Во глубине сибирских руд

   Минерагенический облик позднедокембрийских осадочных толщ Южного Урала определяется присутствием среди них крупных стратиформных месторождений магнезита, сидерита и полиметаллов. Достаточно сказать, что месторождения магнезита — основного сырья для получения металлургических огнеупоров — образуют здесь Южно-Уральскую магнезитовую провинцию, а перерабатывающий магнезиты Саткинский комбинат «Магнезит» производит до 90% отечественного периклаза и огнеупорных изделий из него.

Бакальская группа месторождений сидеритов является крупнейшей в мире по запасам этого типа железных руд. Бакальские сидериты и гетит-гематитовые руды составляли славу Урала со времен Екатерины Великой до самого последнего времени. Интересны и полиметаллические месторождения (Верхне-Аршинское и Кужинское), которым до сих пор уделено мало внимания, несмотря на их  комплексный характер.

Формирование указанных месторождений происходило в результате литогенетических процессов, то есть процессов, связанных с формированием и последующим преобразованием осадочных пород рифея. Универсальной модели, описывающей алгоритм образования стратиформных месторождений, в настоящее время еще нет. Для каждого их них, или для каждого типа сырья, существует своя специфика, связанная с  особенностями поведения химических элементов в осадочном процессе.

Для магнезитовых месторождений Сатки предполагается связь рудогенеза с особыми условиями накопления исходных осадков, способствовавших  формированию повышенных концентраций высоко-Mg гидрокарбонатов. Результаты наших  исследований в содружестве с профессором Вальтером Прохазкой из Австрии показывают, что аккумуляция последних находится в тесной связи и с повышенной соленостью водоемов, что обусловлено аридными климатическими условиями. Однако сугубо осадочными магнезитовые месторождения Южного Урала назвать нельзя — ряд  геологических и геохимических признаков указывают на преобразование магнезитовых залежей и метасоматическими процессами. Сходные проблемы имеют место и при изучении полиметаллических месторождений: с одной стороны руды свинца и цинка образуют пласты среди доломитов, а изотопные отношения свинца и сера указывают на накопление их в морских условиях, с другой — они имеют примесь элементов (Hg, Sb и др.), связанных с глубинными магматическими породами.                

Месторождения, аналогичные южноуральским, известны и среди докембрийских осадочных толщ Енисейского кряжа (Красноярский край), поэтому очень важно, наряду с сопоставлением общих особенностей формирования древних толщ Урала и Сибири, сравнить указанные рудные объекты и попытаться найти «истину посредине».               

   В августе 2003 г. нам, сотрудникам Института геологии и геохимии УрО РАН М.Т. Крупенину и П.С. Козлову удалось провести экспедиционные работы в Енисейском кряже, целью которых было знакомство с известными здесь крупными магнезитовыми, тальковыми и полиметаллическими месторождениями. Эти исследования являлись частью мультидисциплинарного интеграционного проекта УрО и СО РАН, направленного на углубленное изучение эволюции геологических структур, обстановок формирования и минерагении карбонатных последовательностей позднего докембрия Урала и юга Центральной Сибири в содружестве с геологами из Объединенного института геологии, минералогии и геофизики и Института земной коры СО РАН. Ограниченное финансирование позволило выполнить наблюдения только в пределах известных рудных полей и создать задел для выполнения минерагенической части проекта. Задача наша облегчалась тем, что Павел Козлов около 12 лет проработал на Енисейском кряже, защитил не один геологический отчет и исходил регион вдоль и поперек, создавая карту  метаморфизма. Позднее по собранным и обработанным материалам им была защищена кандидатская диссертация. Знание местной специфики работы, дорог,  встречи с оставшимися друзьями-геологами постоянно помогали нам в достижении цели.

Енисейский кряж представляет собой горную страну со среднегорным и холмистым рельефом на правобережье Енисея в его среднем течении и включает район в нижнем течении Ангары. Как объект сравнительного изучения с уральским рифеем этот регион выбран не случайно. Здесь, в юго-западном обрамлении Сибирской платформы, широко развиты отложения верхнего докембрия, аналогичные по возрасту эталонному разрезу рифея на Южном Урале. Первые сведения о составе и строении развитых здесь осадочных толщ были опубликованы еще в 20-е гг. прошедшего столетия известным исследователем Сибири академиком С.В. Обручевым. Позднейшими работами нескольких поколений советских геологов геологическое строение региона было существенно уточнено, а поисковые работы привели к открытию в одновозрастных с Уралом толщах рифея крупных месторождений золота (в том числе Олимпиада, Советское), уникальных месторождений свинца и цинка (Горевское и др.), Ангаро-Питского железорудного бассейна, Удерейской тальк-магнезитовой провинции, а также месторождений алюминиевого сырья, ниобия, тантала и ряда других редких элементов.

Магнезитовые месторождения Енисейского кряжа представляются во многом замечательными по сравнению с южно-уральскими. Размещены они достаточно компактно в Ангаро-Питском синклинории на правом берегу Ангары на территории размером приблизительно 100х100 км. Район расположен в 500 км к северу от Красноярска, добираться из которого приходится комбинированным путем: автобус с двумя паромными переправами или автобус плюс теплоход «Заря» (от устья Ангары вверх) до районного центра Мотыгино.

В пос. Раздольнинск, находящемся в 50 км к северу от Мотыгино, находится завод по получению из магнезита периклаза — основного огнеупора для металлургической промышленности — методом элекроплавки. По качеству местный магнезит — один из лучших в мире не только из-за низкого содержания кремнезема и извести, но и железа, что позволяет использовать его для высококачественных огнеупоров, применяемых в электрометаллургии. Это обстоятельство, в частности, позволило нашему южноуральскому ОАО «Магнезит» из г. Сатки приобрести лицензию на отработку месторождения магнезитов Голубое. В настоящее время на месторождении проведена детальная разведка и начата вырубка леса.

Все месторождения магнезитов Енисейского кряжа приурочены к одному стратиграфическому уровню — доломитам аладьинской свиты среднего рифея. На Урале же магнезиты встречаются в породах и среднего и нижнего рифея. Если у нас магнезиты приурочены к средним частям крупных терригенно-карбонатных циклов, то сибирские локализованы в самой верхней части среднерифейского цикла осадконакопления. Магнезитовые тела образуют преимущественно пластообразные, согласные со слоистостью залежи. Именно это обстоятельство послужило для исследователей из Москвы и Казани одним из основных аргументов в пользу отнесения месторождений Удерейской провинции и Южного Урала к типу осадочных. Однако выполненные нами детальные исследования строения и формы рудных тел на Екатерининском месторождении, которое в настоящее время разрабатывается карьером, убедили нас в наложенном характере магнезитового оруденения. Здесь на полого залегающую толщу доломитов накладывается крутопадающее магнезитовое тело, образующее в карьере гигантский «пропеллер». Некоторые исследователи объясняли такое секущее размещение рудных тел тем, что осадочный магнезитовый ил долгое время сохранялся нелитифицированным в уже твердых доломитах и мог выжиматься между ними наподобие секущих штоков. В то же время изучение этих секущих магнезитовых тел показало наличие в магнезите полосчатости, расположенной параллельно не слоистости, как в некоторых месторождениях, а вкрест ее, согласно направлению системы тектонических трещин (кливажа). Такие особенности строения магнезитовых залежей можно объяснить только вторичным характером процесса магнезитообразования, осуществлявшимся по системе секущих трещин в результате медленного просачивания Mg-содержащих растворов, приводившего к замещению доломита магнезитом. Откуда «пришли» эти растворы, где источник магния, когда это произошло, еще предстоит выяснить. Все эти вопросы для магнезитовых месторождений являются до сих пор дискуссионными. Не случайно одной из задач международного проекта 443 («Магнезит и тальк, условия образования и переработки»), выполняемого под эгидой ЮНЕСКО в рамках Международной программы геологической корреляции, является как раз выяснение генезиса месторождений кристаллического магнезита.

Интересной особенностью магнезитов Енисейского кряжа, не типичной для Южного Урала, является постоянное присутствие талька. Последний образует округлые гнезда телесного или нежно-розового цвета величиной с футбольный мяч как в доломитах, так и в магнезитах, и представлен плотной тонкокристаллической разновидностью (стеатит), которая вполне может использоваться как поделочный камень. Образование его в магнезитах связано с более высоким по сравнению с уральскими  месторождениями, уровнем метаморфизма и обусловленным этим перераспределением кремнезема и магния в породах. Интересно, что на качестве магнезита присутствие талька не сказывается, так как в процессе дробления он попадает в тонкую фракцию и уходит в хвосты. Кроме того, здесь известны и собственные месторождения талька, приуроченные к прослоям метаморфизованных глинистых сланцев. Тальк в них также необычный — на верхних горизонтах карьеров, в коре выветривания, он характеризуется исключительной тонкодисперсностью и отвечает самым высоким требованиям разнообразных отраслей промышленности, в том числе и  парфюмерной. 

Удалось нам посетить и Горевское месторождение свинцово-цинковых руд, расположенное на левом берегу Ангары в 80 км выше устья и являющееся одним из крупнейших в России. Добыча руды идет в карьере первой очереди, выстроен город Новоангарск, пущена обогатительная фабрика. Рудные тела уходят под Ангару, так что для их отработки насыпается дамба, уже перекрывшая треть русла этой великой сибирской реки.        

Месторождение приурочено к толще известняков верхнего рифея. Особенностью его является залегание сульфидных (галенитовых и сфалерит-галенитовых) рудных тел среди анкерит-сидеритовых пород.

Несмотря на очень детальную степень геологической и минералого-геохимической изученности месторождения сибирскими коллегами, генезис месторождения до настоящего времени дискуссионен, происхождение руд описывается двумя конкурирующими моделями — осадочной и гидротермально-метасоматической. По нашим наблюдениям, пластообразная форма рудных тел, наличие ритмических отложений, содержащих закономерное чередование тонких горизонтальных прослойков сульфидов, кремнезема и сидерита указывают на периодическое поступление рудного материала на дно морской впадины из металлоносных рассолов по типу современных гидротермальных эксгаляций на дне Красного моря. На периферии этой впадины в относительно глубоководных морских условиях накапливались  горизонтально слоистые известняки. Конечно, не все это может быть непосредственно увидено в стенках карьеров, так как более поздние процессы существенно усложнили и структуру рудного поля, и характер взаимоотношения вмещающих пород и руд. Сравнение условий формирования Горевского месторождения с Кужинским и Верхнеаршинским полиметаллическими объектами, а также и Бакальскими сидеритовыми позволит более полно понять процессы стратиформного рудообразования в рифейских толщах. В частности, теперь совершенно ясно, что сидериты и анкериты Горевского месторождения имеют осадочный генезис по сравнению с сидеритами Бакала, образованными в результате наложенных гидротермально-метасоматических процессов на уже сформированные осадочные породы.

В результате проведенных рекогносцировочных исследований собрана большая коллекция образцов руд и вмещающих карбонатных и терригенных отложений, которая совместно с образцами южноуральских месторождений сейчас уже готовится нашей коллегой по интеграционному проекту Е.Ф. Летниковой для анализа в Институте геохимии СО РАН в Иркутске. Предстоящее лабораторное изучение позволит выявить геохимические критерии различия указанных типов сидеритовых, магнезитовых и полиметаллических руд.               

После посещения рудников и предприятий осталось странное впечатление, что такие высококачественные магнезит и тальк, полиметаллические руды, которые нам удалось увидеть, до сих пор не пользуются соответствующим спросом, а предприятия имеют много проблем по сбыту и даже выплате зарплаты работникам. Чего здесь больше — сибирской удаленности от рынков потребления или неумения (нежелания?!) войти в современный рынок, осталось непонятным. Увы, с завершением советского периода закончился и «золотой век геологии» — поисковые и разведочные работы во всей стране оказались свернутыми почти до нуля, упразднено Министерство геологии, а немногие геологи, что еще остались, стали работниками региональных департаментов природных ресурсов, проще говоря — чиновниками. В полной мере этот процесс ощущается и в Сибири — вместо крупных геологоразведочных экспедиций, которые проводили комплексное изучение недр (от создания геологических карт различных масштабов до сдачи на баланс Государственной комиссии по запасам месторождений), остались небольшие коллективы, выживающие промыслом россыпного золота и выполнением мелких заказов, преимущественно по поиску строительного сырья. Кажется, что в современной концепции государственного развития геология уже не нужна — свою задачу по созданию минерально-сырьевой базы страны она выполнила неожиданно быстро и качественно (правда ценой безответного тяжелого труда многих тысяч «романтиков»), и теперь в России требуются менеджеры по распродаже этих богатств и юристы того же профиля. Остается надеяться, что лет через 20 –30 ситуация изменится, и «романтики» снова будут в цене, вот только вопрос в другом — останутся ли к этому времени необходимые квалифицированные кадры? Или придется приглашать западных проспекторов, как в свое время нас любезно зазывали в Африку?               

В такой ситуации выделение средств на интеграционный проект для нас было просто подарком судьбы. Сибирские геологи, с которыми нам пришлось много общаться, неоднократно удивлялись нашему визиту и во всем старались помочь, несмотря на сложности с транспортом, неблизкие расстояния и откровенную разруху на многих предприятиях и в поселках горняков и геологов.

Большое впечатление от поездки, помимо геологических наблюдений, оставили красоты сибирской тайги — дремучий еловый лес с кедрами и медвежьими следами, хариус во всех реках. Реки поразили: величественная Ангара в среднем течении достигает в ширину семи километров. Могучий Енисей, в который она впадает, едва достигает ширины 1 километра, но более глубок. Скорость течения в этих водных артериях такая, что плывущее по течению бревно обгоняет даже быстро идущего по берегу человека. Климат оказался неожиданно не таким суровым, как представлялось. К примеру, любимое занятие населения в Мотыгино, не говоря уже о Красноярске, — выращивать не только огурцы и помидоры, но и вполне успешно … арбузы. Причем в огороде эти ягоды могут соседствовать с плодоносящим кедром. На фоне бескрайнего безлюдья Красноярск выглядит как столица (хотя он и есть столица края). Город (так его и называют в крае) в этом году отмечает 375-летие. Почтенный старец весь одевается в модную тротуарную плитку, обрастает современными зданиями (в основном банками и супермаркетами). На набережной Енисея, около Коммунального моста (все его могут рассмотреть на 10-рублевой купюре банка РФ) обилие летних кафе и живой звук — шансонье через каждые 50 метров. Красноярск располагает прекрасным краеведческим музеем, в котором размещены удачные археологическая (с бюстами работы акад. Герасимова), этнографическая и природоведческая (с диарамами и аудиосопровождением) экспозиции. Интересными экспонатами нам показались средневековый коч сибирских первопроходцев (то же судно викингов) и карта Земли Сибирской, исполненная в 1667 г. по приказу царя Алексея Михайловича (копия из Эрмитажа). Карта замечательна тем, что полдень (юг) там вверху, Ангара и Байкал еще отсутствуют, но есть наша Исеть, стекающая в Тобол с Камня (Урала).

О сибиряках. Народ этот чем-то отличается от среднероссийского, вероятно некоторой «натуральностью»: гостеприимством, радушием, но и принципиальностью, откровенностью (неискренний человек здесь не задерживается — может не выжить). Живут люди трудно, но в ладу с природой и в удаленности от цивилизации со всеми ее прелестями и язвами. Страна Сибирь.

М. Крупенин, кандидат геолого-минералогических наук. 
На снимках: склад магнезитового сырья Верхотуровского месторождения на Ангаре; коренной выход высококачественных магнезитов на месторождении Голубое: 
П.С.Козлов с музейным образцом (стр.3); 
Ангарские дали (внизу).