ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕСТОРОЖДЕНИЯХ

Полезные ископаемые имеют первостепенное значение в жизнедеятельности человеческого общества. Успешное развитие и процветание большинства государств в значительной степени определяется использованием собственной минерально-сырьевой базы или возможностью приобретения минерального сырья за рубежом. Энергетическое сырье: нефть, уголь, газ, а в последние десятилетия и уран; металлы: железо, марганец, никель, свинец, цинк, медь, молибден, вольфрам, олово, золото, серебро, платина; нерудное сырье: соли, асбест, флюорит, графит – это далеко неполный перечень необходимых и наиболее широко используемых полезных ископаемых.

1. История освоения минеральных богатств России

Первыми полезными ископаемыми, которые использовались первобытными людьми, были неметаллические: вода, глина. За 20 тыс. лет до н.э. добывались кремень, кварц, роговик, соль, известняк.

Первый металл, который стал использовать человек за 7 тыс. лет до н. э., это медь, выплавлявшаяся из карбонатной руды на территории современной Турции. Примерно с пятого тысячелетия до н. э. из меди начали изготавливать орудия труда, а золото использовалось для украшения. С третьего тысячелетия до н. э. использовали бронзу – сплав меди с оловом. Железо активно начали получать и использовать в 5 – 4 в. до н.э.

В древней Руси и на близлежащих территориях археологические находки свидетельствуют о развитии горного промысла в каменном, бронзовом и железном веке в Сибири, на Урале, Алтае, Забайкалье – «чудские копи», в Ср. Азии – «китайские», на Кавказе – «греческие» древние выработки. Они датируются поздним неолитом – бронзовым веком (вторая половина У тысячелетие до н. э. – II век н. э.). Так, в Чудской шахте на Урале найдены останки горняка с кожанной сумкой, а рядом остатки плавильных печей с боковыми поддувами и шлаком с древесным углем и каменные ступы для дробления руды. В Минусинской котловине разрабатывалось около 120 месторождений меди и полиметаллов; на Алтае велась добыча олова и россыпного золота. На Русской равнине осуществлялась добыча болотных руд железа. Найдены остатки карьеров размером 120х20м, глубиной до 18м, подземные выработки округлого сечения глубиной до 40м с целиками вдоль рудных тел с креплением каменными столбами. Орудиями труда были медные, каменные топоры, кайлы, кинжалы, деревянные лопаты, ступы, горшки, сумки.

В средние века (III – ХУIII в.в.) разрабатывался широкий круг полезных ископаемых: каменные стройматериалы (блоки), известняк, мрамор, болотные, озерные и более глубокозалегающие лимонитовые и сидеритовые руды (Вологодская, Тульская области), руды Au, Sn, Ag, Sb, Hg, Pb. Цветные металлы привозили из Ср. Азии (Чаткальские и Кураминские горы Карамазара), где в это время был расцвет горного дела, мусковит («московское стекло») добывался в Карелии, янтарь на Днепре, соляные промыслы были в Вычегодском районе (бассейн Камы), бакинская нефть добывалась в колодцах с У1в. В «Книге большого чертежа» (ХУ1 в.) описание Московского государства сопровождается указаниями на разработку многих полезных ископаемых. В 1584 г. при Иване Грозном был организован «Государев приказ каменных дел». В 1635 г. на р. Каме был построен первый государственный медеплавильный завод. В 20-е – 80-е годы ХУ11 в. по следам древних выработок один из охотников открыл на Алтае крупные полиметаллические месторождения с серебром (впоследствие Зыряновское, Риддеровское, Змеиногорское месторождения). В это время были организованы первые правительственные экспедиции, часто по челобитным письмам рудознатцев.

Технология горных работ была довольно высокой, особенно на месторождениях солей и железа. Скважины глубиной до 250м бурились ударно-вращательным способом деревянными трубами с железными наконечниками. Соляной раствор выкачивался и поступал в солеварни. Даже шведы обманным путем вызнали эту технологию. Железо плавили сыродувным способом при температуре 980-1200⁰. Искали железо в болотах при помощи березовой коры, которая при наличии руды в воде разъедалась. В Вятской волости работало более 100 домниц. Каждая из них давала 500-1600 кг железа за сезон. В это время и позже Русь вывозила его за границу, особенно в Англию, где своего железа не было.

Толчком для развития горно-геологического дела послужили походы первопроходцев на Урал, в Зауралье и Сибирь, особенно П. Бекетова, Я. Похабова, В. Пояркова, С. Дежнева и др. Через 60 лет после походов Ермака Россия «вышла» к Тихому океану. В Сибири соляные копи по рекам Куте и Илиму начали работать в 1636г. Здесь в 1639г. Ерофей Хабаров основал соляные варницы. Усольский солезавод начал функционировать с 1642г. В 1636г. кузнец Шестачка Коршунов нашел в окрестностях Илимского острога железную руду и организовал маленький железоделательный завод. В 1640г. Алексей Жилин нашел слюду по р. Тасеевой в Вост. Саяне, а в 1650г. казак Сидор Васильев открыл мусковит в Витимо-Патомском нагорье (впоследствие Мамский слюдоносный район). Добычу организовали в 1689г. купцы Лыткин и Творогов.

Реформирование страны, начатое Петром 1, потребовало развития промышленности, а значит, в первую очередь – горно-металлургической отрасли. Была создана Берг-коллегия, на Урале открыты горные школы, а затем Горное училище (1723г.) в Екатеринбурге, преобразованное позже в знаменитый Горный институт. В 1718 г. был принят «закон о горных привилегиях», в котором предусматривались, с одной стороны, полная свобода поиска полезных ископаемых, с другой, наказание за утаивание открытий.

В 1721- 22 г.г. были открыты угольные месторождения на Дону (Донбасс) и в Подмосковье (Подмосковный бассейн). К 1837 году Россия по выплавке чугуна обогнала Германию, Великобританию и Францию. В конце Х1Х века Россия вступила в полосу промышленного подъема, что привело и к подъему горно-добывающей промышленности. Был образован Геологический комитет, который организовал составление геологических карт и поиски полезных ископаемых, в том числе вдоль линии Транссибирской железнодорожной магистрали. С этого времени в России начало активно развиваться учение о геологии месторождений полезных ископаемых (Е.С. Федоров, Н.К. Высоцкий, В.А. Обручев, позднее А.Е. Ферсман, А.Н. Заварицкий). Однако Россия до Октябрьской революции тратила на геологические работы меньше, чем Канада в 60 раз, чем США в 20 раз.

После революции 1917г. была поставлена задача самостоятельно снабдить страну всеми видами минерального сырья за счет собственных месторождений. Нефть и газ в промышленных масштабах добывались только на Кавказе в Грозненском и Майкопском районах. В 1918 г. нефть и газ были объявлены государственной собственностью. Начались активные поиски в Поволжье, особенно после открытия здесь нефти в 1929г. Прогноз на нефть в Волго-Уральской провинции был сделан И.М. Губкиным. Нефтяной фонтан забил в 1932 г. в районе Ишимбаево. До 1937г. были открыты Краснокамская, Туймазинская, Бугурусланская и др. площади на больших территориях Татарии, Башкирии, Самарской, Пермской областей. В 40-60-х годах Волго-Уральская провинция стала основной нефтяной базой страны (1400 нефтяных и газов залежей). Крупнейший Западно-Сибирский нефтегазоносный район также был предсказан И.Н. Губкиным. В 1953-61г.г. были открыты месторождения газа Березовское, Уренгойское, Ямбурское, Заполярное, нефти Мегионское, Шаимское, Самотлорское, Федоровское. Новая провинция - Восточно-Сибирская -создаетсяначиная с 60-х годов (Марковское, Ярактинское, Ковыктинское и др. месторождения). Сейчас строится газопровода Восточная Сибирь-Дальний Восток.

Уголь в начале ХХ в. добывался в Донецком, Кузнецком и Иркутском бассейнах. Были расширены перспективы старых угольных бассейнов и выявлены новые: Печерский, Канско-Ачинский, Южно-Якутский и др.

Новые районы золотодобычи в ХХ в. были открыты на Северо-Востоке, на Алдане, на Дальнем Востоке, а новые месторождения золота – в Ленском районе, в Забайкалье, в Алтае-Саянской области. Крупный рудный район – Норильский с сульфидной медно-никелевой и платиноидной минерализацией был открыт на севере Сибири. В 50-е годы была выявлена крупнейшая в мире Якутская алмазоносная провинция, а урановорудная провинция установлена в Забайкалье. Успехи в открытии новых месторождений, рудных районов и провинций были обусловлены тем, что в бывшем Советском Союзе была создана мощнейшая в мире разветвленная государственная геологическая служба, в которой в 70-е годы работало более 500 000 человек.

За советский период страна вышли на 1-3 места в мире по добыче многих полезных ископаемых.

Параллельно с открытиями месторождений и добычей полезных ископаемых развивалась геологическая наука. Первыми «учеными» в области геологии полезных ископаемых были древние рудознатцы и горщики, владевшие навыками поисков и эксплуатации полезных ископаемых. Одним из первых трудов по геологии, написанным за 2000 лет до н.э., является работа китайского ученого Сай-Хей-Дина «Древние сказания о горах и морях». Первые научные идеи появились в эпоху Возраждения, в частности, в трудах Георгия Бауэра (Агриколы), который работал в Германии, в Рудных горах. В капитальном 12-томном труде «О горном деле и металлургии» он объяснял образование рудных тел как процесс загустения в трещинах горячих растворов, насыщенных металлами. Французский ученый Рене Декарт считал, что частицы рудных минералов приносятся к поверхности из ядра Земли. Вопросы формирования месторождений полезных ископаемых отражены в трудах М.В. Ломоносова, который поддерживал эндогенную теорию рудообразования, рассмотренную в трудах «Слово о рождении металлов от трясения Земли», «О слоях земных» и др. (всего более 20 работ по геологии и горному делу).

К началу Х1Х в. относится развитие теории магматогенного рудообразования и установление связи месторождений определенных металлов с определенными типами магматических пород. Во второй половине этого столетия для объяснения геологических процессов начали привлекать законы физики и химии - Эли де Бомон, Л. Де Лонэ, В. Линдгрен. Последний предложил генетическую классификацию месторождений полезных ископаемых.

В России во второй половине Х1Х в. – первой половине ХХ в. важное значение для развития учения о полезных ископаемых имели работы В.М. Севергина, А.П. Карпинского, описавшего месторождения Урала, А.Е. Ферсмана, изучавшего пегматитовые и др. месторождения, А.Н. Заварицкого, создавшего стройную теорию магматогенного рудообразования. Большой вклад в открытие и изучение месторождений нефти внес И.М. Губкин. Основы изучения закономерностей формирования и локализации месторождений полезных ископаемых и, соответственно, новой науки металлогении, заложили С.С. Смирнов и Ю.А. Билибин. Далее учение о полезных ископаемых развивалось в России благодаря трудам известных ученых А.Г. Бетехтина, В.М. Крейтера, В.И. Смирнова, Ф.И. Вольфсона, А.Д. Щеглова, Д.В. Рундквиста и других.

В последние десятилетия к наиболее важным направлениям в изучении месторождений полезных ископаемых можно отнести установление новых генетических типов месторождений: карбонатитового, альбитит-грейзенового, стратиформного. Получила распространение концепция длительного многоэтапного развития ряда месторождений, которые рассматриваются теперь как полигенные и полихронные. Такой подход к теории рудообразования позволяет в ряде случаев примирить концепции «нептунистов» и «плутонистов».

Теория гидротермального рудообразования продвинулась благодаря изучению современных гидротермальных систем в областях вулканизма в срединно-океанических хребтах, на Камчатке, Курилах и в других районах.

Большое значение для теории и практики геолого-разведочных работ имело развитие науки о процессах формирования и закономерностях размещения месторождений полезных ископаемых - металлогении (минерагении) и составление прогнозно-металлогенических карт на территории большинства рудных районов бывшего СССР.

В настоящее время в учение о месторождениях полезных ископаемых активно «внедряется» концепция тектоники плит, отраженная примененительно к рудообразованию в трудах А. Митчелла, М. Гарсона, А.А. Ковалева, Л.П. Зоненшайна и других исследователей.