История освоения хибинских пирротинов

Оцените материал
(1 Голосовать)

В статье рассказано об истории освоения хибинских пирротинов, инициированного акад. А.Е. Ферсманом в предвоенные годы в связи с нехваткой серной кислоты для целого ряда производств быстро развивавшейся экономики г. Ленинграда и Ленинградской обл. В настоящее время такая постановка вопроса не актуальна. Но по-прежнему интересными остаются вопросы генезиса колчеданного оруденения в зеленокаменных породах серии имандра-варзуга. Следы геологоразведочных работ: карьеры, штольни, канавы, штабели пирротина, не вывезенные в своё время… – всё это представляет собой памятник эпохи социалистического строительства 1920-30-х гг., имеет несомненную историческую и познавательную ценность.

Техническая политика горно-химического треста «Апатит» в 1930-х гг. (управляющий В.И. Кондриков, зам. по научной работе акад. А.Е. Ферсман, зам. по геологоразведочным работам А.Н. Лабунцов) была направлена на разведку и комплексное использование различных объектов Кольского минерально-сырьевого комплекса. Одним из них – хибинский пирротин. Интерес к нему был вызван потребностью в серной кислоте, которая была нужна в целом ряде технологических процессов на предприятиях будущего Северного химического комбината: производстве суперфосфата, фосфорной кислоты, титановых белил, сульфатов, силикагеля, гидрометаллургической переработке молибденитовых и ловчорритовых руд. Важность проблемы видна из того, что материалы регулярно докладывались С.М. Кирову и Г.К. Орджоникидзе. История хибинских пирротинов подробно отражена в изученных авторами документах (протоколы технических совещаний, служебные записки, отчёты, договора и др.), находящихся в филиале ГОУ «Государственный архив Мурманской обл.» в г. Кировске, а также в Хибинских сборниках и масштабных отчётах.

В истории геологических исследований хибинских пирротинов можно выделить три периода:1920-1929, 1930-1935 и 1939-1941 гг. В первый период поисковые работы вели отряды Академии наук. Во второй период поисковые, геофизические и разведочные работы проводились Ленинградским геологоразведочным трестом (ЛГРТ), а в 1933 г. были переданы комбинату «Апатит». Обширными геофизическими, геолого-поисковыми и геологоразведочными работами пирротиновое оруденение было установлено в трёх районах: 1) Восточные пирротины (Пирротиновое ущелье и район р. Ловчоррйок), 2) Западные пирротины (ЮЗ подножье г. Тахтарвумчорр), 3) Аномальный район – ст. Апатиты-Титан.

Хроника геологоразведочных работ

Хибинский щелочной массив на юге и юго-западе соприкасается с разнообразными древними метаморфическими зеленокаменными породами свиты Имандра-Варзуга. Впервые обратил внимание на этот контакт геолог Н.Г. Кассин, обследовавший по заданию Геолкома полосу вдоль только что построенной Мурманской ж.д. в 1917 г. Маршрутное исследование южной контактной полосы на участке длиной 25 км и шириной до 1.5 км проведено в 1923 г. отрядом Академии наук под руководством Б.М. Куплетского. Вдоль южных склонов г. Ловчорр обследован ряд ущелий с обнажениями умптекитов и ороговикованных сланцев, обогащённых пирротином. Одному из них было дано название Пирротиновое ущелье.

Пирротиновое ущелье

Район работ Пирротиновой ГРП в 1933 г.

Обогащение пирротином отмечено на контакте роговиков и хибинитов. Аналогичные структуры обнаружены в южных контактах Айкуайвенчорра и Тахтарвумчорра. Впоследствии пирротин был обнаружен Б.Н. Куплетским и в центральной сульфидной полосе Хибинских тундр от ущелья Рисчорр до Лопарского перевала. В 1929 г. А.Н. Лабунцовым произведено специальное маршрутное обследование южной и юго-западной зоны Хибинских тундр с целью выявления наиболее богатых скоплений пирротина. В Пирротиновом ущелье им установлены и оконтурены три значительных выхода сланцеватой роговиковой породы, обогащённой пирротином, со средним содержанием серы 17-22 % (т. е. до 50 % пирротина), причём на небольших участках содержание пирротина в породе достигало 70 %.

В 1930 г. трест «Апатит» привлек к геологоразведочным работам по пирротину ЛГРТ. Летом 1930 г. в районе Ловчорра и Айкуайвенчорра работали геологические партии под руководством геологов П.М. Мурзаева, С.И. Денисова, А.С. Амеландова. Выполнена геологическая съёмка в масштабе 1:25000, а  непосредственно в контакте восточнее Пирротинового ущелья (в районе р. Ловчоррйок) обнаружены ещё два коренных выхода роговиков, обогащённых пирротином. Ввиду того, что южная приконтактовая полоса шириной около 500 м покрыта ледниковыми наносами, в 1931 г. по предложению треста «Апатит» ЛГРТ организовал электроразведку в южной части Хибинских тундр в районе Пирротинового ущелья и к востоку от него под руководством С.Я. Лиогенького. Обнаружены четыре аномалии, залегающие в юго-восточном направлении под ледниковыми наносами на глубине до 30 м, длиной 300-500 м и шириной около 40 м каждая. В 1932 г. на этих аномалиях ЛГРТ организовал разведочные работы, которые велись крайне неудовлетворительно – до конца 1932 г. пройдены лишь четыре шурфа, два из которых обнаружили значительное пирротиновое оруденение, пробурена одна скважина, не обнаружившая руды. Впоследствии разведочные работы проводились ЛГРТ и на западном участке в районе южного подножия Тахтарвумчорра.

Пирротиновое ущелье

Пирротиновое ущелье. Геологический разрез выполнен П.М. Мурзаевым в 1933 г.

В апреле 1933 г. при горно-химическом тресте «Апатит» организовано Управление (Контора) по освоению новых месторождений полезных ископаемых Кольского п-ова «Новопромапатит» – нач. управления Л.Б. Антонов, зав. отделом химического сырья, непосредственно отвечающий за пирротиновую проблему, С.В. Константов. Документы 1933-35 гг. свидетельствуют о том, что в этот период он играл главную роль во всех вопросах, связанных с хибинскими пирротинами. По акту, все работы по пирротину были переданы от ЛГРТ непосредственно «Апатиту». Были проведены масштабные разведочные и геофизические (электро- и магниторазведка) работы, закончившиеся в 1935 г. Организована Пирротиновая партия, затем  переименованная в Южно-Хибинскую комплексную группу (нач. И.И. Соболев). В разные годы в ней работали геологи В.Н. Годовиков, Д.Н. Михалёв, М.Н. Джаксон, В.К. Котульский, Г.С. Пронченко, О.Е. Суровцева, В.И. Котельников и др.

В комплексной группе было 102 человека, но руководство считало, что этого недостаточно, и затребовало еще 50 рабочих. Для доставки продовольствия и вывоза руды из Пирротинового ущелья были затребованы 22 лошади, поставлены буровые, жилые палатки для рабочих, построены хозяйственные помещения (склады, пекарни, конюшня, бани, кузницы и др.), проложены дороги и зимники. Работа кипела летом и зимой, в документах даже появился термин «Пирротинстрой». В Восточном районе работы проводились в Пирротиновом и Аномальном ущельях, а также в долине Ловчоррйока.

Старая буровая

Восточный район. Буровая на Ловчоррйокском участке. 1933 г. Из фондов музея ОАО «Апатит»

pir4

Пирротиновое ущелье. Штольня № 5. 1933 г. Из фондов музея ОАО «Апатит»

В Пирротиновом ущелье был разведан штольнями самый богатый в массиве рудный выход (линзы-раздувы чётковидной сульфидной жилы мощностью 2-11 м) с содержанием серы до 28 %. На крутом северном склоне на высоте от 3 до 55 м над тальвегом были пройдены пять штолен с рассечками общей протяжённостью около 130 м (штольни №№ 1 и 2 – силами Пирротиновой партии ЛГРТ под руководством Д.Н. Михалёва). По заданию треста «Апатит» в декабре 1932 г. здесь было добыто около 180 т пирротиновой руды, после разборки и сортировки 44 т руды с содержанием серы 25-27 % отправлены на завод «Красный Химик» в г. Ленинград для технологических испытаний. Работы в Пирротиновом ущелье затруднялись глубоким снежным покровом, снежными обвалами (зимой 1932-33 гг. участок трижды заваливало) и трудностями с доставкой продовольствия (рабочие по три дня сидели без хлеба).

Для разведки выявленных аномалий в Аномальном ущелье и долине р. Ловчоррйок были пройдены 10 канав по коренным породам 8-37 м длиной и 3-8 м глубиной, 12 шурфов 6-13 м глубиной и 3 буровые скважины на глубину 56-75 м. Все работы в Восточном районе были завершены в 1934 г. Суммарные запасы по всем аномалиям составили 290 тыс. т руды при содержании серы 13-21 %. Было признано, что пирротины Восточного района не имеют существенного промышленного значения.

товары для туризма

Основные разведочные работы переместились в 1933-35 гг. в Западный район к югу от массива Тахтарвумчорр вблизи железной и автомобильной дорог. Месторождение «Западные пирротины» расположено в ЮЗ предгорьях Хибинских тундр на абс. отметках 150-300 м и представляет собой ряд линзообразных залежей, расположенных на контакте пород свиты Имандра-Варзуга с щелочными породами г. Тахтарвумчорр. Длина Западной пирротиновой дуги 6 км, ширина 0.5-2.5 км. Наблюдается приуроченность к обособленным участкам, в пределах каждого участка аномалии, за редким исключением, расположены субпараллельно друг другу. Выделяются 4 участка: Основной, Центральный, Тахтинский и аномалия № 29. Электроразведкой здесь выявлены 27 аномалий протяжённостью 150-1450 м, пройдены (по коренным породам) 40 канав длиной 4-40 м и глубиной 3-8 м, 12 шурфов глубиной 3-8 м и 10 буровых скважин глубиной 30-110 м. Суммарные запасы по разведанным залежам Западного района составили по всем категориям (A, B, C) 3 млн. 972 тыс. т руды со средним содержанием 16.8 % серы. Запасы в ГКЗ не рассматривались. Объём работ за 1933-35 гг. по обоим районам составил: колонковое бурение – 1095 м, канавы – 5900 м, шурфы – 1500 куб. м, штольни – 335 м, геологическая съёмка – 52.5 кв. км, электроразведка – 57.5 кв. км, общие затраты – 1.8 млн. руб. В Западном районе отобраны технологические пробы руды, направленные в Центральную испытательную станцию треста «Апатит» и на завод «Красный Химик». В 1935 г. разведочные работы были остановлены, а промышленная добыча так и не начата. Вероятной причиной стали альтернативные источники серы: уральские колчеданы, пиритовые концентраты из полиметаллических руд Кавказа и Казахстана и перспективы переработки медно-никелевых руд Монче-тундры.

pir5

Схема месторождения «Западные пирротины»

Пирротиновое ущелье

Западный район. Проходка канавы. 1933 г. Из фондов музея ОАО «Апатит»

Интерес к хибинским пирротинам вновь возник в 1939 г., когда химическая промышленность Ленинграда стала испытывать дефицит серной кислоты ввиду резкого увеличения производства в III пятилетке. Акад. А.Е. Ферсман в газете «Кировский рабочий» сформулировал новую задачу: «... Претендентов на серную кислоту гораздо больше, чем могут дать её отходы газов на Мончегорском никелевом комбинате. Для успешного решения этого вопроса надо привлечь пирротины Хибинского кольца ...» . По заданию Наркомата химической промышленности комбинат «Апатит» возобновил работы по разведке, добыче и технологическим испытаниям хибинских пирротинов на Западном участке. Объём работ 1939-1940 гг. был значительно меньше, чем в 1933-35 гг.: канавы 637 м3, шурфы 421 м3, колонковое бурение 230 пог. м. Основные усилия и средства направлялись на строительство и добычу руды. От шоссе Апатиты – Кировск были проложены две дороги длиной 5 и 4 км на Основной и Центральный участки. Сформирована промзона Пирротинстроя: стандартный двухэтажный дом на 150 чел., барак на 40 чел., компрессорная, слесарка, кузница, конюшня, кухня, баня. Количество работающих составляло несколько сотен человек. В карьере Основного участка добыто 2 тыс. т руды с содержанием серы 14-21 %. В карьере Центрального участка добыта 1 тыс. т руды с содержанием серы 22 % для опытного обжига без обогащения. На том же участке была начата штольня сечением 3.15 × 2.5 м для подготовки к эксплуатации вышележащей части месторождения. Тогда же составлен паспорт пирротинового месторождения заведующим петрографическим кабинетом комбината проф. П.Н. Чирвинским и проверен главным геологом В.А. Афанасьевым. Уточнённые запасы руды по категориям A, B и C на Западном участке составили 4.38 млн. т при содержании серы 16-21 %. Общие затраты на разведку и добычу хибинских пирротинов в 1930-1940 гг. составили 2.99 млн. руб., из них 1.21 млн. руб. – в 1939-1940 гг.

Пирротиновое ущелье

Западный район. Рабочий посёлок Пирротинстроя. 1939 г. Из фондов музея ОАО «Апатит»

Технологические испытания пирротинов

Серную кислоту можно получить из различного сырья: элементарной серы, пирита, газов металлургического производства, сероводорода, сульфатов, хвостов флотации и др. На различных этапах экономического развития страны соотношение между видами сырья изменялось. В 1930-е гг. дефицит серной кислоты реально выдвинул в качестве сырья пирротины. В 1933 г. пробный обжиг хибинского пирротина (44 т) проведён на ленинградском заводе «Красный Химик» и дал удовлетворительный прогноз его использования. В 1939-40 гг. крупные партии хибинской пирротиновой руды, добытой в карьере Основного участка Западного района, испытывались ЦИС комбината «Апатит» как объект флотационного обогащения. Хибинская пирротиновая руда относится к труднообогатимым вследствие весьма тонкого прорастания пирротина и кварца при наличии на поверхности сульфидов  силикатной пленки, что было установлено проф. П.Н. Чирвинским. На Ловчорритовой обогатительной фабрике были проведены полупромышленные испытания комбинированной технологической схемы обогащения 4 проб пирротиновой руды. Вес одной пробы составлял 269-313 т, выход концентрата 30-35 %, содержание серы в исходной руде 14-15 %, в концентрате 25-27 %, в хвостах 8-10 %, извлечение серы в концентрат 55-66 %. Комбинированная схема обогащения включала дробление руды, последующее измельчение в замкнутом цикле с классификатором, основную флотацию и три перечистки концентрата. Вместо контрольной флотации хвостов применялся гравитационный процесс на концентрационных столах, причём полученный промпродукт направлялся в мельницу. Флотация проводилась в кислой среде при следующих расходах флотационных реагентов: сосновое масло 30-80 г/т, этиловый ксантогенат калия 0.3-0.6 кг/т, серная кислота 0.5-1.0 кг/т. Использованные в испытаниях пробы носили случайный характер: 500 т концентрата поступили на завод «Красный Химик» и подверглись обжигу – получен положительный технологический результат. В декабре 1939 г. в карьере Восточного района была о добыта 1 тыс. т руды с содержанием серы 22%. Её обжиг без обогащения на Воскресенском химическом заводе также дал хорошие результаты. Тем самым подтвердилась возможность применения хибинских пирротинов как сырья сернокислотного производства.

 

Промежуточные итоги

В геологических отчётах поднимаются вопросы метаморфического генезиса хибинских пирротинов на контакте эффузивно-осадочных пород свиты Имандра-Варзуга с Хибинским щелочным плутоном. Линзы пирротинов на западном участке расположены грубо-параллельно контакту на расстоянии от 50 м до 2.5 км. Сульфиды железа здесь представлены пиритом в большем количестве, чем считалось до разведок 1939-1940 гг. Превращение пирротина в пирит обусловлено мощным метаморфическим воздействием щелочной магмы. Химические анализы подтверждают сложный характер минерализации: соотношение железа и серы в пробах колеблется в пределах 1.12-1.69 против 0.88 в пирите и 1.77 в пирротине, но преобладает все-таки пирротин. По текстуре выделяют преобладающие брекчиевидные и полосчатые разновидности. Рудные тела покрыты моренами и имеют протяжённость от 100 до 900 м при мощности 0.7-5 м.

27 апреля 1941 г. в Ленинграде состоялось заседание выездной сессии ГКЗ, в которой принимали участие геолог ОАО «Апатит» В.И. Котельников и профессора П.М. Татаринов, Б.Г. Багратуни и М.П. Русаков, который дал экспертное заключение. Методика подсчёта запасов не удовлетворила комиссию. Постановление Госплана от 10.02.1941 потребовало считать балансовыми руды с содержанием серы более 25 %, при содержании серы от 15 до 25 % считать руды внебалансовыми, а руды с содержанием серы менее 15 % не учитывать. Перевод внебалансовых руд в балансовые возможен только при положительных результатах технологических испытаний, которые вызвали у членов ГКЗ большие сомнения. Но всё же было признано, что месторождение «Западные пирротины» заслуживает дальнейшей разведки и изучения. Пирротиновая руда с содержанием серы 30 % была признана приемлемым суррогатом пиритовой руды с содержанием серы 45 % при весовом соотношении 1.63 т пирротина против 1 т пирита.

Поиски прошлого

В настоящее время вопрос использования хибинских пирротинов для производства серной кислоты не актуален. Никаких работ по хибинским пирротинам больше не проводилось. Наша неформальная группа в рамках исследования истории хозяйственного освоения Хибин совершила в 2005 г. несколько экскурсий в Пирротиновое ущелье, которое вытянуто на 1 км с запада на восток, ширина по тальвегу около 50 м, высота склонов до 100 м над дном ущелья. Еще в 1980-х гг. один из авторов (А.Л.) встречал разрозненные остатки инфраструктуры «Пирротинстроя» в ущелье и районе р. Ловчоррйок: деревянные срубы, брёвна, канавы и пр. Сегодня ничего этого нет: единственный артефакт – железный лом, найденный авторами в Меридиональной долине, где предположительно размещались рабочие Пирротиновой партии.

Крутые склоны ущелья частично осыпались, размыты водой, густо заросли мелколесьем, и распознать издали разведочные выработки, канавы, шурфы можно лишь в осенний период, когда нет листвы. На северном склоне ущелья ярко выделяются охристые отвалы породы (до 50 м длиной и 30 м шириной по низу). По ним можно добраться до входа в штольни №№ 1 и 3, расположенные примерно на одной вертикали. Входы в штольни №№ 2, 4 (самая верхняя в 55 м над тальвегом) и 5 (самая нижняя в 3 м над тальвегом) завалены породой. Штольня № 1 (в 41 м над тальвегом) 10 июля 2005 г. в жаркую сухую погоду почти до самого верха была заполнена водой. Проникнуть в штольню № 3 (в 23 м над тальвегом) удалось, лишь раскопав вход. Она представляет собой полость 6 × 8 м в трещиноватом скальном монолите с крутыми плотными каменными стенками высотой около 2 м (роговик), по которым сочится вода. В нижней части отвалов находятся куски пирротиновой породы размером в основном до 20-30 см – следы сортировки руды 1933 г. Неподалеку лежат два аккуратных штабеля пирротина примерно по 10 т каждый, с 1933 г. они ожидают отправки на завод «Красный Химик». Вниз по р. Пирротиновой и р. Айкуайвенйок до Коашвинской дороги не удалось обнаружить следов зимника, по которому в январе 1933 г. на лошадях вывезли 44 т пирротина – лишь короткий отрезок в несколько сотен метров у моста вдоль шоссе.

pir8

Пирротиновое ущелье. Штольня № 3. Июль 2005 г.

В некоторых кусках пирротина обнаружены светлые корочки глинистых минералов и сульфатов железа. Были обследованы также две канавы-расчистки длиной по 10 м каждая и шириной 2 м, находящиеся на склоне в 300 м к западу от линии штолен и в 20 м над тальвегом, пройденные по контакту роговиков (снизу) и нефелиновых сиенитов (вверху). Здесь пирротины покрыты разноцветными охристыми корками гидроксидов железа (белые, серые, зеленые, жёлтые, красные, коричневые), на которых выросли прозрачные кристаллы – розочки гипса.

В ноябре 2006 г. и в июне 2011 г. мы посетили бывшую промплощадку «Пирротинстроя», находящуюся у подножия Тахтарвумчорра в 1 км к СВ от АНОФ-2. На месте вырубленного леса поднялась густая поросль, кое-где сохранились фрагменты старых дорог. Штольню центрального участка едва можно различить на оплывшем склоне. Вот карьер Центрального участка, где было добыто 1 тыс. т руды. На его стенках разноцветные корки выветривания. Внушительную картину представляет главный карьер на Основном участке длиной 100 м, шириной 15 м и глубиной до 10 м (дал 2 тыс. т руды). К нему ведёт главная дорога, проложенная в 1939 г. и недавно подновлённая в связи с предполагаемым строительством горнолыжного комплекса на Тахтарвумчорре. В этом районе в 1939-1940 гг. располагался поселок Пирротинстроя.

Пирротиновое ущелье pir11
Карьер Центрального участка,
в 1940 г. здесь добыта 1 тыс. т руды
Карьер Основного участка, в 1940 г. здесь добыто 2 тыс. т руды

Пирротиновое ущелье и Западная пирротиновая дуга представляют собой памятник эпохи социалистического строительства 1930-х гг. и, несомненно, имеют историческую и познавательную ценность, а также являются интересными геологическими объектами.

Авторы выражают благодарность директору ФГОУ «ГАМО» в г. Кировске М.Д. Петровой, сотруднику того же архива В.М. Тарасюк и директору музея ОАО «Апатит» Т.Г. Барановой за подбор архивных материалов.

Текст и фото: Красоткин И.С., Войтеховский Ю.Л., Лесков А.Л.

Прочитано 2044 раз Последнее изменение Понедельник, 16 Май 2016 18:50

Оставить комментарий

Убедитесь, что вы вводите (*) необходимую информацию, где нужно
HTML-коды запрещены