Петропавловское месторождение флюсовых известняков

Петропавловский известняковый карьер находится в городской черте Североуральска на южной его оконечности. Это наиболее доступное место сбора коллекционных образцов для жителей нашего города. Кроме того, карьер находится в обрамлении группы довольно интересных пещер, обнаруженных в сильно закарстованных известняках на расстоянии не более 2 км от карьера.

Краткая геологическая характеристика месторождения

Месторождение приурочено к западному крылу Шегультанской синклинали и сложеномассивными рифогенными известняками Петропавловской свиты. В стратиграфическом разрезе известняки Петропавловской свиты приурочены к нижнему девону (жединский ярус). Отложения петропавловской свиты в районе месторождения трансгрессивно залегают на комплексе пород колонгинской свиты и перекрываются толщей карбонатных образований эйфельского яруса среднего девона. Мощность известняков 500-600 м, протяженность – 2,5 км.

Историческая справка

Североуральцы давно уже привыкли к мощным взрывам, сотрясающим время от времени  южные окраины города обычно в послеобеденное время. Знают жители города – это взрывы в карьере. А что это за карьер такой притаился прямо под боком, за Ваграном, что там добывают, знают, как оказалось, не многие. Давайте, дорогие читатели, восполним этот пробел, ведь карьер наш не такой уж и маленький и очень даже интересный в плане поиска коллекционных образцов минералов.

Месторождение флюсовых известняков разрабатывается Североуральским бокситовым рудником открытым способом, то есть карьером с 1958 года, а с 1964 года, после проведенной доразведки и значительного прироста запасов, оно становится сырьевой базой флюсовых известняков Северного Урала. Сперва известняки Петропавловского месторождения шли только на нужды Богословского алюминиевого завода и треста «Бокситстрой», а после доразведки карьер стал снабжать ими металлургические заводы в г. Серове, гидролизные заводы, а позже и металлургические производства других регионов нашей страны. Все это стало возможным благодаря высокому качеству наших известняков, малому содержанию вредных примесей.

Посещение карьера можно совместить с посещением расположенных в непосредственной близости интересных мест и памятников природы: это храм Петра и Павла, Петропавловская пещера (вход в которую сейчас перекрыт), место бывшего расположения Петропавловского завода. В двух километрах на северо-восток находится памятник природы «Скалы Грюнвальда». Эти известковые скалы приурочены к выходам тех же девонских известняков, в которых заложен Петропавловский карьер, и названы так в честь геолога-палеонтолога М. О. Грюнвальда, участвовавшего в  1853—1857гг в экспедиции Э. К. Гофмана, посетившего скальные обнажения и давшего описание их богатейшей ископаемой флоры и фауны.  Приведем сведения, которые дает сам Гофман:

«Пласт, содержащий здесь окаменелости, есть темный смолистый известняк толщиною в фут и обнаженный на протяжении одной сажени; он состоит сплошь из окаменелостей, которые легко добываются при помощи долота. Из этого одного слоя происходят все окаменелости, найденные в пещере».

Гофман Эрнст Карлович (1801-1871) – питомец Дерптского (сейчастартусского) университета — профессор Киевского (1837-1842) и Петербургского (1845-1863) университетов, полковник, впоследствии генерал-лейтенант Корпуса горных инженеров; посвятил свою жизнь изучению природы Эстонии (своей родины), Украины и Крыма, Присаянья и Прибайкалья, юга Камчатки, северо-западного побережья Русской Америки, а главное — Уральских гор.

Самой значительной экспедицией, в которой он принимал участие, явилась Северо-Уральская экспедиция Русского географического общества, 1847-1850 годов.

Участники экспедиции изучали территории, которые мы теперь называем Северным, Приполярным и Полярным Уралом. Были уточнены истоки многих рек, определены высоты гор и координаты нескольких населенных пунктов (что для того времени было не только трудоемким, но и чрезвычайно сложным делом). В 1848 году открыта самая северная вершина собственно Уральских гор — Константинов Камень, а главное — открыт низкогорный хребет Пай-Хой — переходное звено от Уральских гор к островам Новой Земли.

В 1853г экспедиция Гофмана обследует БГО с Николае-Павдинской дачей. За лето 1853г были обследованы окрестности Богословска, Турьинских рудников и Петропавловского, берега рек Турья, Каква, Вагран, Сосьва, Лобва, Ляля. Совершены восхождения на горы Конжаковский камень, Кумба и др. В 1865 г дал первые сведения по петрологии и петрографии Денежкина камня.  Материалы по результатам работ были опубликованы в Горном журнале за 1865г.

Длина скальной гряды составляет около 250 метров, высота около 20 метров. В нижней части находится пещера-грот глубиной 11 м. Известковые породы богаты редкими видами беспозвоночных животных.

Минералы и поделочные камни

Казалось бы, что может быть интересного в карьере, добывающем флюсовые известняки. Тем более, что известняки эти чистые, почти без примесей. И в самом деле, минералогический кадастр месторождения крайне беден: это кальцит, слагающий на 99% саму толщу  известняков; это минералы глин, которые для простого коллекционера минералов не имеют никакой эстетической ценности; наконец, это пирит, галенит, марказит. Кроме того, для полноты кадастра следует упомянуть и о бокситах, встречающихся на месторождении, точнее о минералах этих бокситов, идентичных минералам бокситов СУБРа.

Довольно унылая картина складывается для профессионала-минералога. Здесь, скорее, есть где развернуться профессионалу-палеонтологу: месторождение, особенно в верхней его части, изобилует ископаемой флорой и фауной довольно хорошей сохранности.  Однако, не зря целая глава нашего повествования посвящена этому месторождению.

Образцы коллекционного кальцита представлены как единичными кристаллами медового цвета величиной до 2-3 см, так и щетками более мелких кристаллов на известняках. Все они приурочены к карстовым пустотам в известняках. Наиболее красивые образцы представлены щетками медового кальцита с размером кристаллов около 1 см с мелкой присыпкой светлого контрастирующего кальцита второй генерации.

С понижением горных работ до сегодняшнего уровня количество карстовых пустот значительно снизилось и, как следствие, меньше стало и находок  щеток и друз кальцита. Так как отработка известняков ведется довольно интенсивно, то и находки достойных образцов кальцита являются делом случая.

Раз уж речь идет о кальците, то следует упомянуть и о петропавловских известняках, точнее, о их красиво окрашенных  разностях, добываемых местными любителями камня, камнерезами нашего города для изготовления различных поделок.

Видимо, своей окраской известняк обязан низкотемпературной гидротермальной деятельности, когда через массив породы фильтровались воды, обогащенные минералами железа. Примеси железа причудливо окрасили известняки в различные перемежающиеся контрастными полосами цвета: красный, желтый, зеленоватый, а чаще всего, коричневый. Рисунок осложнен прожилками белого кальцита, слои зачастую имеют множественные пережатия, сдвиги, разрывы. Непосвященному человеку отличить визуально такой известняк в полированном виде от яшмы практически невозможно. Этим и пользуются местные камнерезы: известняк гораздо мягче яшмы, хотя, с другой стороны, этот фактор значительно снижает ценность камня.

Наибольшую ценность на месторождении представляют образцы коллекционного пирита. Проявление такого пирита встречено автором лишь в одном месте. Поздняя сульфидная минерализация установлена в карстовом кармане значительных размеров, заполненном глинистыми осадками, в почве карьера нижнего горизонта карьера.

Каолинит в серых глинах образует множественные мономинеральные выделения белоснежного цвета до 1 см. Лучшие и наиболее крупные образцы пирита приурочены к глинам, наиболее насыщенным каолинитом. По словам горнорабочих, эта карстовая полость наблюдалась и на верхних горизонтах, а кристаллы пирита и их сростки были гораздо крупнее. Но, что было, то было.

Кристаллы пирита имеют самые причудливые и нехарактерные для этого минерала формы: дендритные выделения, копьевидные, ступенчатые, веерообразные кристаллы, кристаллы со «впавшими» к центру гранями.

Это обусловлено условиями роста: большинство из них — скелетные. Для непосвященного читателя сделаем небольшое пояснение. Скелетным называется кристалл, рост которого происходил неравномерно по всей поверхности, а в основном по ребрам. Это возможно в таких условиях, когда раствор, несущий в себе данное вещество, пересыщен. При этом «нарастание» происходит гораздо интенсивнее на ребрах кристалла, а грани отстают. Притом отстают иногда настолько, что просто не успевают развиться; тогда кристалл принимает форму скелета, состоит лишь из своих собственных ребер, а внутри – пустота. До такого «исхудания» наши пириты не дотянули, но на некоторых образцах грани куба значительно «впали».

Другие кристаллы здорово искажены: иногда вытянуты в одном из направлений роста, иногда вершины куба разрослись и «распушились веерами». Нет сомнения, что кристаллы эти «росли» непосредственно в глинах; все кристаллы, за исключением тех, что нарастают на известковые стенки пустот, являются кристаллами свободного роста, то есть не имеют мест соприкосновения с известняками. Наибольшие из найденных сростков достигали размеров 20х10 см. В отличие от подобных образований, обнаруженных на других месторождениях, пириты с Петропавловского карьера устойчивы при хранении, не распадаются и не покрываются белым налетом, сохраняя неповторимый блеск своих причудливых граней.

Дендритные кристаллы пирита. Образец подарен автором в минералогический музей им. А.Е. Ферсмана РАН

Виктором Левицким, коллекционером минералов из г. Москва, при внимательном просмотре образцов пирита, собранных на Петропавловском карьере, было установлено наличие таких минералов как галенит и марказит. Галенит заполняет центральную часть некоторых пиритовых конкреций и трубок, образуя выделения до 15мм.

Мелкие зеленоватые пластинчатые кристаллики марказита эпитаксически нарастают на грани и вершины кристаллов пирита. После получения сведений об этом подобные образцы были найдены и автором.

До сих пор на месте расположения бывшего Петропавловского завода, хотя рельеф был обезображен при строительстве бетонного русла Колонги, можно без труда обнаружить в металлургических шлаках включения меди и железа, причем иногда в одном и том же куске. Еще более интересным представляется тот факт, что автором обнаружен отвал пустых пород, откидываемых при направлении руды в проплавку. Здесь интересен даже не сам факт обнаружения этого отвальчика, а то, что в нем попадаются довольно крупные валуны порфиритов. Мы знаем, что добыча и переборка руды в то время  была ручная и крупные камни в принципе не должны были попадать в приготовленные к отправке штабели. Можно сделать предположение, что валуны были подкинуты крепостными для выполнения непосильной нормы выработки. Эти камни содержат газовые пузыри, в которых можно обнаружить розовый листоватый минерал из группы цеолитов. О том, на каком старинном руднике были добыты эти камни, остается лишь догадываться.

М. Цыганко. Статья из книги «Каменный узор земли Вагранской», 2015г