№ 3 (13) / 2023
Практика Клуба юных геологов на Южном Урале
Е.В. Хотченков,
канд. техн. наук,руководитель Клуба юныхгеологов ГГМ РАН
О.А. Антонюк,
методист Клуба юныхгеологов ГГМ РАН
В начале августа 2023 г. завершилась уральская геологическая практика Клуба юных геологов Межвузовскогоакадемического центра навигации по специальностямгорно-геологического профиля им. Ю.Н. Малышева ГГМРАН. Ребятам посчастливилось своими глазами увидетьуникальные геологические и производственные объекты,расположенные на территории Челябинской области,собрать образцы минералов и горных пород, приобрестиновые для себя навыки, а также закрепить знания, полученные на занятиях Клуба.
Практика началась с прибытия в г. Миасс и посещенияЕстественно-научного музея Ильменского заповедника. Сотрудник музея Рассомахин Михаил Анатольевич рассказалребятам о минералах и их свойствах, показал уникальныеобразцы, найденные на территории самого заповедника.Всего в Ильменах выявлено 306 минеральных видов (на2017 г.), из них 17 открыты именно здесь, среди них: ильменит, эшинит, монацит, канкринит и многие другие [1, 2].Первые коллекции минералов и горных пород начали создаваться ещё в 1925 г. Сейчас же музей представляет собойцентр изучения не только минеральных богатств, но такжефлоры и фауны Ильменских гор и всего Южного Урала. Внастоящее время Естественно-научный музей Ильменскогозаповедника входит в пятерку крупнейших геолого-минералогических музеев России.
Непосредственно рядом с музеем расположена копь, накоторой в середине XIX века добывали цирконы. Здесь подруководством Михаила Анатольевича ребята изучили коренные выходы миаскитов с жилами пегматитов. Миаскиты – это плутонические щелочные горные породы из группы нефелиновых сиенитов, входящие в состав комплекса,слагающего Ильменский хребет. Впервые они были обнаружены в Ильменских горах и поэтому названы по местонахождению – в честь города и реки Миасс.
В высыпках обнажения юными геологами были найдены крупные кристаллы биотита, нефелина, обломки породс синими включениями содалита, и, конечно же, зерна циркона, которые, хотя и не отличались крупными размерами,но при освещении ультрафиолетовым фонариком красиволюминесцировали ярким желтым цветом. Эти образцы стали для ребят первыми южноуральскими находками (рис. 1).
Рис. 1. Осмотр жил миаскитового пегматита
На следующий день состоялась поездка в г. Карабаш. Еецелью было знакомство с данным городом как с зоной экологического бедствия (в туристических агентствах УралаКарабаш называют «Черной дырой планеты»). В началеXX в. в Карабаше стали добывать медь, и после несколькихдесятилетий добычи руды и выплавки меди в городе создалась катастрофическая экологическая ситуация [3].
Название «Карабаш» означает «черная голова», его связывают с темным цветом горы, где, собственно, и расположен город. С восхождения на одну из вершин Карабаша подназванием Лысая гора и началось посещение печальнознаменитого города.
А по пути на вершину юные геологи исследовали выходы коренных горных пород и установили, что на протяжении всего подъема наблюдаются серпентиниты, местамипревращенные в тектонический меланж. Ребята также замерили элементы залегания и собственноручно убедилисьв том, что преобладающее направление падения сланцеватости и разрывных нарушений – на восток и юго-восток,что соответствует общему направлению основных тектонических структур Урала (рис. 2). Таким образом, юные геологи не только увидели «Черную дыру планеты», но и познакомились с породами, свидетельствующими об океаническом прошлом Уральских гор, получили представлениео том, как выглядят зоны крупных тектонических нарушений, и, конечно же, отобрали прекрасные образцы серпентинита или, как его еще называют, змеевика.
Рис. 2. Изучение коренных выходов серпентинитов на вершине Лысой горы, г. Карабаш
Также особый интерес юных исследователей вызваларечка Сак-Элга, имеющая славу, возможно, самой загрязненной реки в мире. Эта река принимает в себя все ядовитые стоки, и поэтому ее вода коричневого цвета и совершенно непрозрачна. Как указывается в источниках, предельно допустимая концентрация содержания железа в этой реке превышена в 115 раз, отмечается многократное, в десятки и сотни раз превышение ионов тяжёлых металлов, таких как ртуть, медь, цинк, кобальт, никель, свинец, висмут, мышьяк, сурьма, а также сульфид- и сульфат-ионов [4]. У ребят же, естественно, возникло желание отобрать пробы воды и пойменных отложений (судя по запаху, насыщенных сернистыми соединениями) для дальнейшего изучения в музее. Кислотность определили на уровне pH 3,0 прямо на месте, использовав лакмусовую бумагу (рис. 3).
Рис. 3. Отбор пробы воды из реки Сак-Элга
В этот же день участникам поездки удалось совершить еще один маршрут до любопытного места, известного под названием «Французская горка», где в начале ХХ века разрабатывалось Таловское асбестовое месторождение. Сегодня здесь можно увидеть остатки каменных построек, внешне напоминающие руины старинного замка, заброшенную шахту, карьер и отвалы породы. Ребятам было особенно интересно найти образцы асбеста, который добывали в этом месте более ста лет назад.
Далее в планах стояло посещение Златоустовского района. Самым важным объектом для юных геологов здесь являлся национальный парк «Таганай», территория которого охватывает северную часть горных хребтов Южного Урала.
По предварительной договоренности нас встретила главный специалист по научной работе и эколого-просветительской деятельности Середа Марина Сергеевна. В ее сопровождении ребята посетили Ахматовскую копь, расположенную в зоне контакта зеленокаменных пород (амфиболов) с карбонатами (мраморизованными известняками) и известную с 1811 г. Ахматовская копь имеет статус геологического памятника природы и характеризуется большим разнообразием минералов. В этой копи многими поколениями именитых исследователей обнаружено более 40 минералов. Некоторые из них юные геологи нашли и сфотографировали на память, т. к. забирать образцы из заповедника запрещено. Среди находок были красноватые гранаты, темно-зеленый клинохлор, везувиан, эпидот, голубоватый диопсид, «звездочки» людвигита.
Под руководством Марины Сергеевны ребята прошли еще один маршрут – к остаткам горных выработок около села Магнитка. Здесь, на юго-восточной окраине современного посёлка, разрабатывалось Кусинское месторождение титаномагнетита в горе Магнитка. Месторождение представлено серией параллельно крутопадающих рудных тел мощностью от 0,5 до 17 м и длиной до 2,5 км, уходящих в глубину более чем на 300 м. По запасам и качеству руды это было одно из лучших месторождений титаномагнетита в СССР. Во время Великой Отечественной войны оно покрывало около 40% потребностей в этом металле. Отрабатывалось месторождение подземным способом тремя шахтами («Северная», «Центральная» и «Южная») и штольней, функционировала обогатительная фабрика по производству титанового концентрата [5]. Но история этого месторождения сложилась трагически. Ребятам рассказали о том, что в 1943 г. в результате несоблюдения технологии добычи руды произошел обвал. В результате обрушения выработанных камер погибли люди и образовались впечатляющие провалы.
Провалы настолько глубоки, что в некоторых местах не видно дна. Местами глубина достигает 170 метров! Зоны обрушения тянутся узкими полосами с северо-востока на юго-запад более чем на 2 километра. Ребятам представилась возможность спуститься на дно одного из провалов, отобрать образцы знаменитой руды, увидеть контуры рудного тела и вход в горизонтальную горную выработку, в которой когда-то эта руда добывалась (рис. 4).
Рис. 4. Изучение рудной жилы и отбор образцов на дне провала
И конечно же, оказавшись в Златоусте, невозможно было не посетить такие достопримечательности города, как музей оружия и Горный парк им. П.П. Бажова, а после, по дороге в Миасс, заглянуть на озеро Чебаркуль, ставшее знаменитым после падения в него метеорита.
Следующим значимым объектом был горно-обогатительный комбинат по переработке медно-порфировых руд «Томинский ГОК». Как рассказали участникам поездки, Томинское месторождение было открыто в 1957 г., и оно является одним из крупнейших медных месторождений России, входит в топ-50 крупнейших медных месторождений мира.
При посещении месторождения ребята в первую очередь ожидали увидеть множество красивых, ярко окрашенных медьсодержащих минералов. Но, к их удивлению, руды месторождения оказались совершенно невзрачны. Всё потому, что они, как выяснилось, содержат относительно небольшое количество меди – в среднем 0,33 и менее процентов. При этом ключевое впечатление при посещении оставило само производство. Сотрудники ГОКа, в обязательном порядке ознакомив с техникой безопасности, показали всю технологию производства: процессы добычи и складирования горной массы, транспортировки, дробления, провели экскурсию по обогатительной фабрике (рис. 5). Ребята в полной мере оценили то, как выглядит и что представляет из себя современное технологичное горное производство, отметив четкость, порядок и чистоту.
Рис. 5. Знакомство с работой Томинского ГОКа
Утром следующего дня участники посетили Миасский щебеночный карьер, на котором им наглядно продемонстрировали, как происходит добыча строительных материалов открытым способом, и предоставили возможность изучить выходы горных пород в обнаженных бортах карьера на разных горизонтах, а соответственно и в недрах Земли. В породах карьера ребятам удалось найти образцы флюорита, халькопирита, сфена, нефелина, молибденита, гематита и прочих минералов.
На этом миасские маршруты Клуба юных геологов закончились, и состоялся переезд в г. Сатку, расположенный на западном склоне Урала и имеющий уже другую геологическую историю развития, а значит, и другие, не менее интересные геологические объекты.
В Сатке юных геологов ожидал теплый прием, знакомство и совместные маршруты с Саткинским и Бакальским клубами юных геологов, руководителями которых являются Белоусова Елена Юрьевна (педагог дополнительного образования объединения «Родины моей начало» МБУДО «Центр дополнительного образования для детей “Радуга”») и Рязанова Дина Аркадьевна (педагог дополнительного образования МБУДО «Дом детского творчества г. Бакал»). Организацию образовательной программы взял на себя Саткинский музей камня (руководитель – инженер лаборатории материаловедения технического управления Группы Магнезит Денис Ахмадуллин) совместно с Фондом содействия развитию Саткинского района.
Рис. 6. Знакомство с магнезитом в Парке камней и корпоративном музее градообразующего комбината «Магнезит»
В первую очередь ребят пригласили посетить современный корпоративный музей градообразующего комбината «Магнезит» – первого и крупнейшего в России предприятия по производству огнеупоров (рис. 6). Им рассказали про богатую историю предприятия, его трансформацию со временем, производственные мощности, продемонстрировали образцы выпускаемой продукции и разъяснили ее значимость в современной промышленности. После чего предоставили возможность отобрать образцы магнезита на Березовском и Карагайском карьерах и осмотреть технологические площадки производства «Русский Магнезит».
Рис. 7. Обнажение внушительной складки горных пород – «Горный лик»
Следом участники отправились на экскурсию поБакальской группе железорудных месторождений. Первым из них был Гаёвский карьер, главной достопримечательностью которого является так называемый «Горный лик»(рис. 7). Из находок в этом карьере особо хочется выделить найденные образцы строматолитов, образованных самыми древними живыми организмами – цианобактериями(рис. 8). На Петлинском карьере, помимо образцов офита, бурого железняка с гётитом и гематитом, ребятам удалосьнайти никем ранее не обнаруженную жилу горного хрусталя (рис. 9), что вызвало у них, как они сами это назвали, «хрустальную лихорадку». В дальнейшем, после отмывки кристаллов, оказалось, что большинство из них имеют особенности внутренней структуры, так называемые фантомы, вызванные изменениями условий при росте и формировании кристаллов.
Рис. 8. Строматолиты Гаёвского карьера
В Саткинском районе также удалось посетить национальный парк «Зюраткуль», где осуществили восхождение на самую высокую вершину хребта Москаль. По поводу названия этого хребта существует версия, что оно произошло от башкирского и татарского «Ведьмина гора», т. к. есть сведения, что раньше там стояли идолы, перед которыми совершались различные ритуалы. Маршрут на Москаль был выбран не случайно – в пределах национального парка «Зюраткуль» именно на этом хребте лучше всего обнажаются коренные горные породы. И, совершая непростое восхождение (а потом и спуск), юные геологи имели возможность изучить слагающие хребет кварциты, в которых местами сохранились следы древней ряби.
Рис. 9. Разработка кварцевой жилы на Петлинском карьере
Познакомили юных геологов и с самим городом Саткой. Этот город, в первую очередь, удивил своими необычными артобъектами, среди которых есть и геологический – Сад камней, составленный из впечатляющих размеров отполированных образцов горных пород. Конечно же, ребята посетили краеведческий музей г. Сатки, где узнали богатую историю этого небольшого города, и молодой, в своем роде уникальный, Саткинский музей камня (рис. 10), сформированный по инициативе Дениса Ахмадуллина. В Саткинском музее камня можно познакомиться с минеральным богатством не только Саткинского района, но и многих других уголков нашей Родины. Основную часть экспозиции Саткинского музея камня составляет коллекция ветерана «Магнезита», человека удивительной судьбы Леонида Дмитриевича Бочарова. Но есть здесь и образцы, найденные девочками и мальчиками – членами местного клуба юных геологов, а также поделки 1970–1980 гг. (карандашницы, вазы и др.), изготовленные детьми, занимавшимися в камнерезномкружке Сатки. Кстати, одна из ваз сделана из строматолитового известняка, месторождение которого в 70-х годах XX века также открыли саткинские юные геологи. И, как рассказала Елена Юрьевна Белоусова, в 1995 г. за это открытие впервые в России комитет Российской Федерации по геологии и недропользованию удостоил юных геологов Саткинского дома творчества и их руководителя звания «Первооткрыватель месторождений» и наградил знаком «Отличник разведки недр».
Рис. 10. В музее камня г. Сатки
Но, наверное, самым активным и ярким событием для ребят оказался завершающий сплав по реке Ай, во время которого на остановках удалось посмотреть многие геологические объекты, в том числе обжиговые печи в местах добычи известняка, сухие водопады, каменную реку, скальные выходы, гроты, карстовые пещеры (рис. 11).
Рис. 11. Сплав по реке Ай
Для большинства ребят поездка на Южный Урал стала первым полевым выездом, во время которого они познакомились с техникой прохождения маршрутов, работой на обнажении, ведением полевых дневников, увидели знаменитые месторождения и отобрали образцы для собственных и клубных коллекций, осуществили промывку песка на золотоносных речках, и, что очень важно, познакомились и пообщались с ребятами, которые так же, как и они, интересуются геологией.
Список литературы
1. С.Н. Никандров, М.А. Рассомахин, Т.П. Нишанбаев. Список минералов Ильменских гор (на 2017 г.) / Минералогия №1, 2017, с. 52-60.
2. Официальный сайт Естественно-научного музея Ильменского заповедника. https://museum.chelscience.ru/.
3. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1 : 1 000 000 (третье поколение). Серия Уральская. Лист N-41 – Челябинск. Объяснительная записка. https://museum.chelscience.ru.
4. Исследование динамики химического загрязнения водных объектов, расположенных вблизи г. Карабаша в ретроспективе ведения наблюдений ФГБУ «Челябинский ЦГМС». http://www.chelpogoda.ru/pages/311.php.
5. Кусинский рудник «Магнитка». https://uralmines.ru/kusinskij-rudnik-magnitka/.
