книги из ГПНТБ / Борисов, П. А. О чем говорят камни Карелии

нитам и составляют, как говорят геологи, их жильную фацию.

Несмотря на незначительные размеры жильных тел, пегматиты являются ценнейшим источником керамиче­ ских минералов. Путем простой ручной разработки после взрывных работ на руднике из них можно полу­ чать чистый кусковой полевой шпат и жильный кварц для самых качественных фарфоровых изделий, чего невозможно достигнуть при разработке гранитных мас­ сивов. Пегматиты, содержащие большое количество окислов железа (свыше 0,5 процента), могут быть де­ шево превращены в первосортное керамическое сырье на специальных пегматитовых помольных заводах. Здесь пегматит измельчается в муку, из которой элек­ тромагнитами извлекаются все вредные железосодер­ жащие минералы (слюда, гранат, турмалин, роговая обманка и др.).

Автору этой книги посчастливилось найти в Карелии в 1928 году очень крупную жилу (им. Чкалова), скры­ тую под вековым лесом, выросшим на ледниковых на­ носах на горе у Амбарной, губы Чупинского залива. Вплоть до 1941 года это пегматитовое тело являлось основным источником снабжения полевым шпатом

ипегматитом отечественных фарфоровых заводов.

Впослевоенный период были открыты в Приладожье еще более мощные пегматитовые месторождения. В на­ стоящее время эта база всесоюзного значения в районе города Питкяранты промышленно осваивается, и при

ней планируется создать пегматитовый помольно-обога­ тительный завод для выпуска стандартного фарфорово­ го сырья — пегматитовой муки. Нет никакого сомнения,

90

что в ближайшие годы будут выявлены в Карелии новые пегматитовые месторождения, богатые высококачествен­ ным керамическим сырьем.

Полевые шпаты по своей химической природе отно­ сятся к группе алюмосиликатных минералов, то есть соединений, богатых алюминием, кремнием, кислородом, а также щелочными элементами (калием и натрием). В пегматитовых жилах Карелии чаще всего встречается богатый калием полевой шпат микроклин, реже — из­ вестково-натровые полевые шпаты.

Полевые шпаты отличаются светлой окраской: ми­ кроклин имеет розовый, реже белый цвет, известково­ натровый полевой шпат — всегда белый.

Все полевые шпаты при ударе молотком раскалыва­ ются по двум направлениям на куски с ровными глад­ кими поверхностями. Это их свойство называется «спай­ ностью».

Полевые шпаты отличаются значительной твердо­ стью. Они с трудом царапаются стальным перочинным ножом. На поверхности микроклина всегда заметны вросшие в него короткие белые линзочки натрового по­ левого шпата. У других полевых шпатов таких вростков никогда не встречается.

Характерной особенностью известково-натровых шпа­ тов является очень тонкая штриховка на одной из по­ верхностей спайности, чего нет у микроклина. В фарфо­ ровом производстве лучшим считается калиевый поле­ вой шпат, а для художественного фарфора — известко­ во-натровый.

Второй керамический минерал пегматитовых жил — кварц — также легко отличить от других минералов: он тверже полевых шпатов (царапает их) и многих дру­ гих минералов, при расколе не дает ровных поверхнос­ тей, то есть не обладает спайностью. Поверхность его иногда раковистая. Кварц в жилах или бесцветный, или молочно-белый, иногда розовый или светло­

9!

Черные натни и черные земли

(Шунгит и шунгитовые породы)

В геологических и минералогических учебниках все­ го мира описывается похожий на антрацит оригиналь­ ный минерал, впервые изученный в 1879 году известным русским геологом А. А. Иностранцевым, который дал ему наименование шунгит по названию села Шуньги в Заонежском районе, где он был открыт. Так Шуньга стала всемирно известным в специальной литературе географическим пунктом.

Чем же примечателен этот типично карельский чер­ ный минерал и какой практический интерес могут пред­

на узком перешейке между озерами Путкозеро и Волгмозеро горный инженер Комаров обнаружил выходы плотной слоистой черной породы с сильным смоляным блеском, которую он принял по внешнему виду за ка­ менный уголь. Новый минерал был очень хрупок, он мог после накаливания гореть. Залегает шунгит среди такой же, но матовой черной породы в виде небольших жилок толщиной в несколько сантиметров. Химический анализ показывает, что он состоит в основном из угле­ рода (92—93 процента) и небольшого количества водо­ рода, кислорода и азота (всего 5,7 процента). После сжигания шунгит оставляет 2,2 процента зольных мине­ ральных веществ.

А. А. Иностранцев определил шунгит как «крайний член в ряду аморфного углерода», подобный антрациту.

93

Теплотворная способность шунгита составляет 7000—7500 калорий, то есть не ниже высших сортов антрацита. Позднее, уже в советское время, было про­ изведено рентгенометрическое изучение шунгита, позво­ лившее определить внутреннее строение этого минерала: он занял место между некристаллическим антрацитом и кристаллическим графитом.

Матовые черные породы, содержащие жилки блестя­ щего шунгита, образуют пласты мощностью до 3,6 мет­ ра. Они оказались также шунгитом, содержащим зна­ чительно больше зольных веществ и меньше углерода, водорода, азота и кислорода. Эти породы были названы шунгитом второй и третьей разностей.

Вторая разность шунгита еще способна гореть, она дает при полном сгорании до 4000—5700 калорий теп­ ла. Третья разность, наиболее зольная, уже не подхо­ дит под тип угольного топлива и содержит углерода все­ го 18—35 процентов.

Шунгское месторождение впервые детально было изучено только в 1933 году, когда вторую разность шун­ гита признали сравнительно высококалорийным топли­ вом. Практически использовать его можно только в спе­ циальных топках с удалением шлака в жидком (рас­ плавленном) виде. Большое количество золы вызывает при горении образование жидкого шлака, который об­ волакивает куски шунгита и мешает равномерному сго­ ранию минерала. Этот дефект карельского «антрацита» и незначительные разведанные его запасы пока не по­ зволяют практически освоить Шунгское месторождение, в котором самая ценная и чистая первая разность шун­ гита составляет всего лишь 1—2 процента.

Но шунгит малозольный может при температурах прокаливания до 2500—3000° дать горючий газ («водя­ ной газ») с теплотворной способностью в 2500 калорий. Шунгит в порошке дает хороший материал для произ­ водства граммофонных пластинок.

94

Интересной особенностью шунгитовых пород являет­ ся состав их золы, в которой после сгорания углерода содержится окиси ванадия (Ѵ2О5) до 1,5 процента, ка­ лия (К2О) до 5,5 процента, а также небольшое коли­ чество меди, никеля и фосфора.

Собственно минерал шунгит и его матовые вторая и третья разности в Карелии встречаются довольно ред­ ко. Шире распространены мягкие слоистые шунгитовые породы, которые называются шунгитовыми глинистыми сланцами. Углистого шунгитового вещества в них со­ держится только 10—15 процентов, поэтому шунгитовые сланцы неспособны гореть. Тем не менее они при вы­ ветривании иногда приобретают землистое строение и становятся похожими на черную сажу. Такие породы, как увидим ниже, имеют большое значение в сельском хозяйстве.

К западу от Заонежья шунгитовые породы встреча­ ются в районе Спасской Губы, Кончезера, у Кондопоги, возле Мунозера, Габозера, на озере Сандал (Лычный остров), в окрестностях Туломозера и озера Суоярви и т. д. Во многих перечисленных пунктах шунгитовые породы с поверхности сильно разрушены и превращены в черную щебенку с землистым мелкоземом. Местами они образуют пахотный слой черной плодородной поч­ вы — «олонецкого чернозема», как называл ее в конце прошлого столетия академик Ф. Ю. Левинсон-Лессинг, изучавший в Прионежье диабазовую формацию извер­ женных пород.

Отчего же зависит плодородие олонецкого черно­ зема?

Объяснить это можно двумя причинами: физически­ ми и химическими свойствами карельских почв, развив­ шихся на материнской для них породе — шунгитовых сланцах. Черный цвет этих почв в условиях холодного северного климата должен играть большую роль в их тепловом режиме. Сильное поглощение почвами солнеч-

95

ного тепла днем и медленная отдача его при ночном ох­ лаждении делают теплыми как самую почву, так и при­ легающий к ней слой воздуха, то есть создаются наибо­ лее выгодные для растений условия роста. При корот­ ком лете и резких сменах температуры воздуха днем и ночью, при ранних на севере заморозках сохранение тепла в почве и над почвой имеет первостепенное зна­ чение для выращивания сельскохозяйственных культур.

Второе положительное качество шунгитовых почв — отсутствие в материнской породе и в самих почвах гли­ нистого вещества, от которого происходит заплывание почв после дождей и образование в жаркую погоду гу­ бительных для дыхания корневой системы растений по­ верхностных корок. Шунгитовые почвы хорошо прони­ цаемы как для воды, так и для воздуха.

Не меньшую роль в продуктивности шунгитовых почв играет и их химизм. В этих почвах почти отсутствует ор­ ганический гумусовый материал как питательное на­ чало для растений. Но благодаря высокому содержанию калия шунгитовые сланцы могут широко использоваться в качестве минерального удобрения.

Проблема шунгитового удобрения может быть реше­ на при широком использовании огромных торфяных массивов республики для создания новых сельскохозяй­ ственных угодий. Богатый органическими веществами торф в смешении с молотым шунгитовым сланцем даст наиболее производительный пахотный слой.

Несколько подробнее остановимся на вопросе о про­ исхождении шунгита и шунгитовых сланцев.

При тщательном изучении их минеральной (золь­ ной) части оказалось, что в глинистых шунгитовых слан­ цах отсутствует глинистый материал: его заменяют мельчайшие частицы калиевого полевого шпата, калие­ вой слюды и кварца.

Как мы уже знаем, шунгитовые сланцы— осадочные породы с ясно выраженной грубой или мелкоплитчатой

96

слоистостью. Возникли они в мелководных морских за­ ливах из иловато-глинистого материала, богатого орга­ ническими веществами (битумами).

Присутствие в сланцах большого количества пыле­ видного углеродистого вещества указывает на широкое развитие в древних полузамкнутых морских водоемах простейшей органической жизни, за счет которой на дне накапливались и разлагались остатки живых расти­ тельных и мелких животных организмов. Черные ило­ ватые осадки обогащались углеродом, водородом, азо­ том и кислородом органического происхождения. В этих условиях процесс разложения органических остатков протекал при слабом притоке кислорода и поэтому но­ сил характер гниения. С течением времени такие илы уплотнились, органическое вещество перешло в так на­ зываемые битумы и получилась слоистая осадочная по-, рода — битуминозные глинистые сланцы, богатые угле­ родом, азотом и пр.

Карельские битуминозные сланцы образовались сот­ ни миллионов лет назад, в период зарождения на Зем­ ле жизни, представленной в то время самыми простей­ шими и мелкими формами растений и беспозвоночных животных. Битуминозные осадки, будущие шунгитовые сланцы, за громадные промежутки времени (не менее полутора миллиарда лет) должны были претерпеть ог­

стов они уплотнили битуминозные осадки до твердой сланцевой породы. Такую последовательность процес­

геологический фактор — извержение породы диабазовой

97

магмы. В течение всего периода накопления и уп­ лотнения древних осадочных пород происходило интен­ сивное внедрение в их толщи диабазовых расплавлен­ ных масс, что прекрасно видно на современных об­ нажениях, например, по западному берегу Онежского озера.

Началась полная переработка черных сланцев: би­ туминозная часть породы, потеряв свои летучие элемен­ ты (водород, кислород, азот), обогащалась в то же время углеродом, который преобразовался в антраци­ товидный шунгит. Минеральные части иловатых осад­ ков перекристаллизовались в полевой шпат, кварц и слюду. Часть органического вещества при этом пере­ носилась в жидком виде по трещинам в шунгитовые метаморфизованные сланцы. Здесь она затвердела в ви­ де жилок наиболее чистой смолоподобной блестящей разности минерала шунгита, содержащего до 98 про­ центов углерода.

Обогатились при этом и слои доломитов, залегаю­ щих среди шунгитовых сланцев. В разрезе Шунгского месторождения встречаются пласты доломитов, превра­ тившихся в черную, обуглероженную кристаллическую породу — черный доломит.

На местах соприкосновения диабазов и черных сланцев последние пропитались кремнеземом (кварце­ вым материалом) и превратились в новую, очень твер­ дую черную породу (роговики), близкую по своим свойствам к кремню1. Она называется также «лидий­ ским» камнем, или «лидитом», так как впервые была найдена в провинции Лидия в Малой Азии. Ювелиры назвали эту породу «пробирным» камнем — он приме­

1 В толщах шунгитсодержащих пород обнаружены также крем­ нистые шунгитовые породы, которые образовались при изменении химических кремнистых осадков, отложенных на дне древних водое­ мов из растворов, вынесенных при вулканической деятельности.

(Прим, ред.)

98

няется для определения пробы в золотых изде­ лиях.

Крупные куски лидита встречаются в Шуньге, на Волкострове (Кижский архипелаг на Онежском озере), на Лычном острове (озеро Сандал) и во многих других местах, где черные шунгитовые сланцы подверглись ме­ таморфизму на границе с диабазовыми породами.

Но в таких местах можно сделать и другие интерес­ ные минералогические находки. На том же Волкострове автор этой книги еще в 1908 году нашел в окремнелых породах небольшие полости — погребки, стенки, кото­ рых были выстланы коркой кварца. На ней сидели ще­ точки (друзы) из мелких кристаллов фиолетового гор­ ного хрусталя (аметиста). Эти кристаллики замеча­ тельны не только своей красивой формой в виде шести­ гранных призм с пирамидкой наверху и густой окрас­ кой, но и тем, что в них прорастают тонкие иголочки минерала из группы бурого железняка (гётита). Снопо­ видные отростки иголочек гётита заключены в аметисте и выступают веером наружу. В таких же «погребках» были найдены и очень редкие, почти кубической фор­ мы, кристаллики прозрачного горного хрусталя, так на­ зываемого кубического кварца. О них упоминалось выше.

Под воздействием диабазовых магм на черные шун­ гитовые сланцы на Лычном острове образовался волок­ нистый асбест, а в Шунгском месторождении известный исследователь Карелии В. М. Тимофеев нашел еще один волокнистый минерал—гюмбелит, представляю­ щий собой магнезиальный алюмосиликат, богатый ка­ лием.

В толще черных шунгитовых сланцев нередко встре­ чаются также отдельные кубические кристаллики или зернистые сростки в виде желваков (конкреций) очень распространенного в Карелии минерала серного колче­ дана — пирита — соединения железа с серой.

99