Вулканы и руды
Все ли рудные клады известны на Керченском полуострове? Нет, — отвечают ученые. В последние годы в этом районе нашли ряд новых месторождений железных руд, образование которых связано с деятельностью грязевого вулканизма. Любознательный краевед знает о вулканах Крыма. Многие туристы наверняка бывали на Кара-Даге, где предполагается существование юрского вулкана. Почти все читали в газетах об извержениях вулканов, изучали в школах истории о гибели городов и селений, читали о вулканологах, работающих на Камчатке. Но… таких вулканов нет на Керченском полуострове. Нет огненной лавы, не слышно горячего дыхания Плутона. А вот вулканические взрывы бывали. И жидкие вулканические потоки устремлялись к близлежащим селениям. Не жидкой лавы, нет. Жидкой грязи. Речь идет о грязевых вулканах, этом чуде природы, классическим геологическим районом развития которого является Керченский полуостров. Итак — грязевые вулканы, их роль в образовании керченских железных руд, новые железорудные месторождения и проявления.
…Вот он, степной великан Джау-Тепе. Огромный холм возвышается в степи, лежащей между Феодосией и Керчью. Холм, похожий издали на десятки других керченских курганов. Спокойствие и тишина царят вокруг. Пасется табун на склонах исполина, на тригопункте сидят пугливые степные птицы. Степной великан стар. Его склоны изборождены морщинами оврагов, на отвердевших потоках некогда жидкой грязи выросла степная трава. Миллионы лет назад он бушевал и гремел. Огромные массы выбрасываемой грязи и сложили тело пятидесятиметрового холма.
И в наше время вулкан не мертв: 18 марта 1914 года жители деревни Вулкановка были разбужены прогремевшим со стороны вулкана громом. Выскочившие из домов крестьяне увидели столб черного дыма и вспышки пламени, затем в сторону села потекла жидкая грязь. Село охватила паника, но через 20—30 минут извержение грязевого вулкана прекратилось, огромный поток грязи остановился. Грохот взрыва слышали и в с. Петровском (ныне Ленинское), за 10 верст! Степной вулкан просыпался позже еще не раз, но уже не столь грозно и шумно.
Разбросанные по всему Керченскому полуострову «братья» великана спокойнее и меньше по размерам. Многие из них — Бондаренковская группа сопок, сопка в районе с. Глазовки, возле госпиталя в Керчи и другие — действуют и сейчас. Их неторопливое бульканье может услышать каждый, кто подойдет к ним поближе.
Что же такое грязевой вулканизм? Раньше высказывалось мнение, что грязевые вулканы имеют ту же природу, что и настоящие огнедышащие вулканы. Сейчас большинство ученых считает, что грязевой вулканизм возникает в результате выноса из земных недр горючих нефтяных газов. Газы устремляются в вершины антиклинальных складок, сложенных пластами горных пород, прорывают их и, увлекая за собой просочившиеся поверхностные воды, мелкие частицы и обломки пород, с шумом вырываются на земную поверхность. В точках выхода газово-жидких продуктов грязевого вулканизма образуются небольшие конусы из затвердевшей глины, в небольших жерлах постоянно вздымаются и лопаются пузыри, в стороны растекаются языки полужидкой глины.
Обычно грязевулканические очаги располагаются группами, образуя сопочные поля. День и ночь пыхтят грязевулканические очаги. Обычно спокойно, иногда с излиянием полужидкой глиняной брекчии — глины, содержащей обломочный материал; в редких случаях, когда от ударов обломков твердых пород возникает искра, — со взрывами горючих газов. Одни очаги замирают, другие оживают.
И так — миллионы, десятки миллионов лет.
Геологи находят на Керченском полуострове признаки деятельности грязевых вулканов в течение всего неогенового периода. Но наиболее интенсивно проявилась деятельность грязевого вулканизма в момент оживленной тектонической деятельности — в чокракское, среднесарматское, киммерийское время. За свою столь длительную геологическую историю вулканы Керченского полуострова извергали огромные массы горных пород, преимущественно глин — около 35 млрд тонн! Эта колоссальная даже для геологических масштабов деятельность грязевых вулканов не прошла бесследно.
Выброс огромных масс пород приводил обычно к образованию своеобразных компенсационных прогибаний на вершинах положительных антиклинальных структур. В том случав, если в это время территория была залита морем, возникавшие прогибы фиксировались, и накапливались различные осадки, под тяжестью которых ускорялось прогибание. Возникали своеобразные геологические структуры — вдавленные синклинали, заполненные неогеновыми осадками, в том числе и железными рудами.
На Керченском полуострове известно до 35 таких необычных структур. В одной из них — Баксинской — издавна были известны железные руды киммерийского возраста. Детальное изучение руд Баксинского месторождения показало их оригинальность и необычность по сравнению с широко известными рудами типичных Керченских месторождений. В баксинских рудах содержались окатанные обломки глинистых пород, много рудного обломочного материала, руды переслаивались с сопочными брекчиями.
И вдруг оказалось, что рудные выходы у озера Узунлар и села Репьевки, ранее принимавшиеся за ничтожные останцы обычных керченских руд, весьма похожи на руды Баксинского месторождения. Было выдвинуто предположение о том, что во вдавленных синклиналях возле озера Узунлар и в районе села Репьевки расположены довольно мощные рудные залежи. Геологи Камыш-Бурунского управления рудничной геологии пробурили несколько скважин. Результаты превзошли ожидания. Скважины вскрыли пласты руды по 25—30 м толщиной. Так был найден новый для Керченского бассейна тип железорудных месторождений — месторождения во вдавленных синклиналях. Были выдвинуты и другие прогнозы о вероятности выявления на Керченском полуострове других месторождений этого типа. Не все из них оправдались. Но одна из вдавленностей — Новоселовская — с лихвой окупила все неудачи.
Летом 1962 года пыльными проселочными дорогами приехали мы — группа геологов — на экспедиционном грузовике Института геологических наук с двумя буровыми установками Камыш-Бурунского железорудного комбината к Узунларскому озеру. Жаркий август почти высушил озеро, превратил его в болото, покрытое крупными кристаллами поваренной соли. Когда-то, лет сто назад, царская казна интересовалась Узунларом как гигантской солонкой, дававшей самосадочную соль. Горное ведомство даже подсчитало запасы соли в Узунларе: в благоприятные годы озеро могло дать до 3 500 000 пудов. Мы интересовались не солью.
Возле озера располагалось нечто похожее на «вдавленную синклиналь» — рудный пласт, который погружался в сторону озера. Мы решили разбурить эту геологическую структуру по аналогии с другими такими структурами — Баксинским и Репьевским месторождениями, полагая, что здесь могут быть залежи руды большой мощности. Выходы железной руды в обнажениях у озера впервые нашел и описал еще в 1902 году неутомимый исследователь юга нашей страны академик Н. И. Андрусов.
Один буровой агрегат поставили с северной стороны широтного залива Узунларского озера, второй — с южной стороны. Ил у берега высох, по нему, как по асфальту, мы ходили пешком, ездили на тяжелом грузовике. Казалось, что по крайней мере у берегов, озеро совсем высохло. Начали бурить скважины.
Одного из коллекторов послали прокопать небольшую, в полметра глубиной горную выработку в сотне метров от берега. Но едва он пробил твердую корку, как его начало засасывать в скрытый под коркой ил. С большим трудом семь человек вытащили парня из цепких объятий трясины. Вытаскивали из образовавшейся ямы почти четыре часа…
Виноваты , конечно, были мы сами: нарушили технику безопасности. Но кто мог подумать, что под твердым, как камень, сухим илом такая пучина? И толщина этой твердой корки всего полметра?
Приехав назавтра, мы нашли только небольшую воронку. И по-прежнему Узунлар был тих и спокоен, только белые птицы летали над болотистой частью озера… Но мы уже смотрели на тихий Узунлар иначе, с опаской. «Вот вам и изученный, безопасный для геологов Крым!» — думали мы.
А железорудное месторождение на берегу озера мы все-таки нашли.
Несколько пробуренных скважин вскрыли мощный пласт руды неплохого качества. И не просто мощный — до 20—30 м толщиной! Два-три метра руды, которые шестьдесят лет назад описал Н. И. Андрусов как ничтожный останец, оказались только шапкой довольно значительного месторождения. Огромные мощности руд в Узунларском месторождении были размыты. Достаточно посмотреть на бурые склоны крутой трехглавой горы Кончек, чтобы убедиться в том, что размыта не менее чем пятидесятиметровая толща, и вся эта огромная, мощностью до 80—100 м, пачка наклонена в озеро. Весьма возможно, что месторождение — обычная чаша крупной вдавленной синклинали, одним своим бортом зацепившаяся за берег. Мы насчитали на этом борту, по данным скважин, не менее 15 млн. тонн руды. Они содержат пласты сопочных глин. Именно в обнажениях близ Узунларского озера нашли мы оруденелые кости копытных, которые палеонтологи определили как кости лошади и оленя.
Руды Узунларского озера интересны во многих отношениях. Сказать, сколько и какие они — пока трудно. Нужно было пробурить несколько скважин на озере Узунлар, очень нужно. Но в озеро лезть теперь мы уже побоялись. Если человека засасывает пучина, то что уже говорить о тяжелой буровой установке.
Поэтому пока мы не знаем, как далеко тянется руда в озеро. На южной стороне озера в скважинах руда как будто бы не встречена, хотя скважины и достигли глубины 15 м.
Руда выходит где-то в озере.
Легче было разведывать другое месторождение — близ села Новоселовки.
Ровная степь у маленького села, рядом колодец. И здесь не обошлось без казусов. При работе одного из буровых станков в жаркий день погибли десять гусей и примерно столько же кур, наглотавшихся воды, вытекавшей из скважины.
Причина гибели потом оказалась понятной. В керченских рудах содержатся мышьяк, бор и другие элементы. Эти примеси в воде и вызвали гибель птицы. Впредь бурить скважины пришлось уже осторожнее, птицу и животных отгоняли подальше.
Возле села Новоселовки встретились залежи керченских руд большой мощности. Скважины проходили в руде по шестьдесят-восемьдесят метров. Оказалось, что село расположено на западной части огромного «блюдца», по краям которого размещено рудное тело. Несколько скважин, пробуренных в западной части «блюдца» в 1962 году, показали наиболее широкие масштабы оруденения. Но уж очень необычным было это оруденение.
Повсюду осадочные руды приурочены к прогибам пластов— синклиналям. У Новоселовки «блюдце» с рудой расположено на вершине обращенного вверх подземного купола — антиклинали. Много было споров и сомнений в реальности Новоселовского клада. В 1966—1969 годах вышки буровых агрегатов камышбурунских геологов вновь появились в кукурузных полях восточнее Новоселовки.
Вот буровые машины уже в трехстах метрах от села, в шестистах, в километре, в полутора километрах. Все скважины врезались в руду. Наконец рудный пласт исчез — сменился известняками. Оказалось, что Новоселовское «блюдце» занимает площадь около двух квадратных километров. Слоеный пирог руды имеет мощность около 90 м. А суммарные запасы руд Новоселовского месторождения составляют 100—120 млн тонн!
Это прогнозная оценка, но уже она показывает достаточно солидные размеры Новоселовской рудной залежи. Сравните: в широко известном Эльтиген-Ортельском месторождении — 150 млн. тонн руды. Два огромных рудника — первый и второй Черноморский — добывают эльтиген-ортельские руды. Качество новоселовских руд неплохое. Если последующие геологоразведочные работы подтвердят наличие 40—50 млн. тонн окисленных или перемытых руд — будет и на Новоселовке рудник.
Мощный чехол сопочных продуктов — брекчиевидных и сопочных глин, четвертичных отложений, возникающих за счет перемыва брекчии, — скрывал рудную залежь от глаз геологов. Да и немудрено — весит этот чехол до восьмисот миллионов тонн! Как рачительный хозяин, вулкан старался спрятать от человека свое сокровище. Спрятать не удалось. Если бы не чехол сопочных отложений — руды нашли бы гораздо раньше, при проведении съемочных работ.
Трудно поверить, что многие годы грязевой вулкан, который едва возвышается на окраине Новоселовки, скрывал от людских глаз новоселовскую рудную залежь. Вулкан, впрочем, не только маскировал и прятал руды. Он действовал и до рудообразования, и во время рудообразования, и после него. Собственно, вулкан вправе чувствовать себя хозяином новоселовских руд, ведь именно его деятельность обусловила возникновение Новоселовского месторождения.
Вот как можно представить себе эту картину. Посреди мелководного залива киммерийского моря вздымались, лопались огромные газовые пузыри, клубилась в воде жидкая грязь. Иногда от ударов выбрасываемых камней возникала искра, газы воспламенялись, и гулкие взрывы гремели над водой. Эхо ударялось в пологие склоны Парпачского гребня, шарахались в стороны дельфины, рыбы и другие водные обитатели огромной Сартской лагуны и через узкое ущелье — пролив Аджи-Менде стремились поскорее выбраться из этого страшного места.
Вулкан-труженик поработал на славу. Чтобы создать «блюдце» руд, подобное Новоселовскому, нужно было извергнуть из земных недр два миллиарда тонн твердых грязевулканических продуктов! Два миллиарда тонн! Какое же количество горючих нефтяных газов должно было уйти в воздух, чтобы переместить эти колоссальные массы грязи!
Известны такого рода подсчеты специалистов для Керченского полуострова в целом. За последние двадцать миллионов лет, по подсчетам А. Г. Штернова, керченские грязевые вулканы выбросили от 11 до 15 триллионов кубометров горючих газов! В процессе своей деятельности они геохимически обогащали железные руды рядом редких элементов. Поэтому руды, кроме железа, содержат множество других элементов. Многочисленные примеси железных руд по-разному влияют на качество металла. Среди ученых, инженеров десятилетиями велась дискуссия о возможном качестве рельсов из керченского металла. Пробную партию рельсов уложили в колею одной из напряженных сибирских магистралей. Металл сдал экзамен: рельсы выдержали двадцатилетнюю эксплуатацию.
Но сомнение в прочности металла, сделанного из керченского сырья, осталось. В чем же дело? Выше уже говорилось, что керченские руды содержат множество различных примесей. Одни из них — такие, как марганец, ванадий, — полезны для металла. Они облагораживают железо, делают его тверже, лучше по своим качествам. К числу вредных примесей относится уже упоминавшийся мышьяк. Этот элемент нашли в керченских рудах в самом начале двадцатого столетия.
Известные ученые — профессор Чирвинский и профессор Попов — описали даже минералы мышьяка — реальгар и аурипигмент. Название реальгар происходит от арабского слова, обозначающего «пыль рудника». Аурипигмент получил название из-за золотистого цвета. Это редкие в природе и известные преимущественно как минералы горячих растворов — гидротерм — сульфиды мышьяка.
Если в породах эти минералы содержатся в значительных количествах, то это ценная руда на мышьяк. В керченских рудах они присутствуют, однако, в виде незначительных примесей. Минералы эти были установлены профессорами Поповым и Чирвинским только по внешним признакам. Современные методы изучения вещества были недоступны исследователям керченских руд на грани XIX—XX веков.
С начала двадцатого века прошло более семидесяти лет. В Керченском бассейне были проведены огромные разведочные работы, работали десятки ученых, возникли огромные горные карьеры. Но минералы мышьяка никому встретить в керченских рудах не удавалось, хотя любой химический анализ керченских руд фиксировал этот элемент в количестве 0,05 — 0,2 процента. Невольно возникли сомнения в правильности определений Чирвинского и Попова. Может быть, в определение вкралась ошибка вследствие несовершенной методики изучения? И вдруг, когда мы бурили на Репьевской вдавленной синклинали, буровики подняли керн руды с жилками и налетами красивых ярко-красных, с чуть желтоватым оттенком кристаллов. Сердце екнуло: «Реальгар?»
Быстро нацарапали минерал в пакетик, очистили под бинокуляром от примесей, отдали на всестороннее минералогическое изучение. И вот перед нами анализ: химическое и рентгеновское изучение с несомненностью показывает, что изучавшийся оранжево-красный минерал — реальгар!
А еще через год реальгар нашли и описали специалисты в Новоселовском месторождении, в Приазовье и в других местах. В Новоселовском месторождении реальгар обнаружили не только в рудах, но и в сопочной брекчии.
Не ошиблись старые профессора! Верный глаз, огромный опыт и научная добросовестность позволили им сделать интересные открытия по данным одних визуальных наблюдений!
Вероятно, не случайно приурочены находки реальгара к вдавленным синклиналям, образование которых связано с деятельностью грязевого вулканизма. Не только реальгар встречен в сопочной брекчии. Часто в сопочных продуктах, в грязевулканических глинах всречается сульфид железа — пирит. Упоминание о пирите, что по-гречески означает «огонь», встречается уже у античных авторов. Пирит (синонимы — железный или серный колчедан) — один из самых распространенных в земной коре минералов. Он же и один из главных видов сырья для производства серной кислоты. В грязевых вулканах пирита, правда, слишком мало, чтобы говорить о его промышленном значении, но научный минералогический интерес он представляет большой.
В последние годы ученые обнаружили в сопочной грязи действующих грязевых вулканов Керченского полуострова постоянную примесь ртути. Количества ртути ничтожны, но она есть! Позже удалось найти минерал ртути — киноварь. Это индийское название минерала отражает его сходство с красной смолой, которую считали кровью дракона.
Киноварь почти единственный источник промышленного получения ртути и ее соединений. В керченских вулканах находки киновари единичны, но вот на Сахалине в грязевом вулкане Пугачевский известно небольшое месторождение киновари. Может быть, за счет деятельности грязевых вулканов в прошлом образовались некоторые месторождения киновари в Краснодарском крае.
В отложениях многих грязевых вулканов была встречена не только киноварь, а и сульфид цинка — сфалерит. Название отражает трудность диагностики этого минерала и происходит от греческого слова «обманчивый».
Примеси керченских руд — очень интересные геохимические находки. Минералы мышьяка, ртути, цинка… Именно таким сочетанием элементов обладают низкотемпературные остывающие горячие растворы. Невольно закрадывается мысль: а не участвуют ли низкотемпературные горячие воды в минералообразовании в связи с грязевым вулканизмом? Ведь грязевые вулканы лежат над зонами разломов, корни их — на глубинах в 5—7 км. Если так, то и перспективы их должны оцениваться иначе!
Ведь горячие воды известны на Керченском полуострове. Описал же геолог О. Е. Фегюнов в скважине у с. Костырино, возле грязевого вулкана, хлоридно-гидрокарбонатио-натриевые воды, которые содержат бор, йод и имеют температуру у устья скважины 34—52 градуса по Цельсию.
Много еще сложнейших загадок ставит перед нами геология полуострова. Разгадать их — не под силу одному поколению геологов, но они будут разгаданы, несомненно будут. Грязевые вулканы расскажут людям свои тайны, поделятся своими сокровищами.
Загрузка ...