Как познакомиться с геологией Кольского полуострова не выезжая за город

Оцените материал
(6 голосов)

Апатитский городской геологический парк создан в 1996 г. в честь 30-летия нашего города. (История создания геологического парка в г. Апатиты) Это уникальный рукотворный геологический памятник природы, достопримечательность и «визитная карточка» г. Апатиты, необычный музей под открытым небом. Музей такого типа – вероятно, единственный не только на Кольском п-ове, но и в России. Здесь на небольшой (30 × 30 м) площадке собрано более 30 крупных образцов руд и горных пород из далеко не всех месторождений нашей области, открытых геологами за 90 лет изучения. Крупные открытия начались с экспедиций акад. А.Е. Ферсмана в Хибины в далёкие 1920-е и продолжаются до сих пор.

Надеюсь, эта статья, в очередной раз, напомнит о важности геологического парка, как символа города Апатиты и промышленного развития нашего края. И люди, от которых зависит "жизнь" геологического парка, предпримут все возможное, чтобы привести его в порядок.

Начинать знакомство с геопарком лучше всего от памятника акад. А.Е. Ферсману, находящемуся около д. № 24 по ул. Ферсмана, где расположен Горный институт КНЦ РАН. Он изготовлен из карельского гранита по проекту скульптора Н.П. Преображенской и установлен 24.11.1980 г. в связи с 50-летием КНЦ РАН и подготовкой к празднованию 100-летия со дня рождения акад. А.Е. Ферсмана – учёного с мировым именем, выдающегося исследователя Хибин и всего Кольского п-ова, основателя и первого руководителя КНЦ РАН, первооткрывателя многих месторождений полезных ископаемых. В нашей стране установлено всего два памятника этому выдающемуся человеку – на его могиле в Москве (Новодевичье кладбище) и у нас в Апатитах. Дорожка, ведущая от памятника акад. А.Е. Ферсману к геопарку, является символом связи между наукой и производством, претворения в жизнь его многих научных предсказаний. Известные слова С.М. Кирова о том, что наш Кольский п-ов является одним из богатейших мест на Земле – не просто громкая фраза. Именно в честь открытий кольских геологов с другой стороны геопарка (у входа в Мурманскую ГРЭ) ещё в 1968 г. поставлен памятный знак – глыба хибинской породы с мемориальной табличкой. У него следует заканчивать осмотр геопарка.

Схема геологического парка в г. Апатиты

Начинать осмотр удобно с образцов хибинских апатит-нефелиновых руд (№№ 1-7 на схеме). История открытия этих месторождений связана с первыми экспедициями А.Е. Ферсмана и его сотрудников в 1920-1924 гг., первыми открытиями А.Н. Лабунцова в 1924-1927 гг. и последующими работами большого числа геологов.

Месторождения разрабатываются с 1929 г. горнообогатительным комбинатом (ныне – ОАО) «Апатит». Сегодня добыча руд ведётся на четырёх рудниках объединения: Кировском, Расвумчоррском, Центральном и Восточном. Геологическое строение месторождений принципиально одинаковое, состав и качество руд тоже сходны. Все апатит-нефелиновые месторождения расположены в центральной части Хибинского массива, в дугообразной зоне, погружающейся к центру массива наподобие стенок гигантской воронки. «Толщина стенок» воронки (т. е. мощность рудной залежи) местами превышает 200 м. Руды полиминеральны и разнообразны по текстурам. Есть богатые руды (пятнистые и полосчатые, №№ 3 и 4), есть бедные (линзовидно-полосчатые, брекчированные и т.п. – №№ 1, 2, 5). Во всех типах руд главными минералами являются апатит (среднее содержание в рудах около 30 %), нефелин (30-40 %) и эгирин, в меньших количествах присутствуют титанит, титаномагнетит, эвдиалит и другие минералы. Иногда содержание титанита увеличивается до 20-30 %. Такие руды выделяются в качестве особого типа – апатит-титанитовой руды (№ 6). На обогатительных фабриках из добытой и измельчённой руды методом флотации извлекают почти весь апатит и некоторое количество нефелина. Концентраты вывозятся для переработки на суперфосфатные и глинозёмные заводы. «Хвосты» обогащения по трубам транспортируются в хранилища-отвалы. Предполагается, что со временем они будут использованы как крупные техногенные месторождения нефелина. Наши апатит-нефелиновые месторождения разрабатываются более 70 лет, уникальны по запасам и не имеют аналогов в мире.

Экспонаты геопарка

Наименование экспоната

Месторождение (район)

Тип сырья

1

Брекчия апатит-нефелиновой руды

Коашва (Хибины)

1

2

Линзовидно-полосчатая апатит-нефелиновая руда

Коашва (Хибины)

1

3

Полосчатая апатит-нефелиновая руда

Коашва (Хибины)

1

4

Пятнистая апатит-нефелиновая руда

Коашва (Хибины)

1

5

Брекчированная апатит-нефелиновая руда

Коашва (Хибины)

1

6

Апатит-титанитовая руда

Коашва (Хибины)

1

7

Пегматит с эвдиалитом

Ньоркпахк (Хибины)

1.7

8

Лопаритовая руда

Ревда (Ловозеро)

4

9

Пегматоидный нефелиновый сиенит

Ревда (Ловозеро)

4

10

Амазонитовый пегматит

Гора Плоская (Кейвы)

7.4

11

Редкометалльный пегматит

Вороньи тундры

4

12

Массивный уртит

Хибины

1.7

13

Эгирин-полевошпатовый пегматит

Хибины

1.7

14

Железистый кварцит

Оленегорск

3

15

Медно-никелевая руда массивная

Мончегорск

2

16

Брекчированная медно-никелевая руда

Заполярный (Печенга)

2

17

Филлит оруденелый

Заполярный (Печенга)

2

18

Гранатовый амфиболит

Пояконда

7

19

Гнейс биотитовый мигматизированный

Ёнский р-н

7

20

Апатит-форстерит-магнетитовая руда

Ковдор

1.3

21

Флогопит-оливиновый пегматит

Ковдор

6

22

Пегматит керамический микроклиновый

Чалмозеро (Ёнский р-н)

5

23

Пегматит микроклин-плагиоклазовый

Чалмозеро (Ёнский р-н)

5

24

Пегматит биотит-микроклин-плагиоклазовый

Чалмозеро (Ёнский р-н)

7

25

Гнейс мигматизированный

Чалмозеро (Ёнский р-н)

7

26

Уртит

Коашва (Хибины)

7

27

Хибинит

Ловчорр (Хибины)

7

28

Гранит порфировидный

Кузрека (р-н Умбы)

7

29

Пироксенит

Кирикован (Печенга)

7

30

Сульфидная медно-никелевая руда

Пильгуярви (Печенга)

2

31

Габбронорит

Ёнский р-н

7

32

Габбронорит

Кулос (Ёнский р-н)

7

Типы сырья: 1 - апатит-нефелиновые руды, 2 - Cu-Ni руды, 3 - Fe руды, 4 - REE руды, 5 - керамическое сырьё, 6 - электротехническое сырьё, 7 - декоративно-облицовочное сырьё.

 

Осматривая образцы хибинских апатитнефелиновых руд (№№ 1-6, 7, 12, 13), надо иметь в виду два вопроса, касающихся их комплексности: использование всех минералов в руде и всех химических элементов в минералах. На обогатительных фабриках ОАО «Апатит» (АНОФ-2 и 3) извлечение апатита из руд очень высокое (98 %). Для остальных полезных минералов картина обратная. Извлечение нефелина – не более 10 %, а остальные полезные минералы в промышленных масштабах вообще не извлекаются, хотя технологии разработаны давно. Годовая добыча руды всеми рудниками ОАО «Апатит» составляет около 30 млн. т. Из этого количества руды получают около 8-9 млн. т. апатитового и 1 млн. т. нефелинового концентратов. На АНОФ-2 смонтирована пилотная установка по извлечению титанита. В 2006 г. в Хибинах заработало ОАО «Северо-Западная фосфорная компания». В 2012 г. СЗФК начала добычу и обогащение апатит-нефелиновых руд месторождения Олений Ручей и планирует осваивать месторождение Партомчорр. Проблемой остаётся комплексное использование апатитового концентрата. В хибинском апатите ценен не только фосфор, но и другие элементы, в частности, Sr и REE. Содержание SrO в апатите около 1 %, примерно столько же REE (преимущественно Ce группы). Даже при их частичном извлечения наша страна могла бы покрыть свои потребности и поставлять эти продукты на мировой рынок. Их стоимость – не менее стоимости апатитового концентрата. В нашей стране нет другого месторождения, из которого можно было бы добывать такие объёмы этих элементов.

Рядом с образцами хибинских апатит-нефелиновых руд расположены два образца из Ковдора. Один (№ 20) представляет Ковдорское месторождение комплексных апатит-магнетитовых руд, которое с 1962 г. разрабатывается «Ковдорским ГОКом». Эти руды залегают в виде вертикального штока, уходящего на глубину более 2 км. Месторождение разрабатывается карьером, современные размеры которого около 800 × 1200 м, глубина около 400 м. По внешнему виду, минеральному составу и условиям залегания ковдорские руды не похожи на хибинские. Они состоят из магнетита (20-70 %), кальцита (10-50 %), апатита (5-40 %), флогопита (5-30 %) и форстерита (5-30 %) с примесью сульфидов, бадделеита и других минералов. На обогатительной фабрике сначала методом магнитной сепарации получают магнетитовый концентрат. Хвосты направляются в апатито-бадделеитовую обогатительную фабрику. Там методом флотации получают апатитовый концентрат, а из хвостов методами гравитационной и электростатической сепарации извлекают почти чистый бадделеит ZrO2 . Бадделеитовый концентрат – дорогой продукт, выгодный даже при низком содержании минерала в исходной руде (0.1 %). Концентраты отгружаются потребителям: апатитовый – на суперфосфатные заводы (как и хибинский), магнетитовый – на Череповецкий металлургический комбинат объединения «Северсталь» (как и оленегорский), бадделеитовый – на специальные перерабатывающие заводы. В последние годы «Ковдорский ГОК» добывает ежегодно около 10 млн. т. руды, из которой получает более 3.5 млн. т. магнетитового, 1.7 млн. т. апатитового и 5-6 тыс. т. бадделеитового концентратов. Эти показатели говорят о высокой степени комплексного использования руд Ковдорского месторождения. Термин «Ковдорское месторождение» не точен, так как в геологических границах Ковдорского массива известны 4 месторождения: апатит-магнетитовое (представлено в геопарке образцом № 20), флогопитовое (№ 21), вермикулитовое и карбонатитовое (этих руд в геопарке пока нет).

Месторождение флогопита расположено в центре Ковдорского массива в 1.5 км к северу от апатит-магнетитового. Оно обнаружено в 1966 г. при изучении на глубину месторождения вермикулита, открытого незадолго до того. Бурением установлено, что месторождение вермикулита представляет собой сохранившуюся часть древней коры выветривания, возникшей в доледниковое время. Вермикулитовые руды залегают в виде слоя до глубины 30-70 м от поверхности. Далее вермикулит постепенно сменяется гидрофлогопитом и, с глубины 50-80 м, флогопитом. Флогопитовые залежи разведаны на глубину до 500-800 м. Качество и запасы руд оказались такими, что Ковдорское месторождение флогопита стало крупнейшим в России. За его разведку в 1966 г. группа кольских геологов удостоена Государственной премии. Сейчас оба месторождения (вермикулитовое – на дневной поверхности, флогопитовое – на глубине) продолжают разрабатываться ОАО «Ковдорслюда». Из гигантозернистой апатит-флогопит-форстеритовой породы (№ 21), добываемой шахтным способом, извлекают крупные пластины флогопита, которые отправляют на слюдяные фабрики в Петрозаводск, Петербург и другие города для изготовления электротехнических изделий, не требующих самых высоких степеней электроизоляции. А для целей радиотехники (например, для изготовления конденсаторов) флогопит не годится. Здесь применяется мусковит.

Мусковит – ближайший родственник флогопита, содержащий Al вместо Mg и Fe – встречается в иных геологических условиях. Он добывается в месторождениях класса гранитных пегматитов, среди которых по генетическим, структурным и минералогическим особенностям выделяют три подкласса – керамические, слюдяные (мусковитовые) и редкометалльные пегматиты. Два из них (керамические и редкометалльные) представлены в геопарке. Кольский п-ов и Сев. Карелия (до Чупы) давно известны как район широкого развития слюдяных пегматитов. Здесь мусковит добывался со времён Ивана Грозного, отсюда он расходился по Европе. Название «мусковит» произошло от искаженных итальянских слов «Musca litos», означающих «Московский камень». Ознакомиться с современной добычей (месторождения Лейвойва, Риколатва, Неблогора и др.) и применениями мусковита можно в других геологических музеях города.

Керамические пегматиты представлены в геопарке образцами №№ 22 и 23 из месторождения Куру-ваара (Чалмозеро). Оно открыто С.И. Макиевским в 1948 г., разрабатывалось с 1973 г. Сейчас это карьер площадью 0.5 км2 , вскрывающий более 100 крупных (промышленных) и множество мелких пегматитовых жил. Разрабатываемые жилы имеют мощность не менее 3 м, длину не менее 100 м, прослеживаются на глубину не менее 100 м. Это позволяет говорить об очень больших запасах сырья. Керамическим сырьём являются сами пегматитовые жилы – гигантозернистые микроклиновые и микроклинплагиоклазовые пегматиты графической и блоковой структуры. Главные минералы в них – кварц и полевые шпаты (микроклин и кислый плагиоклаз), второстепенные – слюды (биотит, мусковит, серицит и др.), турмалин, гранат, апатит и др. Кварц-полевошпатовый агрегат – отличное сырьё для получения фарфора и фаянса. Вредная примесь – биотит. Блоки, обогащённые им, при добыче отделяются от микроклин-плагиоклазовых.

Редкометалльные пегматиты – третья генетическая группа, важный источник Li, Be, Cs, Ta и других редких элементов. В геопарке они представлены образцами №№ 10 и 11. Образец № 10 – штуф ярко-зелёного амазонитового пегматита из Плоскогорского месторождения в Зап. Кейвах. Оно разрабатывается как месторождение облицовочного и поделочного камня. А вот № 11 – типичный редкометалльный пегматит, содержащий лепидолит, сподумен, берилл, танталит и другие минералы. Несколько месторождений таких пегматитов открыты в центральной и восточной частях Кольского п-ова.

Редкометалльные руды Кольского п-ова представлены в геопарке ещё одним генетическим типом месторождений – лопаритовыми рудами в щелочных магматических породах Ловозёрского массива (№№ 8 и 9). Ловозёрский массив щелочных пород – ближайший родственник Хибинского массива. Гигантские по запасам месторождения Nb, Ta, Zr, REE и других элементов обнаружены здесь ещё в 1930-х. Сейчас в пос. Ревда базируется ОАО «Севредмет», занимающееся добычей и обогащением лопаритовых руд месторождений Аллуайв и Карнасурт. По минеральному составу руды представляют собой различные нефелиновые сиениты – магматические породы с переменным содержанием полевых шпатов, нефелина, эгирина, щелочных амфиболов, титанита, эвдиалита и других минералов, в том числе лопарита. Лопарит представлен мелкими чёрными кристалликами, почти не заметными в породе, но просто выделяемыми в гравитационный концентрат. По экономическим причинам ОАО «Севредмет» в последние годы работает с перебоями.

Одним из полезных ископаемых, прославивших Кольский п-ов, остаются медно-никелевые руды. В геопарке они представлены образцами №№ 15-17 и 30 в основном из месторождений Печенгского р-на. Крупнейшее из них – Ждановское, расположенное около г. Заполярный. История освоения медно-никелевых руд Кольского п-ова начинается с 1930-х, когда по прогнозу А.Е. Ферсмана в Монче-тундре были обнаружены их жильные тела. С 1937 г. они служили сырьевой базой для ГМК «Североникель», построенного у подножья Монче-тундры одновременно с г. Мончегорском. С 1946 г. стала интенсивно развиваться добыча Cu-Ni руд в Печенгском р-не, где был создан комбинат «Печенганикель». Сегодня оба комбината, как и «Норильский никель» – части крупного горно-металлургического холдинга.

Печенгские руды разрабатываются открытым и подземным способами. Выделяют 2 основных типа руд – сплошные и вкрапленные. Сплошные – это жильные тела, сложенные пентландитом, халькопиритом и пирротином с примесью магнетита и других второстепенных минералов. Такие жилы отличаются высоким содержанием полезных компонентов (Cu, Ni, Co, Se, Te, Au, ЭПГ и др.), но богатые руды встречаются редко. Преобладают вкрапленные руды – более бедные, в которых рудные минералы рассеяны среди силикатов: оливина, серпентина, хлорита, пироксенов, амфиболов и др. С поверхности сульфидные руды покрываются бурыми плёнками гидроксидов Fe из-за легкой окисляемости пирротина. На глубине руды представлены свежими породами с неокисленными сульфидами. Добытая на рудниках Печенги Cu-Ni руда поступает на обогатительную фабрику в г. Заполярный. Здесь из тонко измельчённой руды методом флотации получают сульфидный концентрат. Потом его металлургическими методами превращают в промежуточные продукты – штейн (сплав сульфидов, из которого удалена основная часть S) и файнштейн (сплав, из которого удалена основная масса Fe). Файнштейн перевозят в г. Мончегорск, где на «Североникеле» после сложных металлургических и электрохимических процессов из него получают Cu, Ni, Co и драгоценные металлы (Au, ЭПГ). С особенностями геологического строения Cu-Ni месторождений можно ознакомиться в геологических музеях г. Апатиты, с деталями переработки Cu-Ni руд – в музее Дома техники ОАО «Североникель» в г. Мончегорске.

Рядом с образцами Cu-Ni руд Печенги в геопарке лежит глыба железистого кварцита из Оленегорска (№ 14). Железистые кварциты – наиболее распространённый в мире тип железорудных месторождений. К нему относятся месторождения Курской магнитной аномалии, Кривого Рога и других районов мира. Крупные месторождения обнаружены в 1930-х в районе г. Оленегорска Д.В. Шифриным, Н.С. Зонтовым и другими геологами. Несколько месторождений образуют здесь единое рудное поле. Геологическое строение месторождений, их минеральный состав и условия образования сходны. Наиболее крупные месторождения Оленегорского рудного поля – Оленегорское, Кировогорское, Комсомольское и др. Железные руды представляют собой архейские метаморфические породы, главные минералы – кварц, магнетит и амфибол, второстепенные – гематит, гранаты, эпидот и др. Руды добываются в карьерах, на Оленегорском месторождении – и подземным способом. На обогатительной фабрике руда после дробления подвергается магнитной сепарации. Получаемый магнитный концентрат (с содержанием Fe более 56 % при ничтожном содержании вредных примесей – S, P, As и др.) отгружается ОАО «Олкон» в г. Череповец на металлургический комбинат ОАО «Северсталь» (как и магнетитовый концентрат из Ковдора). Оленегорский ГОК добывает около 14 млн. т. железной руды и получает до 4.5 млн. т. железного концентрата в год. На Кольском п-ове обнаружены и другие месторождения Fe и Fe-Ti руд (Цага, ГремяхаВырмес, Африканда и др.), но они не разрабатываются и в геопарке не представлены.

Знакомство с полезными ископаемыми Кольского п-ова завершается осмотром образцов декоративно-облицовочного сырья (№№ 25-32). Это зеленоватые хибинские породы (уртит № 12 и 26, хибинит № 27), розоватые порфировидные граниты Кузреченского месторождения (№ 28), тёмные (до чёрных) амфиболиты (№ 18), габброиды и пироксениты (№№ 29, 31, 32). Ими далеко не исчерпывается разнообразие поделочных и декоративно-облицовочных полезных ископаемых региона. Нет в геопарке знаменитых хибинских астрофиллитов и рисунчатых тингуаитов, печенгских яшм и доломитов, терских песчаников с аметистами и без них, нет многого, с чем можно познакомиться в других геологических музеях города.

Если увиденное поможет экскурсантам ближе познакомиться с полезными ископаемыми нашего края и понять роль геологии в его прошлом и будущем, то цель посещения этого уникального геологического музея под открытым небом будет достигнута. Может быть, кого-то посещение подтолкнёт к более глубокому знакомству с богатствами недр Мурманской области и, вообще, с замечательной наукой геологией. С вопросами, в том числе о сопровождении экскурсий, можно обращаться по адресам в г. Апатиты: (1) ул. Ферсмана, д. 16, Выставка минерального сырья КНЦ РАН, (2) ул. Фестивальная, д. 15а, Геологический кружок Дома детского творчества им. А.Е. Ферсмана. Рекомендуемая литература для предварительного прочтения: Пожиленко В.И. и др. Геология рудных районов Мурманской области. Апатиты: Изд-во ГИ КНЦ РАН, 2002. 360 с.

Автор: Кирнарский Ю.М

Источник

Прочитано 455 раз Последнее изменение Вторник, 21 Апрель 2020 14:12
Другие материалы в этой категории: « Вид из окна