организовать финансирование, привлекая российских инвесторов, оказались тщетными, и в итоге Поль едет в Париж, чтобы организовать финансирование разработки уникальных месторождений. Здесь его страстные выступления в защиту проекта нашли понимание у П. Талебо. С его помощью была организована закрытая акционерная компания «Железные Руды Кривого Рога» с капиталом 5 миллионов франков. В Париже все акции компании были распроданы за 24 часа. Небольшая часть акций была зарезервирована для потенциальных российских акционеров. Они так и остались невостребованными.

Таким образом, после всех разговоров о необходимости привлечения отечественного капитала российское правительство и в Донбассе и в Кривом Роге имело дело с иностранными компаниями.

Из донесения А. Поля в Париж: на руднике Саксаганский в Дубовой балке за 1881 год добыто 555 тысяч пудов руды. Руду покупает Новороссийское Общество Юза. Основной и единственный вид доставки – лошади и волы. Расстояние от Кривого Рога до завода Юза более 300 верст.

Общество Юза в те годы было единственным в южном регионе предприятием, выпускающим чугун и рельсы. Точно так же и А. Поль в Кривом Роге пытался организовать добычу руды, построить металлургические заводы, обеспечить страну лучшим металлом. Но если Хьюзу российское правительство создало льготные условия, выдало кредит, бесплатно выделило казенные земли с залежами каменного угля, то Александр Поль все делал на собственные деньги, не получив от государства ни льгот, ни кредитов, ни поддержки.

30 лет спустя все переменилось. С 1889 года компания Поля стала платить акционерам большие дивиденды – 6 %. Началась настоящая – железная горячка Это, по-видимому, был единственный случай, когда такого рода бум был связан не с открытием месторождений драгоценных металлов или алмазов. Сюда ехали тысячи людей. Участки земли скупались за бесценок, и если они оказывались богатыми рудой, то покупатели составляли огромные состояния. В надежде на заработки сюда ехали орловские, курские, черниговские, полтавские крестьяне. В числе других прибыл в 1908 году в Юзовку и будущий первый секретарь коммунистической партии СССР Н. C. Хрущев. В целом все это внешне напоминало Калифорнию времен золотой лихорадки 1849 года. Посетивший в 1899 году Кривой Рог известный московский журналист В. Гиляровский описал эту обстановку в серии очерков «Железная горячка». Разразившийся в следующем году тяжелый экономический кризис в корне изменил ситуацию. В оценке, данной в этом очерке, обращают на себя внимание несколько моментов. Во-первых, массовый приток в район иностранцев, включая новый элемент – бельгийцев. Во-вторых, практически полное отсутствие российского капитала. Инерция и глубокое непонимание потенциальной ценности минеральных ресурсов в равной мере характеризовало местных крестьян, радовавшихся тому, что у них (за бесценок!) скупают земли, мало пригодные для земледелия и потенциальных инвесторов. Несколько раз мелькающее в очерке сравнение криворожской железной горячки с калифорнийской золотой лихорадкой мало оправдано и поверхностно. Люди ехали в Калифорнию, чтобы искать и строить. А в Кривой Рог слетались преимущественно спекулянты в расчете на легкую наживу. Главная же масса – нищие крестьяне пореформенной Руси – ехала на каторжный труд в расчете получить работу.

Неудивительно, что А. Поль пользовался огромным уважением среди земляков. Его называли Степным Колумбом. Ему при жизни по решению дворянского собрания на средства французских акционеров компании поставили бронзовый памятник в центральной части города, в местном дворянском собрании установили мемориальную доску в его честь. Археологические коллекции А. Поля создали основу музея его имени.

В Кривом Роге впервые был освоен тип месторождений, с которым сегодня связана большая часть мировых запасов железа.

Криворожский железорудный бассейн, одно из крупнейших месторождений мира, расположен в узкой (2–7 км) полосе длиной около 100 км в юго-восточной части Украины. Руды связаны с докембрийскими железистыми кварцитами, образующими толщу общей мощностью около 2000 метров. Толща содержит 7–8 пластов железистых кварцитов и сланцев. Среди кварцитов различаются гематитовые, магнетитовые, гематит-магнетитовые разности. В верхних горизонтах (до глубины 100 метров) развита зона окисления и мартитизации кварцитов. Среднее содержание железа 30–45 %, в магнетитовых разновидностях 25–30 %. Внутри рудоносной толщи и на контакте ее со сланцами верхней свиты широко развиты богатые руды криворожского типа. Они образуют столбообразные, штокверкообразные линзовидные и гнездовые тела, уходящие на глубину 1000 и более метров. Свыше 50 % запасов составляют мартитовые и гематит-мартитовые руды со средним содержанием 76 % – около 1.7 млрд. тонн, магнетитовых кварцитов 11.6 млрд. тонн и немагнитных разностей кварцитов 2.6 млрд. тонн. Предполагается, что богатые руды образованы в результате выщелачивания кварца в условиях древних кор выветривания или по другой гипотезе под действием высокотемпературных метаморфизующих растворов.

Криворожский бассейн (Кривбасс) расположен на правобережье Днепра вдоль его притока р. Ингулец и его притоков рек Саксагани и Желтой и вытянут в северо-восточном направлении более чем на 100 км. В структурном отношении его положение контролируется окраиной Украинского щита и является частью докембрийской геосинклинали.

Криворожский железорудный бассейн и сейчас после многих десятилетий разработки его месторождений является вторым в Европе по запасам железных руд после района Курской магнитной аномалии. Железо на месторождениях Криворожского бассейна связано с двумя типами руд:

● метаморфогенные (железистые кварциты или железистые роговики и джеспилиты;

● руды коры выветривания, тесно ассоциирующиеся с первым типом руд.


Рис. 1.5.5. Тектоническая схема Криворожского бассейна в районе г. Кривой Рог (по Я. Белевцеву). 1 – микроклин-пдагиоклазовые граниты; 2 – отложения верхней криворожской серии; 3 – сланцевые горизонты средней свиты; 4 – железистые горизонты средней свиты; 5 – тальк-карбонатный горизонт; 6 – отложения нижней свиты; 7 – амфиболиты; 8 – плагиограниты; 9 тектонические нарушения. Складчатые и разрывные структуры: 1 – Лихмановская синклиналь; 2 – Тарнако-Лихмановская антиклиналь; 3 – Западно-Ингулецкая синклиналь; 4 – советская антиклиналь; 5 восточно-ингулецкая синклиналь; 6 – саксаганская антиклиналь; 7 – саксаганская синклиналь; 8 – Основная синклиналь; 9 – Главный криворожский разлом; 10 – саксаганский надвиг; 11 – восточный надвиг.


Рис. 1.5.6. Шахта в Криворожском железорудном бассейне


Они никогда не встречались, эти два человека, создавшие основу индустриальной мощи России. Они были разными – квалифицированный английский металлург и предприниматель Хьюз и романтик и патриот Поль, но в итоге их деятельности был создан Донбасс – основа угольной промышленности России, и обнаружен Криворожский железорудный бассейн. Эти достижения создали основу русской индустрии. В чем они уравнялись, так это в ненависти черни, всячески стремившейся стереть самую память об обоих. Ведь никто так не ненавистен черни, как созидатели. С Юзом все было ясно. Он, естественно, был заклеймен как английский колонизатор. Новейшие борцы за национальную идею тщательно рассчитывают количество иностранцев и местных рабочих. Что там говорить, ведь иностранцы составляли всего 5–6 % населения. Не так важно, кто, собственно говоря, создал индустрию Донбасса. Правда же помимо всего прочего состоит в том, что местное население не было расположено участвовать в фабричном труде. Из 451 человека, занятого у Юза в июне 1871 года, подавляющее большинство было русскими, происходившими из Смоленской, Тульской и Курской губерний, пишет Т. Фридгут, со ссылкой на отчет комиссии Зеленцева, Летуновского и Ройлякова. Реакция иностранных рабочих описана в той же работе Т. Фритгуда. Осенью 1860 года группа из пяти сотен вестфальских горняков с семьями высадилась в степи под Новочеркасском, одетые в праздничные костюмы с развевающимися знаменами в сопровождении собственного оркестра, они начали марш в сторону Грушевки, где они намеревались начать работу на образцовых антрацитовых шахтах. Но когда они увидели землянки, в которых им предстояло жить, и полуоткрытые шахты с оборудованием, которое приводилось в движение лошадьми, они отказались работать, объявили что-то вроде классической европейской забастовки, призвали на помощь консула, после чего большинство колонизаторов убыло на родину.

А о том, как посчитались с русским патриотом Полем, рассказывается в уже упоминавшейся статье В. Платонова. Он приводит цитату из Петроградской газеты «Городское дело» за 1919 год: «В Екатеринославе голосами левых фракций принято требование большевиков снять находящуюся в думской зале мраморную доску с именем почетных граждан города, в том числе творца этого края А. Н. Поля. Позже у музея отобрали его имя. На парадных дверях Исторического музея осталась лишь монограмма М. П., что значило – Музей Поля. Именные Полевские стипендии в Высшем Горном Училище отменили, шахту Поля переименовали в шахту имени Сталина, музей Поля в музей Яворницкого, улицу Поля в улицу Фучика. И, наконец, могилу Поля на Севастопольском кладбище попросту сравняли с землей.

Сегодня местные краеведы стараются восстановить память об этих двух замечательных людях. Публикуются статьи об их жизни и деятельности. В Донецке установлен памятник Джону Хьюзу, в Кривом Роге заново установлен памятник А. Полю. Но главным памятником им являются открытые ими месторождения угля и железа, заложившие основу современной металлургии России, и тем самым во многих отношениях предопределившие ее историю ХХ века.

Железорудные месторождения Урала

Разработка рудных месторождений Урала началась очень давно. Уже в III тысячелетии до нашей эры здесь существовала развитая первобытная металлургия. Пришедшие сюда позже русские застали тут множество древних разработок – чудских копей. В XIII веке Плано Карпини в донесении папе Римскому говорит о рифейских (Уральских) горах, сложенных железом. Русские цари неоднократно посылали сюда экспедиции для поисков месторождений железа, соли, цветных металлов.

Но настоящее исследование Урала и его минеральных богатств началось лишь при Петре Первом. Двигателем этого исследования и строительства были нужды Петровской реформы и двадцатипятилетней Северной войны со Швецией. В 1703 году Петр издает указ о создании Приказа рудокопных дел». Позже, 10 декабря 1719 года Петр I подписал знаменитую берг-привилегию, дающую всем право – искать, копать, плавить, варить всякие металлы. Члены казенной команды рудознатцев были разосланы во все концы России, чтобы проверять многочисленные заявки. Для контроля за деятельностью промышленников Петр послал на Урал В. Н. Татищева и В. И. Геннина.

Развитие черной металлургии Урала в сознании россиян связывается с именем Демидова. Тульский кузнец и заводчик Никита Демидович Антуфьев, известный как Демидов, построил завод в Туле – вододействующий чугуноплавильный завод, который обратил на себя внимание императора Петра Первого. И нуждающийся в массовых поставках вооружения для войны со шведами император в 1703 году передал ему во владение казенный завод в Невьянске на Урале и передал ему в собственность 500 тысяч десятин земли (около 0.5 миллионов гектаров). Демидов перевез туда мастеров из Тулы, но, главное, получил 13 тысяч крепостных. К концу жизни Демидов имел уже 25 заводов, включая Верхнетагильский и Нижнетагильский. Заводы Демидова стали главными поставщиками оружия петровской армии. Так что можно сказать, что уральские месторождения выиграли Северную войну со Швецией, давшую России выход к Балтийскому морю.

Выдающийся инженер и артиллерист Георг Вильгельм де Геннин, получивший в России имя Вильгельма, составил записку» Описание уральских и сибирских заводов». Она содержала полную опись известных месторождений и заводов края. До прибытия на Урал Геннин привел в порядок железоделательные заводы Олонецкой губернии (Карелия), которые в итоге стали выпускать пушки не хуже шведских. Книгу не успели издать при Петре, а правительство Анны не было заинтересовано в утверждении перспективности уральских месторождений. В итоге она была напечатана лишь в 1937 году, более 200 лет спустя после написания, но до этого неоднократно переписывалась и читалась в рукописи и была хорошо известна металлургам и горнякам. Уникальный пример долгожительства самиздата.

Рудной базой Уральских заводов послужили месторождения горы Высокой (в районе нынешнего Нижнего Тагила) и горы Благодать в районе нынешней Кушвы (оба в центральной части Урала). К ним позже присоединилось месторождение горы Магнитной на Южном Урале.

Гора Высокая была найдена крестьянином-манси Я. Савиным в 1702 году. Савин понес найденные руды к Демидовым, надеясь получить вознаграждение. Но он был просто изгнан из пределов Тагильского округа.

Самое знаменитое открытие было сделано вогулом Степаном Чумпиным. Он показал куски магнетитовой руды с реки Кушвы шахтмейстеру Ярцеву, сказав, что на Кушве такой руды целая гора. Ярцев не придал находке какого-либо значения, но случайно оказавшийся рядом советник Хрущев понял значимость находки и велел Ярцеву немедленно скакать в Екатеринбург. Загнав лошадей, шахтмейстер успел вовремя предстать перед начальником горных заводов Урала горным командиром Татищевым. Едва успели оформить заявку, как в канцелярию прибыл сын Никиты Демидова Василий, чтобы оформить заявку на тот же участок, но участок уже принадлежал казне. Позже Чумпин водил самого Татищева на большую и малую магнитные горы, названные им одним емким словом – Благодать. За находку Чумпин был от казны вознагражден деньгами в сумме 24 рубля 70 копеек. Позже ему установили памятник на горе Благодать – тумбу с чугунной чашей и факелом на ней. Тумба эта и сейчас стоит на склоне большой выработки в районе Кушвы. (Запарий, 2004).

Традиция считает основателем уральской горнометаллургической промышленности Демидова. В бесконечных до надоедливости упоминаниях его имени меня очень раздражает то, что истинные первооткрыватели месторождений Урала оказались забыты и на первый план вышел человек, чья истинная роль видна именно на описанных примерах открытия месторождений гор Высокой и Благодати. Как мы видели, он (или что то же – его представители) попросту запретили Савину показываться в пределах Тагильского округа. Его истинная роль в точности та же, что и сегодняшних «олигархов» – ловкий горлохват и в общем хороший организатор, знавший что от него нужно тому, кто дал ему все.

Магнитка и Кузнецкий комбинат – символы советской индустрии

Новый этап развития российской металлургии начался в связи с индустриализацией страны в 30-ых годах XX столетия. Символом индустриализации стало строительство Магнитогорского металлургического комбината на Южном Урале. Сырьевой базой комбината стало месторождение горы Магнитной.

Горой Магнитной называлась группа возвышенностей (Атач, Дальняя, Узянка, Березовая, Ежовка), занимавшая в общей сложности площадь примерно в 25 квадратных километров на левом (азиатском) берегу реки Урал. Здесь сосредоточено почти полмиллиарда тонн высококачественной железной руды. Руда залегает неглубоко, а зачастую просто выходит на поверхность. Первая заявка на право разработки этой руды была сделана в 1752 году.

Таким образом, Магнитка была найдена на 50 лет позже двух других членов триады главных железорудных месторождений Урала – гор Высокой и Благодати, а освоение ее началось лишь почти 200 лет спустя. Связано это было с тем, что гора Магнитная была расположена в степной зоне. Леса здесь отсутствовали, не было поблизости и месторождений коксующихся углей. В конце XIX века на Урал была направлена экспедиция, возглавляемая Д. И. Менделеевым, главной рекомендацией которой была замена использования древесного угля коксом (который уже использовался в это время всей металлургической промышленностью мира) и в связи с этим подчеркивалась необходимость использования только что открытых угольных месторождений Кузнецкого угольного бассейна (Кузбасса). В отчете комиссии приводится первая оценка запасов горы Магнитной – около 1 миллиарда пудов руды.

Выводы комиссии Менделеева о перспективности месторождения горы Магнитной были подтверждены в ходе исследований выдающегося русского петролога А. Н. Заварицкого. В ходе работ 1911–1912 года он определил возможные запасы железной руды в 5.3 миллиарда пудов. Потенциальные запасы были еще более увеличены до 6–7 и даже 10 миллиардов пудов в ходе магниторазведочных работ В. И. Баумана и Н. М. Батурина, проведенных в 1917 – 18 годах.

Идея одновременной разработки рудных месторождений горы Магнитной и коксующихся углей Кузбасса приобрела организационную форму в постановлении о создании Урало-Кузнецкого комбината. Идея была проста и очевидна: разрабатываем на Урале руду и везем ее в Кузбасс, а обратным ходом те же эшелоны доставят на Урал коксующийся уголь. Для того, чтобы идея заработала, строим одновременно металлургические комбинаты полного цикла у горы Магнитной и в Кузбассе. В соответствии с обычным для советской системы волюнтаризмом никаких экономических расчетов при этом не производилось.

Еще весной и летом 1917 года прибывшая по приглашению Временного правительства специальная комиссия американских инженеров сделала вывод о невозможности и нецелесообразности комплексного совместного развития железорудных месторождений Урала и каменного угля Кузбасса. Но что могли понимать в социалистической экономике буржуазные специалисты!

В развитии Урало-Кузнецкого комбината ярко проявились основные черты социалистической экономики:

Волюнтаризм в принятии коренных решений по развитию экономики. Такой была сама идея УКК. Полное отсутствие экономической оценки даже крупных экономических проектов, характерное для социалистической системы хозяйствования. Казалось бы, чего проще – на Урале есть богатая железная руда, но нет коксующихся углей. Они есть за тысячу километров от Урала – в Кузбассе. Но там нет железных руд. Вот и давайте повезем уральскую руду в Кузбасс, а обратным ходом те же эшелоны повезут коксующийся уголь на Урал. Стоимость тысячекилометрового перегона железнодорожного состава не учитывается вообще. На обоих концах этой транспортной системы построим большие металолургические комбинаты полного цикла (будущие Магнитогорский и Кузнецкий).

Наметки строительства Урало-Кузнецкого комбината были сформулированы В. И. Лениным в работе «Очередные задачи советской власти». По Брестскому договору весь район южной топливно-металлургической базы страны был отрезан от Советской России. В 1918 году Высший Совет Народного Хозяйства объявил конкурс на «проект создания единой хозяйственной организации, охватывающей область горно-металлургической промышленности».

Деньги на строительство не были проблемой вообще. Говоря о черной металлургии 30–40 годов XX века в Советском Союзе надо помнить, что объемы производства чугуна и стали на душу населения считались главным показателем степени индустриального развития страны и денег на это не жалели.

Стремление в полной мере использовать научно-технические идеи и привлечение к этой работе талантливых инженеров. Строительство УКК связано с именами двух выдающихся инженеров – М. К. Курако и И. П. Бардина. М. К. Курако был выдающимся ученым-доменщиком. Его работы полностью преобразили технику доменного дела и внедрение их преобразовало металлургические заводы Юга России. Но в полной мере преобразовать металлургическое производство на действующих предприятиях было трудно. Поэтому он с энтузиазмом берется за проектирование нового металлургического гиганта в Сибири.


Рис. 1.5.7 М. К. Курако.


Однако во время очередной поездки в Кузнецк он заразился сыпным тифом и умер. Но проект уже «пошел». В 1927 году начался набор рабочих, которым предстояло строительство крупнейшего металлургического завода В 1929 году на место М. К. Курако назначают его ученика И. П. Бардина. Строительство завода началось в зимние дни конца 1929 года, когда температура была ниже 30 °C, и длилось всего 1000 дней.


Рис. 1.5.8. Выдающийся советский металлург академик И. П. Бардин – технический руководитель строительства Кузнецкого комбината.


История строительства Кузнецкого комбината – это история легенд индустриализации страны. Решение о его строительстве было вынесено СТО (Совет Труда и Обороны) 15 января 1929 года. Проектная мощность определена в 820 тысяч тонн чугуна. В 1930 году базовая мощность комбината была поднята до 1.2 млн. тонн. В апреле 1929 года XVI партконференция утвердила первый пятилетний план, согласно которому производство чугуна в стране должно было возрасти в 3 раза до 10 миллионов тонн и всего было одобрено строительство до десятка крупных предприятий черной металлургии (включая Магнитку, Кузнецкий комбинат, Днепровский комбинат, Криворожсталь и другие). Громады планов скоро, как говорят авторы статьи, превратились в настоящее мифотворчество (Кузнецкий металлургический комбинат им. И. В. Сталина (тот же источник, что и к рис. 1.5.8).

В 1930 году председатель Госплана СССР Г. М. Кржижановский одобрил увеличение производства до 15–17 миллионов тонн чугуна. Все проектирование осуществлялось американской компанией Freyn Engineering Company, было подписано рамочное соглашение на оказание консалтинговых услуг (Ежик, Ленин, Сталин и все-все-все! Когда СССР любил США – Кузнецк, Магнитогорск и не только). Условия предоставления кредитов в США были очень жесткими, поэтому с согласия амерканской стороны кредиты были получены в Германии. Стоимость строительства Кузнецка неизвестна. Но общая стоимость строительства Днепрогэса по американским данным оценивается в 100 миллионов долларов. Считается, что стоимость строительства Кузнецкого комбината близка к этой цифре. Первая группа американских инженеров в количестве 18 человек прибыла на стройку в 1930 году.

Строительство велось в ужасных даже по меркам СССР условиях. Одновременно с проектом из Чикаго прибыла большая группа инженеров, принимавших непосредственное участие в строительстве (всего до 300–350 человек). Количество инженеров говорит само за себя – по сути это был весь инженерно-технический состав комбината. Среди них были и американские коммунисты, используемые как переводчики, и крупные инженеры, среди которых и начальник строительства мартеновского цеха Роберт Вейль. Проектирование и строительство финансировалось крупными немецкими промышленными фирмами. Как-то даже неловко читать на этом фоне о том, что весь комбинат был спроектирован советским металлургом И. П. Бардиным (об американских инженерах не упоминают вообще!). Впрочем, то же происходит и с рассказом о тех людях, что строили комбинат. Говорится о сотнях тысяч комсомольцев-добровольцев, в мороз и стужу строивших Кузнецкий комбинат. И ни слова нет о рабском труде зеков. Именно об этих людях писал В. В. Маяковский в своем знаменитом стихе «Рассказ Хренова о Кузнецкстрое и людях Кузнецка». Если верить Владимиру Владимировичу, они только и думали о том, что «через четыре года здесь будет город-сад». Сюда же возили и другого пролетарского поэта, Демьяна Бедного, имевшего совесть рассказать зекам о том, как кулаки и иностранные капиталисты эксплуатируют русских рабочих и заставляют их умирать за свои интересы. Что и говорить, оба поэта сыграли роль сотрудников культурно-воспитательной части огромного лагеря, каким был Кузнецкстрой. Они (поэты) выполнили идеологическое задание. Даже сейчас, три четверти столетия спустя, продолжают говорить об энтузиазме десятков тысяч комсомольцев-добровольцев (Бардин Иван Павлович) и об оргнаборе, как одном из основных поставщиков рабочей силы на строительство. Прямое свидетельство о том, кто и как доставлялся на стройку, остался в книге того же С. М. Франкфурта: «Осенью 1930 года прибыли на работу первые раскулаченные. Прибыли они сразу двумя эшелонами. В течение нескольких дней прибыло несколько тысяч человек» (Франкфурт, 1935).

По имеющимся данным количество рабочих в разгар стройки достигало сотен тысяч человек, и это не считая порядка 30 000, работавших на строительстве железнодорожной ветки. Ясно, что никакой оргнабор не мог обеспечить такого количества рабочих. Совсем другой, краткий, но честный отзыв об условиях труда на Кузнецком комбинате находим у посланного сюда с той же целью И. Г. Эренбурга. По его воспоминаниям «люди строили завод в неслыханно трудных условиях, кажется, никто нигде так не строил, да и не будет строить» (см. цитированный выше источник).

Наверное, первым прямым свидетельством об условиях строительства Кузнецкого комбината и других строек первой пятилетки стала книга сотрудника Ленинградского Гипрошахта М. Рудина. Он выпрыгнул с парохода в воду в японском порту Хакодате, добрался вплавь до берега, имея под одеждой спрятанные материалы об условиях труда в трудовых лагерях СССР. Позже он издал об этом книгу (Рудин, 1934).

Условия жизни определялись практическим отсутствием продовольствия и жилья. На Кузнецкстрое первейшей была задача ввести в эксплуатацию производственные мощности. Решение социально-бытовых нужд, обеспечение людей нормальным жильем всегда оставались на втором плане. В директивных документах бедственное положение людей на стройке неоднократно отмечалось, но выправить его возможности не было. В 1932 году на одного работника приходилось 3.5 кв. метров. В Сад-городе (то есть Новокузнецке) ситуация была еще хуже – там было только 1.5–2 м2 на человека.

Составители источника приводят прямые свидетельства строителей об условиях их питания. Так-что поэты воспели строительство, на котором были задокументированные случаи людоедства. Все поизводственно-технические вопросы строительства решались в полном соответствии с практикой того времени – обвинениями конкурирующих начальников в саботаже и вредительстве. В 1934 году директором КМК становится профессиональный металлург К. И. Бутенко. Тут же разгорается конфликт между ним и И. П. Бардиным и связанными с ними сотрудниками. В 1937 году на предприятии была вскрыта «глубоко законспирированная и широко разветвленная шпионско-диверсионная организация руководителей служб, отделов, цехов» – всего было арестовано 42 человека (как правило, технические специалисты). В 1937 году был приговорен к расстрелу и заключению 431 человек из работавших на Кузнецком комбинате. В мае 1937 года на III партконференции секретарь горкома заявил:»Мы сейчас с Вами являемся свидетелями такого факта, когда основная руководящая головка нашего комбината оказалась шпионами, агентами, японо-германскими агентами, вредителями».)


Рис. 1.5.9. С. М. Франкфурт (1883–1937). Начальник Кузнецкстроя в начальный, решающий период его строительства. (Кузнецкий металлургический комбинат).


В цитированном выше материале приводится фотография С. М. Франкфурта (1883–1937). В подписи к фото говорится, что он – второй руководитель Кузнецкстроя. В тексте о нем ни слова. Сергей Миронович (Соломон Меерович) был членом партии с 1904 года и руководителем Кузнецкстроя с 1930. Он был назначен лично И. В. Сталиным, и именно его заместителем был И. П. Бардин. С ним связана вся организация стройки в начальный, решающий ее период. О нем материалы можно найти в работе М. Кушниковой и В. Тогулова «Неисчерпаемый Франкфурт». Деловая биография его проста – он всегда номенклатурный администратор. Это о нем И. Эренбург писал: «Начальник строительства старый большевик С. М. Франкфурт был одержимым, иначе не назовешь, он почти не спал, ел на ходу; нужно было то расследовать причины очередной аварии, то успокоить людей, которые бросили работу с криком «даешь спецуру!», то разместить прибывших самотеком казахов. В его кабинете я увидел акварель «Париж в сумерки». Сергей Миронович был до революции политэмигрантом». Он был разоблачен как троцкист, снят с работы, переведен на Урал, позже судим и расстрелян в 1937 году.


Рис. 1.5.10. Кузнецкий металлургический комбинат им. И. В. Сталина


Группа ученых-экономистов из комиссии по металлу УССР во главе с Я. Б. Дименштейном опубликовала целую серию книг и статей, доказывая убыточность Урало-Кузнецкого проекта. По их подсчетам перевозка угля Кузбасса на расстояние более 2000 км сделают уральский, в частности магнитогорский металл много дороже украинского. Но специалистами было доказано, что благодаря высокому качеству магнитогорской руды стоимость производимого металла будет все же ниже криворожского. При этом металлургические предприятия на восточной, Кузбасской стороне, отсутствовали вообще – их предстояло построить. Кузнецкий металлургический комбинат в городе Новокузнецке такой же символ индустриализации страны, как и Магнитка. В конечном итоге стратегические соображения, опоавдывающие необходимость строительства нуждами развития Востока страны, возобладали, и 8 мая было подписано решение о строительстве Магнитогорского комбината на левом, восточном берегу реки Урал. Руда магнитогорского месторождения обеспечивала сразу два металлургических комбината – Магнитогорский и Кузнецкий. Разработка Магнитогорского месторождения стала символом индустриализации страны.

Урало-Кузнецкий комбинат существовал на протяжении 15 лет, но постепенно поставки руды и коксующихся углей Кузнецкому комбинату стали осуществляться с близлежащих месторождений Сибири и Урала. В настоящее время УКК уже не работает.

Первое, что было необходимо сделать, чтобы начать строительство – соединить будущий комбинат с железнодорожной сетью страны. 30 июня 1929 года было построена линия Карталы – Магнитогорск, и по ней началась доставка на стройку рабочих и оборудования.

Строительство велось обычными для периода сталинской индустриализации методами. Более 14 000 рабочих, согнанных из заволжских деревень, жили в землянках в адских условиях. Работы велись круглосуточно в любое время года.


Рис. 1.5.11. Магнитогорский металлургический комбинат


Главным событием в развитии черной металлургии России в послевоенный период было истощение запасов уральских месторождений. Это было фоном, на котором принимались решения о сохранении металлургической базы страны. В рассказе об этом надо отметить два события:

Во-первых, было открыто Соколово-Сарбаевское месторождение в северном Казахстане на продолжении Уральской горной системы, перекрытой плащом осадочных отложений. Открытие это было сделано, поскольку летчик заметил в этом районе отклонение стрелки компаса. Месторождение принадлежит к тому же типу уральских железорудных скарновых месторождений (Емельяненко).

Месторождения Курской магнитной аномалии

Но главное – была переоценена возможность разработки железорудных месторождений так называемой Курской магнитной аномалии. Впервые магнитную аномалию в этом районе обнаружил астроном академик П. Б. Иноходцев в 1778–1779 годах при составлении карт Генерального межевания. Но только через 100 лет приват-доцент Казанского университета И. Н. Смирнов вновь обратил на него внимание при проведении геомагнитных съемок. В конце XIX века было установлено, что речь идет о самой большой в мире магнитной аномалии. Она была детально изучена профессором Московского университета Э. Е. Лейстом. Возникновение ее связывалось предположительно с наличием на глубине магнитных руд.

К железным рудам обратились лишь в середине XX века. С 1920 года начала работать Особая комиссия по исследованию КМА, возглавляемая И. М. Губкиным. Залежи богатых руд КМА прослеживаются в длину на 850 км при ширине зоны до 200 км. Здесь разведано 18 месторождений железа с запасами 850 миллиардов тонн и 80 млрд. тонн богатых железных руд (Курская магнитная аномалия).

Железорудные месторождения КМА приурочены к Воронежской антеклизе Восточно-европейской платформы; нижний этаж относится к докембрийскому фундаменту платформы, верхний составляют полого залегающие осадочные толщи платформенного чехла. Железные руды приурочены к кристаллическому фундаменту, глубина залегания которого в среднем составляет 60 – 650 метров. Развиты два типа руд: бедные, но в значительной степени рентабельно обогащаемые, с содержанием 53.6 – 61.6 %, серы 0.08 – 0.4 %, фосфора 0.02-.03 %. Бедные руды представлены железистыми кварцитами Курской серии и имеют мощность от нескольких метров до 700 метров (в юго-западной части КМА); по составу они относятся к магнетитовым, магнетито-гематитовым и гематитовым. Богатые руды большей частью связаны с древней корой выветривания железистых кварцитов, являясь продуктом их окисления и природного обогащения, они состоят, в основном из мартита, железной слюдки, димонита и сидерита. Богатые руды известны в двух формах залегания: горизонтальные плащеобразные залежи на головах пластов железистых кварцитов и крутопадающие залежи, уходящие иногда на глубину до 500–700 метров.

В 1931году было установлено наличие богатых железных руд. В послевоенное время здесь были созданы несколько крупнейших рудников (Лебединский, Михайловский, Стойленский, Большетроицкий, Новоялтинский, Погромецкий, Коробковский). Почти все они, кроме последнего, разрабатываются открытым способом. Лебединский карьер является крупнейшим в мире карьером и занесен в книгу рекорда Гиннеса. Его ширина превышает 5 км, глубина – более 600 метров. Сейчас рудники района КМА дают в год 30 млрд. тонн железной руды, уступая лишь боливийскому месторождению Мутуси (40 млрд. тонн в год). (Из истории открытия КМА).

Казалось бы, все замечательно – проблема снабжения рудой решена. Но в результате строительства перечисленных огромных карьеров природа центральных районов России была практически уничтожена. В США это противоречие снимается ужесточением правил по сохранению окружающей среды и созданием системы национальных парков. В России этого нет и природа попросту уничтожается.

Академик И. М. Губкин писал, что «Вся история КМА – это борьба с косностью и консерватизмом». Она продолжается и по сей день, более того, темпы этой борьбы нарастают. И это не может быть иначе. Запасы железной руды на КМА составляют 60 % запасов железных руд России и 20 % мировых запасов. Учитывая тот факт, что для всего человечества основой социального прогресса пока является горная промышленность, а материальные потребености населения любых стран даже на отдаленную перспективу на 80 % будут зависеть от обеспеченности минеральным сырьем, можно с уверенностью утверждать, что объемы добычи и переработки минерального сырья будут расти. На КМА это будет реализовано уже в ближайшее время. Опустим историю борьбы и посмотрим на ее итоги. Результаты этой борьбы наглядно видны из приводимых ниже данных.

Ясное дело, что создание в черноземной области гигантских карьеров привело к полному уничтожению прекрасной природы черноземной полосы России, воспетой в классической русской литературе. Главное богатство района – чернозем, который является «основой продовольственной безопасности России, почти уничтожено и продолжает уничтожаться ускоренными темпами. В 1900–1905 годах мощность чернозема на КМА достигала двух метров, а содержание в нем гумуса в почвах превышало 16 %. К началу промышленного освоения района из-за нарушения агротехники содержание гумуса было снижено до 6–8 %, а в серых лесных почвах – 1.7–2.5 %. В зонах, захваченных депрессионной воронкой, отмечено снижение урожайности сельхозкультур на 10–60 % и усыхание древесной растительности. Но этого мало – в результате отравления воды и воздуха тяжелыми металлами – содержание их по данным того же источника в 100 раз превышает допустимые нормы – в 1991–1999 годах хронические формы патологии увеличились в 2 раза, болезни крови и кроветворных органов в 3.9 раза, новообразования – в 1.4 раза, болезни органов пищеварения в 3.3 раза, болезни мочевой системы в 1.7 раз, число врожденных аномалий увеличилось в 2.4 раза. Ухудшение медико-демографических показателей населения области отмечается с 1986года. Так что естественно, что с 1990 года данное явление перешло в депопуляционный процесс и в 1999 году убыль населения достигла рекордной за последние 20 лет цифры в 11.2 тысячи человек в год. Картина, как видим, совершенно аналогичная уничтожению природы в результате деятельности Норильского горно-металлургического комбината, описанной в главе 2.7.

В Норильске ссылались на хрупкость природной среды заполярных районов и особую токсичность отходов переработки арсенидных руд. В центральном районе России не было ни того ни другого. Но если отравление планеты в районе Норильска было остановлено вмешательством английской радиокорпорации БиБиСи, то в центральном районе России вмешаться было некому.

И ведь именно по этому району во время Второй мировой войны прошлись танки Курской дуги, но нанесенный войной урон природа смогла восстановить. Сейчас дело решила казалось бы незначительная вещь – нарушение агротехники. И на этот раз, увы! – это, видимо, навсегда. О прекрасной русской природе теперь можно лишь вспомнить, читая описания ее у Тургенева, Толстого или Бунина.


Рис. 1.5.12 Крупнейший в мире Лебединский карьер на КМА. Лебединский ГОК – Металлоинвест.

Железо для стальных мускулов юного гиганта

Месторождения Миннесоты, известные под названием Железного Хребта, были открыты в 1866 году. Они состоят из трех кряжей Месаби, Вермильон и Куюна.

Леонидас Мерритт и его родственники, получившие известность как семь железных братьев, правильно оценили огромную перспективность своей находки. Заняв большие деньги, они приобрели право на разработку на огромных участках земли, и начали строительство железнодорожной линии для вывоза руды к озеру Верхнее. Но тут разразился кризис 1893 года, Цены на железную руду резко упали и железные братья обратились за деньгами к Джону Рокефеллеру. Они получили заем под залог собственности на компанию. Рокефеллер правильно оценил потенциальную выгодность проекта и, главное, мог ждать. В 1894 году он купил у Мерриттов пакет акций за 900 000 долларов и потратил 525 000 долларов на урегулирование финансовых претензий. К 1901 году проект стоил 9 миллионов долларов. В 1912 году дело слушалось в Конгрессе, но к этому времени Леонидас Мерритт перенес психическое расстройство и был не в состоянии объяснить последовательность событий) (Seven Iron Brothers).

Руды принадлежат к типу железистых кварцитов, близких к месторождениям Кривого Рога. Они образовались в докембрии (1700–3000 млн. лет назад) в эпоху выравнивания ранее сформированных горных систем. Предполагается, что водоросли способствовали повышению уровня кислорода, что привело к осаждению железа, поступившего в водный бассейн в ходе денудации горных хребтов.

Хребет Месаби протягивается на 100 миль (около 160 километров). Рудное тело имеет мощность 500 футов (около 150 метров). Богатые руды месторождения гематитовые и содержали около 70 % железа при незначительном количестве серы и фосфора.

Эти месторождения стали основой компании U. S. Steel, контролировавшей большую часть производства металла в США. В целом из их руды производилось до 70 % железа Соединенных Штатов. Именно эти месторождения дали железо для стали, сделавшей возможной строительство растущих вверх американских городов. Разработка велась серией открытых карьеров, хотя некоторые рудники на начальных этапах разрабатывались подземным способом. Добытые руды транспортировались в 100-тонных вагонах в расположенные на озере Верхнем порты Дулут (Duluth) и Две Гавани (Two Harbors). В конечном итоге руда доставлялась на металлургические заводы Индианы и Охайо. Месторождения, в частности Месаби, активно эксплуатировались в первую половину ХХ столетия, К 50-ым годам богатые руды месторождений истощились и перешли на добычу бедных кварцитовых руд – таконитов (53–58 % железа). Позже добыча была сокращена, но в середине 70-ых годов вновь возобновилась в расширенном объеме в связи с потребностями в индустриализации Китая и упавшим обменным курсом доллара, сделавшими добычу таконитов экономичной (Тарнавский).

Заключение

Приведенные выше очерки истории отдельных месторождений со всей очевидностью показывают общность процесса открытия и освоения месторождений отдельных районов при всех различиях их положения, экономических условий и экономики разных стран, в которых эти месторождения расположены. Главным шагом в принятии решений о выгодности освоения и перспективности того или иного месторождения является оценка его перспективности, во многом основанная на определении его принадлежности к тому или иному генетическому типу. Сегодня в распоряжении геологов, занимающихся этими вопросами, имеется детально разработанная типизация месторождений минерального сырья, все материалы о геологической ситуации в районе того или иного месторождения. И можно только поражаться смелости и интуиции тех, кто принимал решения об освоения тех или иных месторождений, не имея этих материалов.

Конец ознакомительного фрагмента.

Оглавление

  • Предисловие
  • Часть I. Истории открытия и освоения месторождений минерального сырья

* * *

Приведённый ознакомительный фрагмент книги Месторождения и история (Эдвард Эрлих, 2016) предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.

Купить и скачать полную версию книги в форматах FB2, ePub, MOBI, TXT, HTML, RTF и других

а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ э ю я