До конца XIX века Печенгский район представлял собой дикий малообитаемый край, за исключением самого северного побережья Баренцева моря, где в устье р. Печенги с 1532 г. функционировал Печенгский монастырь, выполнявший одновременно и пограничную службу Российского государства. В условиях полного бездорожья исследованиям подвергалась лишь незначительная его часть. Так, Д.Киль в 1872 г., обследовавший побережье губы Долгой к западу от Печенгского залива, впервые открыл среди гнейсов полиметаллические жилы. Затем С.Буковецкий обнаружил группу аналогичных жил в районе губы Базарной, а Д.Попович - в Наживочном наволоке. В 1914 г. Товарищество горных предприятий "Стефанович и Острем" предприняло попытку добычи свинцовых руд, однако после детальной разведки продолжение ее было признано неперспективным. В 1942-1943 гг. свинцово-цинковые руды месторождения Софья в районе губы Долгой разрабатывались под контролем немецких оккупационных войск.
Никеленосные ультраосновные породы в Печенге впервые обнаружил русский геолог С.А.Конради, проводивший в 1912 г. по заданию Российского геологического комитета поиски возможного продолжения на территории района зюдварангерской железорудной формации, которая, как им установлено, прерывается вдоль пограничной с Норвегией Паз-реке.
В 1920 г. по мирному договору между советской Россией и Финляндией Печенгский район был уступлен Финляндии. В 1921 г. Геологическая комиссия Финляндии снаряжает экспедицию под руководством Х.Хаузена также с целью поиска железных руд. При этом отрядом Г.Торнквиста обнаружена сульфидная медно-никелевая минерализация на горе Котсельваара. Это открытие явилось толчком для поисков руд в полосе распространения ультра- основных и основных пород вдоль горной гряды Печенгской тундры.
В течение 1922-1934 гг. Геологической службой Финляндии проведены обширные поиски и разведка медно-никелевых месторождений. С применением геофизических и буровых работ открыты и предварительно разведаны месторождения Каула, Каммикиви и Ортоайви в западной части полосы и ряд рудопроявлений - в восточной. Первоначально открытое рудопроявление на г. Котсельваара признано неперспективным.
В те же годы в Восточной Лапландии Мурманской области экспедициями Академии наук под руководством А.Е. Ферсмана открыты и разведаны медноникелевые руды в Мончетундре и сульфидная минерализация в Кучин-тундре на восточном продолжении печенгской свиты, названной А.А.Полкановым, свитой Печенга-Кучин. В результате на крайнем северо-востоке Балтийского щита наметилась довольно протяженная никеленосная провинция. На сырьевой базе медно-никелевых руд Мончетундры в 1933-1938 гг. возведен горно-металлургический комбинат "Североникель" и город Мончегорск. Финляндия же разведанные медно-никелевые месторождения и всю рудоносную полосу от западной до восточной границ Печенгского района протяженностью более 60 км и шириной 2 км в 1934 г. сдала в концесию Интернациональной никелевой компании (ИНКО, Канада) сроком на 20 лет. ИНКО в течение трех лет детально разведала месторождение Каула до глубины 250 м с запасами медно-никелевых руд в количестве 6088 тыс. т со средним содержанием в них никеля 3,86% и меди 1,82%; соответственно запасы металлов: никеля 235 тыс. т, меди 111 тыс. т, а в 1937-1940 гг. на его сырьевой базе построила подземный рудник, металлургический завод и поселок.
поc. Петсамо
В 1940 г. в ходе советско-финской войны советские войска вступили на территорию Печенгского района, но при заключении мирного договора район был оставлен за Финляндией. Медно-никелевое предприятие Петсамоникель в ходе войны не пострадало. Но вскоре после вывода советских войск Печенгский район был оккупирован войсками фашистской Германии и на его территории в июне 1941 г. развернулись военные действия. В период оккупации месторождение интенсивно разрабатывалось под контролем немцев. Было добыто и переработано на металлургическом заводе 290 тыс. т и около 170 тыс. т руды вывезено в Германию. Всего из добытой руды получено около 16000 т никеля и 8000 т меди с соответствующим количеством попутных металлов - золота, серебра, платиноидов.
В октябре 1944 г. Печенгский район полностью освобожден от фашистских войск и воссоединен с СССР. Металлургический завод, рудник и поселок при отступлении немецкими войсками были полностью разрушены. Для их восстановления и дальнейшего развития медно-никелевого производства в Печенгском районе по постановлению правительства СССР в ноябре 1944 г. Министерством цветной металлургии организуется горно-металлургический комбинат "Печенганикель", а проектирование предприятия возложено на Государственный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт "Гипроникель".
Памятник «Ностальгия по Петсамо». Финляндия, Ивало
В короткий срок группа специалистов этого Института под руководством В.К.Котульского произвела подробную геологическую ревизию подземного рудника Каула, что позволило комбинату, не ожидая полного восстановления предприятия, в 1945 г. начать подземную добычу руды и доставлять ее автомобильным транспортом в порт Лиинахамари и далее - морским до г. Мурманска и железнодорожным - в г. Мончегорск на комбинат "Североникель".
В необычайно сложных условиях послевоенной разрухи, дефицита кадров специалистов и рабочих, строительных материалов и оборудования в течение двух лет осуществлено восстановление металлургического завода и наземных сооружений рудника Каула; заново возрожден поселок Никель; построены школы, больница, подсобное хозяйство, линии электропередач и другие объекты. 6 ноября 1946 г. на металлургическом заводе произведена первая плавка руды. С этого момента основная масса добытой руды стала перерабатываться на месте, хотя поставки ее на "Североникель" также продолжались.
Геологоразведочные работы
В целях изучения медно-никелевых месторождений и расширения минерально-сырьевой базы комбината "Печенганикель" в феврале 1945 г. по решению Минцветмета СССР организуется Печенгская геологоразведочная партия (ГРП), задачей которой на первом этапе являлось детальное геологическое картирование и доразведка уже эксплуатируемых месторождений Каула и Каммикиви. В течение 1945-1947 гг. составлены геологические карты месторождения Каула в масштабе 1:2000 и участка месторождений Каула- Каммикиви в масштабе 1:10000 (Ф.Н.Корюкин). Произведена буровая разведка месторождения Каула до глубины 400 м; организованы тематические исследования структур рудных полей, состава горных пород и руд по данным разведочного бурения (Н.А.Елисеев, Г.И.Горбунов, Б.И.Папушис).
В 1945 г. в Печенгском районе начала работу комплексная экспедиция Ленинградского геологического управления под руководством Д.Ф.Мурашова и С.Д.Покровского. В течение трех лет осуществлено геологическое картирование в масштабе 1:100000 сначала северной части района (Н.А.Курылева, Т.Л.Гольдбурт), а затем восточной и южной частей (Л.И.Иванова, Г.Т.Ма- кеенко). Одновременно проводилось изучение и предварительная оценка медно-никелевых месторождений в полосе от Западного Ортоайви до озер Пильгуярви и Северного Онки (В.Н.Ездрова, В.А.Перевозчикова, Т.В.Перекалина, 1946 г.). В 1947-1948 гг. Пятым геологическим управлением проведены поиски алмазов и картирование юго-западной части района (Н.А.Курылева).
Региональные исследования внесли много нового в представления о геологии района. Весьма интересной является находка Н.А.Курылевой остатков фауны в доломитах печенгской свиты, давших ей основание относить последнюю к нижнему палеозою, что, однако, не было признано при последующих исследованиях.
Печенгская ГРП в 1948 г. приступила к детальной разведке месторождения Пильгуярви, изучавшегося ранее в 1929-1937 гт. финскими и канадскими геологами, но не получившего положительной оценки. Разведанное в течение пяти лет это месторождение, оказалось, по запасам руд самым крупным в рудном поле. Пространственно и структурно связанные между собой пластообразные рудные тела, сложенные рядовыми вкрапленными рудами в серпентинизированных перидотитах, слагают единый рудный узел, контуры которого на момент передачи его в эксплуатацию в 1959 г. остались неизученными ни по простиранию, ни в глубину. Доразведка его осуществлена в процессе разворота горнодобычных работ геологоразведочной службой комбината (ГРС), успешно действующей со дня ее организации в 1944 г. На подземных рудниках Каула-Котсельваара-Каммикиви широко применялось алмазное бурение для подготовки запасов к отработке отдельных блоков и оконтуривания рудных тел на флангах в местах их выклинивания. Интересно отметить, что именно этой службой еще в 1948 г. разведано так называемое Отдельное рудное тело в лежачем боку месторождения Каула (Т.А.Александров, А.В.Борисов) с запасами богатой руды более 300 тыс. т.
После вскрытия карьером Центрального рудного тела месторождения Пильгуярви ГРС разведала в 1967-1973 гг. в его лежачем боку месторождение богатых руд Заполярное (В.Н.Орлов, Г.Д.Вареня и др.), представляющее собой крутопадающую на юг апофизу Центрального рудного тела. При доразведке глубоких горизонтов этого тела ГРС разведаны также не выходящие на поверхность Быстринское месторождение на восточном фланге и Тундровое на западном (С.В.Соколов, В.Н.Орлов и др.), непосредственно соединяющиеся с рудной залежью, вскрытой Кольской сверхглубокой скважиной в 1971 г.
Буровая установка «Уралмаш-15000». Кольская сверхглубокая скважина.
Осуществив передачу месторождения Пильгуярви комбинату "Печенганикель", коллектив геологоразведчиков снова возвратился в пос. Никель для проведения поисков в западной части рудного поля, главным образом, по простиранию оруденелой тектонической зоны Каула-Каммикиви, перспективы которой к тому времени уже оценивались весьма положительно.
В 1950-1951 гг. по левому борту ручья Котсельйоки на удалении 1000 м к востоку от месторождения Каула открыто и разведано месторождение Промежуточное, полностью отработанное в 1964-1970 гг. открытым способом. В 1952-1963 гт. разведано второе по количеству запасов медно-никелевых руд месторождение Котсельваара, расположенное на продолжении Главной рудной зоны Каулы к востоку от Промежуточного месторождения и соединяющееся далее с рудными телами месторождения Каммикиви. Следует отметить, что именно к этому никеленосному массиву относится приповерхностный выход никеленосного колчедана, открытый первым в районе. Прослеживание рудной зоны далее на восток за пределами собственно месторождения Каммикиви, с учетом накопленного опыта разведки, позволило Печенгской ГРП уже в 60-х годах разведать группу сложно-изогнутых пластообразных рудных тел, объединенных под общим названием Семилетка.
Таким образом, на западном фланге рудного поля разведан крупный рудный узел, месторождения которого в отличие от восточного - Пильгуярвинского узла, сложены в значительной мере богатыми вкрапленными, брекчиевидными и сплошными сульфидными рудами.
Одновременно с разведкой месторождений непрерывно продолжалось составление детальной геологической карты центральной части рудного поля в масштабе 1:10000, которая в основном была выполнена в 1957 г. совместными усилиями специалистов Кольского филиала АН СССР (Г.И.Горбунов, Н.А.Корнилов) и Печенгской ГРП (К.Н.Уткин, А.У.Хуснуяров). Эта карта послужила основной для направления дальнейших поисковых работ в рудном поле. Она непрерывно пополнялась новыми сведениями по мере проведения поисков на участках Северное Соукерйоки и Пахтаярви (1958 г.); Киерджипор (М.И.Буко, 1968 г.); Соукер, Мирона и Райсоайви [А.М.Дудкин, 1969]; Семилетка (И.А.Яковлев, 1969 г.); Западно-Каульском [Ю.И.Филимонов, 1972]; а также за счет обобщения геолого-геофизических исследований [Л.И.Увадьев, 1965 г.; Д.Н.Васильев и Г.П.Дудкина, 1974 г.].
Поисковые работы в Центральной части рудного поля увенчались разведкой в 1973-1974 гг. месторождения Спутник (А.М.Дудкин, В.Г.Кухарук, М.М.Трушин). В 1979-1983 гг. разведано промышленное оруденение в ультраосновных массивах верхнего яруса участка Киерджипор (В.А.Горелов, Ю.И.Филимонов, Н.И.Цыкаль).
Ленинградское геологическое управление в 40-х годах провело комплексные геолого-поисковые работы в масштабе 1:50000 на всем протяжении восточного фланга Печенгского рудного поля от месторождения Онки - на западе - до Кучин-тундры - на юго-востоке (Г.Т.Макеенко, Л.Я.Харитонов, В.Я.Ку- зенков и др., 1954 г.). Помимо геологического картирования с применением геофизических и буровых работ, проведена оценка никеленосности большей части массивов ультраосновных и основных пород. Однако промышленных скоплений сульфидов никеля и меди в них не установлено.
В соответствии с выдвинутым в процессе указанных исследований представлением о периклинальном замыкании Печенгской синклинали на участке Кучин-тундры, все последующие годы основное внимание было сосредоточено на изучение ее, так называемого, южного крыла. В полосе шириной от 2 до 6 км и протяженностью до западной границы района, сложенной интенсивно метаморфизованными осадочно-вулканогенными сланцами, проведены геологопоисковые работы в масштабе 1:50000. В результате в толще слюдяных, биотит-магнетитовых, кварц-амфиболовых и глинисто-углистых сланцев и кварцитов отмечены лишь рассланцованные межпластовые тела метадиабазов, метапорфиритов и линзы амфиболизированных ультрабазитов, не несущих однако медно-никелевого оруденения. На основании этих данных Н.Д.Са- довский и В.М.Чапышев (1949 г.), а также Л.С.Коссовой (1950 г.) воздержались относить указанную толщу к печенгской серии, считая ее более древней. И тем не менее Е.М.Михайлюк (1952 г.), Л.И.Иванова (1953 г.) и Г.Т.Макеенко (1954 г.) продолжали настаивать на объединении ее с нижними частями печенгской серии. В то же время В.Г.Загородный, Д.Д.Мирская и С.Н.Суслова отстаивают литолого-стратиграфическое и структурное единство Печенгского синклинория, который характеризуется лишь отличительными чертами складчатой тектоники и метаморфизма на его северном и южном крыльях вследствие разрывных дислокаций между ними.
Поисково-съемочные работы в масштабе 1:100000, переместившиеся в южную часть Печенгского района, увенчались открытием в 1957 г. К.Д.Беляевым Аллареченского месторождения богатых медно-никелевых руд, приуроченного к массиву ультраосновных пород в толще архейских гнейсов и амфиболитов. Это открытие внесло существенные коррективы в представления о металлогении архейского гнейсового основания и оказало влияние на направления дальнейших геологоразведочных работ.
В условиях большой залесенности и заболоченности территории потребовалось применение в первую очередь различных геофизических и геохимических методов поисков с последующей проверкой выявленных аномалий бурением скважин. В 1961 г. удалось обнаружить второе месторождение в Аллареченском рудном районе - месторождение Восток (В.А.Горелов и др.) и группу рудопроявлений, связанных с многочисленными массивами ультраосновных пород: Рунийоки, Аннама, Акким, Хихнаярви, Вешьяур, Южное и др.
Высокое содержание никеля, меди и сопутствующих им металлов в руде Аллареченского месторождения и благоприятные горно-технические условиях его залегания способствовали организации его полной отработки в течение 1962-1972 гг. В период с 1969 по 1994 гг. отработано подземным способом и месторождение Восток.
Опираясь на полученные в Аллареченском рудном районе результаты, в последующие годы съемочно-поисковые работы проведены и в северо- восточном обрамлении Печенгской структуры, где в 1969-1972 гг. М.А. Сотниковой и Е.М.Бакушкиным обнаружено три довольно крупных интрузива ультрабазитов на участке оз. Карикъявр. В одном из них установлено вкрапленное сульфидное оруденение с содержанием никеля 0,73%. В 1978— 1979 гг. проведена оценка этих рудопроявлений (В.А.Горелов, З.М.Кольцова, Б.Г.Копытько, 1980 г.).
Научные исследования
Геологическое изучение медно-никелевых месторождений началось вскоре после их открытия в 1921-1934 гг. и было продолжено после освобождения Печенгского района одновременно с возрождением никелевого производства первоначально группой специалистов института Гипроникель под руководством В.К.Котульского, а затем геологами Печенгской ГРП, Кольского филиала АН СССР и Лаборатории геологии докембрия АН СССР под руководством Н.А.Елисеева.
По мере углубления исследований стали появляться различные мнения относительно генезиса месторождений. Так, В.К.Котульский в 1946-1948 гг. публикует серию статей о современном состоянии вопроса генезиса медно-никелевых месторождений вообще. Отмечая отсутствие единой точки зрения по данному вопросу и наличие двух гипотез - ликвационно- магматической и гидротермальной - он однозначно развивает первую гипотезу с обоснованием абиссальной ликвации магматического расплава (ликвационной дифференциации) с последующим внедрением обособившегося рудного расплава как вместе с основной магмой в условиях напряженной тектонической деятельности, так и самостоятельно при слабой тектонической напряженности, с образованием жил сплошных сульфидов. Несколько раньше Х.Вайринен при описании петрологии никеленосных интрузивов в рудном поле Каула-Каммикиви предложил гипотезу о глубинной ликвации сульфидного расплава и внедрении его в туфогенно-осадочную толщу вслед за силикатной магмой, в период времени после ее затвердевания, одновременно с метаморфизмом и рассланцеванием пород.
Д.Ф.Мурашев [1946], поддерживая точку зрения об отделении насыщенной летучими сульфидной магмы в глубинном очаге, подразделяет медноникелевые месторождения на четыре генетические группы: 1) ликвационные в верхнем разрезе; 2) инъекционные, отликвировавшиеся на глубине; 3) контактово-метасоматические и 4) гидротермальные.
В ходе проведения геологоразведочных работ непрерывно изучался состав интрузий ультраосновных и основных пород и связанных с ними месторождений. Первые их результаты опубликованы в сборнике под редакцией Н.А.Елисеева и в монографии Г.И.Горбунова. Позднее итоги исследований геологии, петрологии и минералогии никеленосных интрузивов, закономерностей их распространения в рудном поле, морфологии и состава рудопроявлений, а также генезиса сульфидной медно-никелевой минерализации опубликованы в коллективной монографии Н.А.Елисеева, Г.И.Горбунова, Э.Н.Елисеева, В.А.Масленникова и К.Н.Уткина. В ней Н.А.Елисеев изложил альтернативное представление - о гидротермальном происхождении сульфидных руд, включая первичную вкрапленность в ультраосновных породах, полагая, что "никель не принимал участия в ранних продуктах кристаллизации магмы - в первичных силикатных минералах, а также не концентрировался в продуктах ликвации и не входил в состав рудной (сульфидной) магмы при высокой температуре до начала кристаллизации силикатной магмы, возникающей при ликвации. Весь никель концентрировался в остаточных продуктах кристаллизации магмы - гидротермальных растворах". В гидротермальных же условиях происходило и переотложение первичной вкрапленности с образованием жил сплошных и брекчиевидных руд в тектонических зонах.
В 1968 г. вышла в свет монография Г.И.Горбунова "Геология и генезис сульфидных медно-никелевых месторождений Печенги" с подробным описанием всех выявленных к тому времени месторождений, сопровожденная детальной геолого-структурной картой рудного поля, погоризонтными рудничными планами и геологическими разрезами, дающими представление о структуре месторождений и ведущем значении литолого-тектонических факторов в их формировании и размещении. На основании изучения текстур и структур руд и парагенетических ассоциаций минералов длительный процесс рудообразования разделен автором на три этапа: собственно магматический, пневматолито-гидротермальный и гидротермальный. Отчетливо выраженный метаморфизм руд рассматривается как явление, сопряженное с единым геологическим процессом образования месторождений. Автором положительно оценены геологические предпосылки для поисков новых месторождений в рудном поле, что сыграло решающую роль при выборе места заложения Кольской сверхглубокой скважины (СГ-3) в 1967 г.
Проходка скважины СГ-3 и участие в ее исследованиях большого круга специалистов-геологов, минералогов, геохимиков и геофизиков - из различных учреждений Мингео СССР и АН СССР - позволили вскрыть полный разрез печенгской серии вулканогенно-осадочных пород с расположенными в ней интрузиями ультраосновных и основных пород и открыть в 1971 г. новое месторождение промышленных медно-никелевых руд в интервале глубине 1667,5-1676,5 м с содержанием никеля 0,9%, меди 0,3%, а также кобальта, платиноидов, золота и серебра. Обнаружение не выходящего на дневную поверхность рудного тела, а также несколько глубже - ряда более мелких жил богатых сульфидных руд значительно расширило перспективы рудного поля в целом.
Кроме того, впервые в мире на глубине более 12200 м получена уникальная информация о физико-механических свойствах и состоянии вещества континентальной земной коры, а на основе геофизических и ядерно-геофизических исследований сделаны выводы о геологической природе сейсмических границ.
В течение трех десятилетий многие авторы изучали геологию и структуру, петрологию, минералогию, геохимию и генезис руд Аллареченского месторождения (А.И.Богачев, В.А.Горелов и др., А.И.Богачев и В.И.Кочнев-Первухов, Г.И.Горбунов, Ю.В.Гончаров, В.В.Проскуряков и С.И.Зак, Ю.Н.Яковлев и А.К.Яковлева и другие). Всесторонне обсуждались проблемы метаморфизма руд в современном аспекте. Большинством исследователей отмечается первично магматическое происхождение сидеронитовой сульфидной вкрапленности и последующее ее переотложение, связанное с гранитоидным магматизмом.
В связи с разворотом поисково-разведочных работ в Аллареченском районе осуществлены исследования комплекса геофизических методов поисков: наземной и скважинной электроразведки - метода глубинного заряда (ММЗ) в комплексе с зондированием методом переходных процессов (ЗМПП), дальним радиоволновым просвечиванием (ДРВМ), а также акустическим методом (Ф.Н.Свияженинов и др., 1984, Н.Н.Болгурцев и др., 1990 г.).
Проблемы геологии и генезиса медно-никелевых месторождений Печенги обсуждались также на специальных всесоюзных совещаниях в 1963 и 1987 гг. в Геологическом институте Кольского филиала АН СССР. Материалы совещаний, отражающие различные стороны проблемы в современном свете и задачи дальнейших исследований, опубликованы в ряде книг.
Добыча и переработка руд
Вскрытие и отработка месторождений ведется двумя способами, в зависимости от глубины залегания рудных тел: открытым - месторождений Аллареченское и Промежуточное и комбинированным - открытым до глубины 200-300 м, глубже - подземным, с закладкой выработанного пространства - месторождений Каула, Котсельваара, Каммикиви, Семилетка, Пильгуярви. Глубокозалегающие месторождения отрабатываются подземным способом также с закладкой выработанного пространства - месторождения Заполярное, Спутник и Восток. Все не выходящие на поверхность рудные тела Пильгуярвинского месторождения намечено отрабатывать подземным способом.
Руда с содержанием металлов более 1,5% направляется прямо на электроплавку, а вкрапленные руды с содержанием никеля менее 1,5% подвергаются обогащению на двух обогатительных фабриках. На ОФ-Iв пос. Никель обогащаются руды с Западной группы месторождений; на ОФ-Н в г. Заполярном - руды восточного рудного узла. Сульфидные медно-никелевые концентраты подвергаются спеканию в агломерационном цехе в г. Заполярном. На металлургическом заводе в пос. Никель действует цех по производству серной кислоты из отходящих сернистых газов производительностью 180 тыс. т в год. Все продукты металлургического завода направляются на дальнейшую переработку в комбинат "Североникель", г. Мончегорск.
По материалам "Медно-никелевые месторождения Печенги" Авторы: Г.И. Горбунов, Ю.А. Астафьев, Ю.В. Гончаров, А.У. Корчагин, Ю.Н. Нерадовский, В.Ф. Смолькин, С.В. Соколов, Н.В. Шаров, Ю.Н. Яковлев