книги из ГПНТБ / Бубличенко, Н. Л. В поисках горных богатств рудного Алтая

С м и т с о н и т (ZnC03) представляет собой карбо­ нат цинка. Бесцветен, желтый, бурый или зеленый. Просвечивает или непрозрачен. Ножом царапается, иногда с некоторым трудом. Обычно встречается в ха­ рактерных натечных формах в виде почковидно-грозде­ видных корок. Типичный минерал зоны окисления. Как руда на Алтае значения не имеет, так как эти зоны давно уже выработаны.

Цинк используется главным образом для получения сплавов — бронзы, латуни, а также для изготовления шрифтов в цинкографии в типографском деле. Благода­ ря своей устойчивости цинк употребляется для выделки оцинкованного железа.

Весьма распространены на Алтае и Калбе окисные соединения металлов: гематит, магнетит, бурый желез­

с трудом. Распространены кристаллические формы, на­ зывающиеся железным блеском, железной слюдкой. Встречаются и натечные формы — «красная стеклянная голова». Гематит в ряде месторождений является основ­ ной железной рудой. Некоторые разности очень краси­ вы в полировке и используются как полудрагоценный камень, и носят в этом случае название «кровавик». Гематит встречается главным образом в железорудных месторождениях Алтая, но изредка отмечается и в по­ лиметаллических.

М а г н е т и т (магнитный железняк) — один из окис­ лов железа Fe-Fe20,i. Цвет черный, цвет черты тоже черный; ножом царапается с трудом. Резко действует на магнитную стрелку. В основном используется как железная руда. Обычный минерал железорудных место­ рождений Алтая; редко встречается в полиметалличе­ ских рудах.

Б у р ы й ж е л е з н я к — водная окись железа, пред­

который кроме своих бессмертных творений оставил за-

30

метный след и в изучении минералогии. Цвет лимонита и гётига бурый до черного, «ржавый»; черта — бурая. Часто содержит марганец. «Ржавчина» — это тоже ли­ монит. Бурый железняк обычно наблюдается в натечных или сплошных плотных или пористых ноздреватых фор­ мах, а также в порошкообразном виде. Немагнитен. Иногда образуется на дне болот.

Используется для выплавки железа. Как руда бурый железняк более экономичен по сравнению с гематитом и магнетитом, поэтому требования к содержанию метал­ ла для бурого железняка значительно ниже.

Т и т а н и с т ы й ж е л е з н я к представляет собой за- кисно-окисное соединение железа и титана — FeTi03, или FeO-Ti02; в качестве изоморфных примесей может содержать магний и марганец. Называется часто иль­ менитом по имени Ильменских гор на Урале. Образует сложные кристаллы толстотабличной формы. Цвет же­ лезо-черный. Сходен с гематитом, но отличается слабой магнитностью (у гематита она отсутствует), и на шеро­ ховатой фарфоровой пластинке дает бурую черту; но­ жом царапается с трудом. В Рудном Алтае отмечается довольно часто, встречен в россыпях вдоль реки Ир­ тыш, где будет, по-видимому, иметь промышленное значение. Ильменит легко улавливается обычной про­ мывкой на лотке, что доступно и для геологов-люби- телей.

Титан считают металлом космического века. Он чуть легче алюминия, а прочнее его в шесть раз. Сплавы его

ным соединением олова (Sn02). Цвет обычно бурый до черного, но иногда имеются и другие окраски: краснова­ тая, желтая, белая. Часто образует пирамидально-приз­ матические столбчатые, игольчатые кристаллы; отмеча­ ются кристаллы в виде двойных пирамидок. Ножом и стеклом не царапается; в порошке светлый. В полиме­ таллических месторождениях Рудного Алтая отсутству­ ет, но является обычным минералом в россыпных ме­ сторождениях «олова» Калбы; встречается также в пег-

31

матитовых жилах, грейзенах. В Калбинском хребте известны довольно многочисленные древние («чудские») разработки оловянного камня, в том числе из коренных месторождений. (В краеведческом музее города УстьКаменогорска имеется интересная модель древней выра­ ботки «чуди».) Начало разработок касситерита в Кал­ бинском хребте относится к 1400 году до нашей эры.

Олово используется главным образом для получения сплавов с другими металлами. Самостоятельно приме­ няется как минерал, плохо изменяющийся на воздухе, кислотоупорный. Некоторые соединения олова употреб­

Цвет черный, буровато-черный, до красноватого. Обра­ зует кристаллы призматической или толстостолбчатой формы. Ножом царапается с трудом. Встречается в кварцевых жилах обычно среди гранитных массивов. Образуется при высоких температурах. От черных раз­ ностей турмалина (минерал из класса силикатов) легко отличается тем, что на шероховатой поверхности фар­ фора оставляет бурую или черную черту.

В полиметаллических рудах Алтая не отмечается, но развит в Калбинском хребте в россыпях и коренных месторождениях. Вольфрам используется главным обра­ зом для изготовления твердых сталей, из которых де­ лают быстрорежущие инструменты, а также для получе­ ния сверхтвердых сплавов — «победита» и других, при­ меняемых для изготовления специальных коронок для бурения скважин, используется в электротехнике.

Породообразующие минералы

Породообразующими называются минералы, состав­ ляющие главную часть горных пород или вообще широ­ ко распространенные в природе. Встречаются и совмест­ но с рудными минералами. Нередко сами по себе яв­

Твердый, царапает стекло. Образует часто хорошие кри­

32

сталлы в виде шестиугольных призм с насаженной на конце пирамидкой (рис. 4). В изверженных горных по­ родах часты кристаллы в виде сдвоенных по основанию пирамидок. Кварц — один из наиболее распространен­ ных минералов горных пород (до 12% их состава).

Знаменитые яшмы Алтая представляют собой скопле­ ния кварца — это плотные кремнистые породы разного

встречающиеся на Рудном Алтае в квар­ цевых порфирах и других породах кри­ сталлы небольших размеров; 2 — гекса­ гональная пирамида в комбинации с гек­ сагональной призмой. Гексагональная приз­ ма часто бывает значительной величины и кристалл кварца приобретает тогда фор­ му столбика (5) с венчающей его гекса­ гональной пирамидой; на плоскостях призмы имеются поперечные штрихи

происхождения, состоящие обычно из мельчайших квар­ цевых зерен, спаянных кремневым цементом.

К а л ь ц и т (СаСОз) — углекислое соединение каль­ ция. Блеск стеклянный; в чистом виде прозрачен, цвет зависит от примесей. Царапается медной монетой. Обра­ зует часто хорошие кристаллы ромбоэдрической формы (рис. 5). Обладает двойным лучепреломлением: черная линия под пластинкой прозрачного кальцита кажется двойной.

Прозрачные кристаллы кальцита, называемые ис­ ландским шпатом, используются в оптической промыш­ ленности. В природе кальцит встречается повсеместно и является составной частью многих осадочных (изве­ стняк) и метаморфических (мрамор) пород.

Известняки широко используются в строительном деле — для получения цемента. На Алтае промышлен­ ных известняков мало. Разрабатываются они около по­ селка Октябрьского в низовьях реки Бухтармы, гериховские известняки около поселка Горняк и другие.

Гипс (CaS04-2H20) — водное соединение серно­ кислого кальция. Блеск стеклянный; в чистом виде про­ зрачен, но обычно окрашен в желто-бурые тона. Цара­ пается ногтем. Образует очень красивые кристаллы, ко-

торые нередко срастаются в виде ласточкина хвоста (рис. 6). На Алтае встречается часто, в том числе и на полиметаллических месторождениях в зоне окисления, но промышленных скоплений не образует.

Силикаты — это минералы, содержащие Si02 и представляющие собой соли различных кислот кремния. К силикатам относится более одной трети всех породо­ образующих минералов. Рассмотрим главнейшие из них.

Рис. 5. Кристалл кальцита ромбоэдрической формы

Рис. 6. Сросток кристаллов гипса — так называемый «ласточкин хвост>

А м ф и б о л ы (двоякий). Наиболее распространен­ ный минерал этой группы — роговая обманка. Некото­ рые геологи до сих пор считают, что амфибол — это то же, что и роговая обманка. В состав амфибо­ лов — роговых обманок — входят в различных соче­ таниях такие важнейшие элементы, как магний, алюми­ ний, железо, кальций. Характерна окраска роговой обманки: темно-зеленая, буро-зеленая, почти черная. Стеклом царапается, но с трудом. В кристаллах наблю­ даются три пересекающиеся плоскости. Амфиболы встречаются в плотном виде, в зернистых, шестоватых и волокнистых агрегатах.

П и р о к с е н ы, как и амфиболы, относятся к солям метакремниевой кислоты H2SiOj. Цвет пироксенов раз­ личный — от бесцветного, буроватого или зеленоватого до черно-зеленого. Стеклом царапаются с трудом или совсем не царапаются. Амфиболы и пироксены входят в состав так называемых средних или основных горных пород. Пироксены являются наиболее типичными мине­ ралами горных пород Луны.

На Алтае основные горные породы (перидотиты* габбро) развиты мало или сравнительно мало.

34

Э п и д от — кальциевый водный силикат характерной зеленой окраски. Царапается ножом и стеклом. Часто образует хорошие нередко игловидные кристаллы. Встре­

спайности, проходящей поперек кристаллов-призм, ко­ торые впрочем редко приходится наблюдать. Главные представители слюд: биотит — черная слюда и муско­ вит — белая. Слюды царапаются ногтем, очень тепло­ стойкие, используются в электропромышленности как хороший изолятор. На Алтае промышленных скоплений слюд не найдено.

С е р и ц и т — это мелкочешуйчатая разновидность мусковита. Породы, богатые серицитом, кажутся жир­ ными на ощупь; рабочие Зыряновского месторождения называли такие породы «салистым сланцем». Сейчас поставлен вопрос о том, что серицитсодержащие поро­ ды — это не бросовый камень, а очень ценное алюми­ ниевое сырье. Из них получают силумин — легкий проч­ ный сплав, заменяющий в некоторых случаях сталь и чугун.

Х л о р и т ы (хлорос — по-гречески «зеленый»)— это силикаты магния, алюминия и железа переменного со­ става. Цвет хлоритов травянисто-зеленый, образуют листоватые чешуйки, легко царапающиеся ногтем. На Алтае очень много горных пород зеленого цвета благо­

ной коры). Полевые шпаты представлены в основном тремя главными силикатами: 1) калиевым, 2) натрие­ вым, 3) известковым и редко бариевым. Первые три силиката встречаются в природе в чистом или почти чистом виде. Обычно же наблюдаются смеси указан­ ных силикатов, образующие сходные и даже одинако­ вые формы кристаллов. Цвет полевых шпатов преиму­ щественно молочно-белый, серовато-зеленый до густо­ зеленого. Твердость у них почти одинаковая — стек­ лом не царапаются. Среди полевых шпатов различают много минералов, из которых упомянем ортоклаз — калиевый полевой шпат (в переводе прямораскалывающийся), кристаллы которого раскалываются под прямы­

ми углами и плагиоклаз ( в переводе косораскалывающийся) — натрово-кальциевый полевой шпат, кристаллы которого раскалываются под острыми и тупыми углами. Полевые шпаты очень широко распространены на Алтае: почти нет горной породы, где бы их не было. Алтайские полевые шпаты пока промышленностью не используют­ ся, хотя вообще это ценное керамическое сырье.

Л а б р а д о р и т — горная порода, состоящая из ми­ нерала лабрадора — одной из разновидностей полево­ го шпата основного состава. Это прекрасный облицовоч­ ный материал, им отделано здание Ярославского вок­ зала и некоторые станции метро в Москве, пьедестал памятника В. И. Ленину в Усть-Каменогорске и др.

Закономерности образования и распределения минералов

Итак, минералов очень и очень много. Неразбериха? Нет, далеко не так или даже совсем не так. Определен­ ные минералы образуются в определенных условиях, зависящих от химизма газовой или жидкой среды, состава и пористости окружающих горных пород, темпе­ ратуры и давления.

Законы образования и распределения минеральных сообществ в земной коре очень разнообразны. Остано­ вимся на одном из них, касающемся рудной минерали­ зации на Алтае.

Вода, воздух, температура — разрушают, изменяют верхние зоны земной коры — происходят гипергенные процессы. Изменяют они и рудные тела, вследствие чего первичные рудные минералы превращаются в окисные, в которых важной или непременной составной частью становятся кислород и вода.

Зона окисления — это самая верхняя часть место­ рождений, расположенная выше постоянного уровня грунтовых вод. В рассматриваемой зоне сульфидные минералы полностью или частично уже перешли в окисные соединения. Обычно эта часть сульфидных месторождений называется «железной шляпой» (назва­ на «железной» потому, что в ней много пирита, водных окислов железа — бурого железняка). В «железной шляпе» содержится большое количество труднораство­

3 6

римых окислов и солей металлов. Практически на ал­ тайских месторождениях все «железные шляпы» уже исчезли — они выработаны. Их еще можно наблюдать, правда в слабо выраженном виде, на небольших, не­ разрабатываемых месторождениях.

Для зоны окисления полиметаллических месторож­ дений характерны малахит, азурит, церуссит, смитсонит, свинцовые охры, бурый железняк и другие мине­ ралы. «Железные шляпы» по сравнению с другими зонами богаче золотом, так как оно высвобождается при разрушении первичных минералов, но само не рас­ творяется. Таким образом, «железные шляпы» являются важным поисковым признаком; они часто заметны из­ дали, их надо тщательно регистрировать и изучать.

Зона цементации, или зона вторичного сульфидного обогащения, располагается под зоной окисления, ниже постоянного уровня грунтовых вод. В ней происходит вторичное отложение некоторых сульфидных минералов из растворов, проникающих с поверхности.

С течением времени требования к сырью изменяют­ ся: если для промышленности прошлого столетия наи­ более важны были руды зоны окисления, то для совре­ менной промышленности Алтая основное и почти един­ ственное богатство — это руды первичной зоны, гипогенные руды. Есть эти руды — и рудник живет; ведется разведка, наращиваются запасы, извлекается

руда.

Для первичной зоны характерны сульфиды: свинцо­ вый блеск, цинковая обманка, халькопирит, блеклые руды, пирит и весь богатейший комплекс минералов ал­ тайских руд. В зоне окисления лишь в виде исключения можно найти минералы первичных руд и, наоборот, в зоне первичных не встречаются или почти не встреча­ ются минералы окисленных руд — ведь условия для окисления в этой зоне отсутствуют.

Руды зоны окисления более рыхлые, чем первичные, их легче плавить, да и по содержанию металлов они обычно богаче, залегают близко к поверхности. Вот по­ чему первоначально на Алтае добывались окисленные руды. Истощение их в результате добычи явилось одной из основных причин упадка горной промышленности. Потребовался переход к добыче первичных сульфидных руд (гипогенная зона), а это оказалось труднее, преж­

37

НУЖНО ЛИ ИЗУЧАТЬ

ОСТАТКИ КОГДА-ТО

СУЩЕСТВОВАВШИХ

животных

И РАСТЕНИИ (ОКАМЕНЕЛОСТИ)?

Остатки растений и животных иногда сохраняются в осадочных горных породах с очень далеких времен. Окаменелости хорошо развитых организмов найдены уже в породах кембрия; возраст их определяется в 500—600 (может быть 570) миллионов лет; примитив­ ные организмы известны с еще более древних времен.

и в большом количестве распространялись на земном шаре, а затем часто не менее быстро вымирали, чтобы больше уже никогда не появляться. Таков суровый и неизбежный закон развития всего живого. Этим законом хорошо пользуются геологи: изучив, в какое время жили те или иные организмы, по их остаткам с известной точностью определяют время геологического (относи­ тельного) летоисчисления.

Сами органические остатки, накапливаясь в большом количестве, иногда образуют очень нужные полезные ископаемые, служащие основой многих важных отрас­ лей промышленности. Нефть и каменный уголь произо­ шли из органических остатков, а можно ли современ­ ную жизнь представить без них? Известняки большей частью также образовались в результате жизнедеятель­ ности организмов, хотя некоторые возникли и химиче­ ским путем. Диатомит, который используется в нефтя­

39