книги из ГПНТБ / Путешествия за камнем академик А. Е. Ферсман Академия наук СССР. 1960- 54 Мб
.pdf
геологического прошлого Урала и развертывают грандиозные картины геохимических процессов.
Время образования этих месторождений самоцветов относит ся к тем далеким геологическим эпохам, когда Урал собирался
в могучие складки и медленно, с востока на запад, напол зали пласты на пласты, сдерживаемые незыблемой и спокойной платформой Средне-Русской равнины. Вся свита древних отло жений, начиная с отложений эпох, скрытых от нас во мраке гео логического прошлого, и кончая силуром и девоном, беспомощно ломалась под напором сил с востока, поднималась в крутые
складки и опрокидывалась на голову. Мощные потоки извер
женных пород находили себе выход среди этих смятых слоев; они то застывали, вливаясь сплошным потоком между слоями, то поднимались на поверхность в виде жил и разливались, как лавы. Местами расплавленные массы пропитывали древние осадки и этим перекристаллизовывали и изменяли их; местами они растворяли в себе обломки или целые слои захваченных по пути пород и, обновленные в своем составе, застывали потом в виде совершенно новых, своеобразных горных пород. При этом одни химические процессы сменялись другими. В течение дол гих геологических эпох, вероятно еще задолго до каменноуголь ного периода, на месте современного Урала «было неспокойно». В талантливом обзоре лика Земли геолог прошлого века Эдуард Зюсс красиво рисует грандиозность этих картин; и поднятие Урала в конце каменноугольной эпохи ему представляется лишь
как наиболее резкий и последний пароксизм мощного и длитель ного геологического процесса.
Среди всех изверженных пород Урала наше особое внимание привлекают граниты. Они составляют основу всего восточного склона, и с ними связаны главные богатства металлов и само цветных камней Урала. Часть их приподнялась в виде куполов или застыла в глубинах еще раньше, чем окончательно замер Уральский хребет. Это старшее поколение гранитов вместе со всеми своими жилами и включениями испытало судьбу других пород Урала и мало-помалу, путем медленной перекристаллиза ции и вплавления в осадочные породы, превратилось в грани тогнейсы с ясно выраженным слоистым строением.
Но кроме этих гранитогнейсов, мы видим на Среднем Урале серые мощные массы гранитов другого возраста. Они-то и при несли с собой из глубин значительные массы различных более
редких химических элементов, и с их историей связано проис хождение самоцветов в области Мурзинки и Адуя.
В течение постоянных, но медленных процессов горообразо вания застывали расплавленные гранитные магмы, в строгой по
следовательности медленно выделяя минерал за минералом. По
добно тому, как молоко, отстаиваясь, собирает на своей поверх
85
ности все более жирные составные части, так и гранитная магма еще в жидком состоянии разделилась,— как говорят петрогра фы, дифференцировалась,— на химически разнородные слои.
Более основные, богатые магнием и железом минералы выкри сталлизовывались раньше и опускались вниз; оставалась более кислая, то есть более богатая кремнекислотой (кварцем) рас плавленная масса. В ней накоплялись пары летучих соединений,
к ней стягивались ничтожные количества рассеянных во всей магме редких элементов, ее пропитывали значительные массы перегретого пара.
С поверхности гранитная масса начинала уже застывать, но
образовавшаяся тонкая пленка рвалась, покрывалась трещина ми. Скопившиеся под ней пары то и дело прорывали ее и откры
вали доступ снизу другим массам расплавленной породы. В этих трещинах поверхностного охлаждения собирались остатки маг мы, богатые кремнекислотой; сюда проникали пары воды и лету чих соединений, и медленно, согласно законам физической хи мии, застывали и закристаллизовывались эти массы, образуя так называемые пегматитовые жилы.
Эти жилы, как ветви дерева, расходились в стороны от гра нитного очага, прорезали в разных направлениях поверхност ные части гранитного массива, врывались в сковывающую обо
лочку других пород.
Мы теперь знаем довольно точно, что кристаллизация таких жил шла при температуре в 700—400° С. Здесь уже не было рас плава в полном смысле этого слова, не было и чистого водного раствора,— это было особенное состояние их взаимного раство рения и насыщения огромными количествами паров и газов. Но ватвердевание этих жил шло далеко не просто и не скоро. Оно начиналось по стенкам соприкосновения с чужими породами и медленно распространялось к середине, все более суживая сво бодное пространство жилы. При этом в одних случаях получа лись крупнозернистые массы, в которых отдельные кристаллы кварца и полевого шпата достигали крупной величины (до 1 мет ра) , а пластинки черной или белой слюды — размера с большую
тарелку; в других — отдельные минералы сменялись в строгой
последовательности, но чаще получались те удивительные струк туры, которые напоминают своеобразные письмена и кото рые принято называть пегматитами. Такие пегматитовые структуры, от мельчайших, едва уловимых глазом размеров до гигантских форм выделения, где величина кристаллов полевого шпата и кварца достигает четверти метра, являются главнейши ми и самыми важными породами пегматитовых жил Мурзинской области. По ним догадывается горщик-старатель о возможности нахождения пустот с цветными камнями, по ним судит минера лог о характере и условиях образования жилы.
86
лики,— все они попадают в жилу из глубин, из внутренних оча
гов самого гранита. Но не только от них зависит характер мине
ралов пегматитовой жилы: поднимаясь и пробивая себе дорогу,
расплавленная гранитная магма захватывает обломки пород, встреченных по пути, растворяет их в себе, что неизбежно при водит к новым минеральным сочетаниям. Если встречаются из вестняки, то турмалины приобретают красную окраску, связан ную с высоким содержанием кальция; если прорезаются змееви ки или другие магнезиальные породы,— получаются особого рода полевые шпаты, а турмалины делаются бурыми. Целый
ряд закономерностей связывает форму и цвет жильных мине ралов с теми физико-химическими процессами, которые поло жили им начало.
Так образовались самоцветные и цветные камни в пегматито вых жилах Мурзинской области.
...Но мало-помалу застыли глубинные очаги магмы, остыли горячие водные растворы в жилах, прекратилось выделение па ров различных соединений. Замирали движения земной коры на Урале, и мощные деятели поверхности начали свое разруши тельное действие, снося горные цепи, разрушая и смывая пласты и жилы. Горные страны превратились в равнины, а гранитные массивы — в золотоносные пески. Органическая жизнь со всеми
своими химическими деятелями подчинила себе верхние гори зонты равнины и превратила их в плодородную почву. Из рек, ручьев и болот глубоко проникает вода внутрь земли, и с
нею — атмосферные разрушительные деятели: угольная кисло та, кислород и органические кислоты. По мельчайшим трещинам и капиллярам проникает вода внутрь гранитов, превращает по левые шпаты в глинистые массы, извлекает и окисляет железо. Эти воды потекли по пустотам пегматитовых и рудных жил, за полнили их бурой глиной, продуктом разрушения окружающих пород, вытравили кристаллы кварца и других минералов или по крыли стенки трещин тоненькой пленкой вторичных минералов.
...Сплошной лесной и почвенный покров закрыл почти непро ницаемой пеленой следы былых грандиозных химических про цессов; и трудно в этой равнине с отдельными обломками гра нитных скал прочесть прошлое Уральского хребта.
В ИЛЕЦКОЙ ЗАЩИТЕ
/70 километрах на юг от Оренбурга, среди голых ко-
/J Ъ выльных степей, возвышается одинокая Гипсовая скала Илецкой Защиты, имеющая свою длинную ис торию. У подножья скалы еще в 1741 году началась добыча ка
менной соли, выступавшей белоснежными скалами из-под поч венного покрова; сюда, за течение реки Яика (Урала), сходились
многочисленные обозы; здесь во время пугачевщины стоял на вершине «острог», который, однако, не спас города от покорения его соратником Пугачева — Хлопушей.
С этих пор Илецкий город стал приходить в упадок — из-за полного бездорожья добыча соли резко сократилась и промыслу
грозило полное прекращение.
В 1817 году были начаты довольно большие и правильные ра боты и был заложен тот «развал», который в следующие 70 лет достиг значительных размеров и большой глубины. Однако обильный приток воды сильно мешал правильной эксплуатации,
горячие ветры летом заносили пылью и засоряли добытую соль,
зимой же во время снежных буранов приходилось совсем бро сать работу. Еще в 1889 году было решено начать подземные работы, а «развал» стал медленно заполняться водой до тех пор, пока в 1906 году в него не хлынули воды из речонки Песчанки и не превратили всю ломку в огромное соляное озеро более
300 метров ширины и до 20 метров глубины.
В 1914 году, когда мне довелось там быть, здания соляного промысла располагались на небольшой возвышенности, к югозападу от города и Гипсовой горы. Они примыкали с запада к соляному озеру; на север от них — небольшая пресная запруда, образованная рекой Песчанкой; на юг — на далекое простран ство — тянется частью голая, частью ковыльная степь, выгорев
89
шая, безотрадная, с табунами лошадей и отдельными угрюмыми фигурами верблюдов.
В поселке соляного промысла не видно столь обычной для ко пей и рудников сутолоки и грязи, пи один кусочек извлеченного из глубин ископаемого не попадается на глаза. Вы входите в не большой надшахтенный домик, надеваете рабочую куртку и, вос пользовавшись карманным электрическим фонариком, под руко водством штейгера начинаете спускаться по удобной деревянной лестнице, кое-где освещенной электрическими лампочками. Уже очень скоро деревянные стенки сменяются серой кристалличе ской массой сплошной каменной соли. На глубине 40 метров вы попадаете в отдельные широкие штольни старых разработок; во круг — чистая светло-серая соль, искрящаяся при электрическом свете. Она настолько тверда и плотна, что не нуждается пи в
каких деревянных крепях. На полу и на своде потолка под вли янием протекающей воды она выкристаллизовалась в пушистые белоснежные массы. Длинные сталактиты соли спускаются с потолка, как ледяные сосульки, а снизу им навстречу вырастают такие же сталагмиты.
Однако не в этих штольнях идет работа по добыче каменной -соли. Вы подходите к большому внутреннему окну, и перед ва шими глазами открывается величественная картина: под ногами внизу расстилается огромный зал глубиной в 70 метров, шири ной в 25 и длиной в 240 метров. Оценить эти цифры можно лишь вспомнив, что высота зала немного менее 20-этажного городско го дома, а длина равняется почти ’Д километра.
Вначале мы находимся под самой крышей этой выработки,
почти единственной в мире по своей грандиозности. Деревянный потолок покрывает всю поверхность зала, так как падение с та кой огромной высоты хотя бы незначительного соляного сталак тита угрожало бы смертью работающим в глубине. Стенки зала идеально ровно обточены топорами и на всю глубину состоят сплошь из той же серой кристаллической соли. Ни одно посто роннее образование ни одна прослойка гипса или других ми нералов не нарушает однообразия этой картины, только через каждый метр идут горизонтальные параллельные линии — за сечки в 10—15 сантиметров.
Весь зал освещается восемью электрическими лампами в
700 свечей каждая. Долго не может привыкнуть глаз к такому яркому свету, и только через некоторое время начинаешь разли чать внизу вагонетки, людей — целый кишащий муравейник.
Долго еще продолжается спуск в глубину по лестницам, по крытым искрящимися кристалликами соли; и, наконец, мы
внизу, на полу из той же соли. Добыча идет методически, в стро-
1 В одном месте было встречено скопление обуглившейся древеси ны, сплошь сцементированной каменной солью.
90
Солъ-Илецкий рудник. Оренбургская обл.
гом порядке. От степ отсекают топорами на длинных ручках
глубокие траншеи в 4 метра глубины (в 4 уступа по 1 метру
каждый), и потом всю эту массу соли начинают выбирать от середины в обе стороны зала. С правой стороны зала идет буре ние и закладка пороховых патронов, с левой — разработка взо рванной массы, укладка в вагонетки и подвозка к центральной шахте. Через день работу переносят на другую сторону. Мед ленно снимается уступ за уступом, пока не будет выработана до
конца соль на всех четырех уступах; и вновь начинается в сере
дине закладывание траншеи и т. д.
Более 250 000 килограммов соли поднимается ежедневно на
поверхность, и около 500 человек заняты этой работой. Вязкая,
мягкая, сырая масса соли разламывается нелегко, и иногда приходится много раз ударить балдой, раньше чем удастся раз ломить оторванные взрывом глыбы. Однако эта неподатливость материала искупается рядом других благоприятных условий ра
боты: здесь, в глубине гигантского зала, господствует всегда ров
ная температура в 8—9° С; ни снежные бураны зимой, ни летнее
горячее, палящее солнце не проникают в эти глубины, и под бро ней в 20 метров глины и песку и 30 метров соляного покрова работа протекает совершенно спокойно.
Разломанная соль направляется в шахту, по которой отдель ные вагонетки беспрестанно поднимаются на поверхность земли. Здесь соль поступает в обширные амбары, несколько
91
просушивается и поступает в размол. Соль рассыпают в мешки или кульки и грузят прямо в вагоны, подаваемые по проведен ной сюда железнодорожной ветке.
Соль настолько чиста и однородна, что не нуждается ни в ка кой отборке и может непосредственно идти в употребление. О ее чистоте говорят нижеприводимые данные, установленные анали зом, сделанным в лаборатории Горного института:
Хлористого натрия.............. |
99,190% |
Хлористого магния............. |
0,036» |
Хлористого кальция............. |
0,082» |
Сернокислого кальция. . . . |
0,435» |
Нерастворимого остатка . . . |
0,085» |
Влажности . ............................... |
0,170» |
|
99,998% |
В последующие годы Илецкая Защита все более и более рас ширяла свою деятельность. Одного зала уже оказывается недо статочно, и уже разрабатывался проект устройства еще ряда других залов, аналогичных описанному.
Так рисуется перед нами грандиозная картина разработки соли в степях Оренбурга, и только некоторую угрозу представля
ет расстилающееся на восток от копи глубокое озеро — «завал»:
с каждым годом подтачиваются его берега, и все ближе и ближе
приближается оно к подземной выработке.
Это озеро невольно привлекает внимание своей необычай ностью. Это не только достопримечательность всего края, но и
глубокая загадка для современной науки.
Заполняя собой старую разработку, оно в настоящее время мало-помалу превращается в лечебный курорт. Тысячи больных собираются под знойным солнцем на его берегах, а вода его на столько насыщена солью, что не дает возможности купающимся пойти ко дну. Красивые белоснежные скалы причудливых очер таний на западной стороне состоят из кристаллической соли; тя желые волны соляного озера отшлифовывают их, местами обра зуя глубокие пещеры и впадины. На поверхности вода обжигает
при соприкосновении с |
ней. Так, по |
измерениям геолога |
Л. А. Ячевского, 27 июля |
температура |
воды днем достигала |
36,1° С. Однако по мере углубления температура резко падает. Л. А. Ячевский дает следующую интересную таблицу темпера тур воды в озере на разных глубинах:
Глубина |
Температура |
Глубина |
Температура |
|
в метрах |
|
в метрах |
|
|
0,1 |
30° С |
10 |
— 5 |
-5,5 |
1,1 |
25 |
15 |
— 4 |
|
5 |
— 1—2 |
19 |
—5 |
|
92
