Мамское слюдоносное поле

Город Мама, расположенный на р. Витим, является центром слюдяного района. Полоса слюдоносных жил протягивается почти меридионально (рис. 41) и р. Витим рассекает ее ближе к северному концу. Если от г. Мама следовать вверх по Витиму, то попадешь на прииск Колотовка, расположенный на левом берегу реки, а еще выше, но уже на правом берегу, располагаются прииски Большой и Малый Северные. Отсюда дорога идет в "гольцы", к северу, где иногда удается находить жилы, содержащие слюду.

Рис. 41. Схема расположения рудничных поселков в Мамском слюдоносном районе

Дорога на прииски, расположенные к югу от р. Витима, идет от прииска Колотовка. По р. Колотовке, через голец Перевальный можно перейти в долину Луговки, где встречались богатейшие слюдоносные жилы. Несколько южнее рудника Луговки слюдоносная полоса переходит через р. Маму, и здесь располагается наибольшее число приисков, многие из которых до сих пор дают слюду. Наиболее крупным из них является рудник Чуя, расположенный на западном склоне Мамско-Чуйского водораздела.

Попав на рудник, геологу прежде всего необходимо создать общее представление о геологии района и об условии залегания полезного ископаемого, которое он ищет в данном районе. Река Витим, как и его небольшой приток р. Колотовка, глубоко врезан в окрестные горы, или, как их здесь принято называть - гольцы. По руслам речек и ручейков, а также на всех крутых склонах обнажаются древние сланцы, слагающие местность. Сланцем, вообще, петрографы называют горную породу, которая способна раскалываться на относительно тонкие пластинки. Как бы Вы не ударяли молотком по сланцу, он всегда дает плоские обломки. Происходит это оттого, что в состав сланца входит какой-либо пластинчатый минерал - наиболее часто это слюда; мелкие листочки слюды в сланцах расположены параллельно друг другу и в результате порода ломается вдоль них. Сланец может быть сложен и глинистыми минералами, которые по своей структуре очень напоминают слюду. Такой "глинистый сланец" обладает иногда такой совершенной способностью колоться, что из него делают кровельные плитки, грифельные доски и другие подобные изделия. В районе Мамских рудников развиты слюдяные сланцы, содержащие иногда очень красивые минералы - розовый гранат, который минералоги называют альмандином, и небесно-голубой кианит. Гранат обычно образует хорошо образованные кристаллики, ограниченные двенадцатью ромбовидными гранями. Если кристаллы такого граната не содержат включений и не трещиноваты, то они могут идти в огранку как очень красивый драгоценный камень. На Мамских рудниках мне приходилось встречать очень хорошие кристаллики граната, но ни разу не попадались зерна "ювелирного качества". Кристаллы кианита - вытянутые четырехгранные столбики, две противоположные грани которых ровные и очень твердые, а две другие, находящиеся по отношению к первым под углом 90°, полосчатые и относительно мягкие; на концах столбиков хорошие грани встречаются очень редко; в большинстве случаев здесь в кианите обильны включения слюды и других загрязняющих примесей. В обнажениях рек и гольцов сланцы, содержащие только слюду и кварц, чередуются со слоями сланцев, содержащих гранат и кианит. Различия в минеральном составе сланцев говорят об их и химических различиях. Кианит богат глиноземом и образуется только в тех слоях, где было много глинозема, но не хватало щелочей для образования слюды. Гранат концентрирует магний или марганец и железо. Слюдяно-кварцевые сланцы обычно богаты кремнекислотой.

Слоистость сланцевой толщи отчетливо говорит о том, что эта толща образовалась за счет первоначально слоистых осадочных пород. Вероятно, это были различные глины, осевшие на дне какого-то довольно соленого водоема - в море или на окраине океана. После отложения эти породы прообразующими усилиями были опущены в толщу земной коры, где под влиянием глубинного тепла, высокого давления и постоянно присутствующих в горных породах поровых растворов перекристаллизовались. За счет глинистых минералов образовалась слюда, а если был избыточный глинозем, то и кианит. Если же в исходной породе присутствовал магний - образовывался альмандиновый гранат.

Помимо сланцев в районе встречаются и граниты. В типичных образцах гранит слагают относительно крупные, размером около 1 см, кристаллики кварца и полевых шпатов с небольшой примесью слюдяных листочков. Все эти компоненты равномерно распределены по породе. Весьма характерно, что кристаллы минералов, составляющих гранит, лишены характерных для них огранений; это плотно сросшиеся между собой более или менее изометрические зерна; такую форму и строение зерна минералов приобретают при более или менее одновременном росте кристаллов всех минералов. Залегает гранит отдельными участками среди сланцев, иногда слагая крупные участки, иногда небольшие тела (жилы), которые в одних случаях вытягиваются вдоль сланцеватости, в других - располагаются в трещинах, секущих сланец. Иногда можно уверенно говорить, что эти трещины образовались в результате разламывания сланцев при их изгибании в процессе горообразующих усилий.

Наиболее часто гранит, слагающий жилы, не отличается от гранита крупных массивов, но иногда, имея тот же состав, жильные образования могут резко отличаться от гранита по "структуре" - крупности зерен и их взаимному расположению. Обычно различают два структурных типа жильных гранитных пород: во-первых, мелкозернистые и равномернозернистые породы, называемые аплитами, и, во-вторых, очень крупнозернистые (правильнее назвать гигантозернистые) - пегматитовые жилы (рис. 42), или, как их принято называть в просторечии, пегматиты. Размеры кристаллов, встречающиеся в пегматитах, могут быть самые разнообразные - от 3-5 см до 1 м и более; однажды, на Кавказе, в пегматитовых жилах близ сел. Гореша в Западной Грузии мне пришлось видеть небольшую каменоломню, заложенную в одном кристалле полевого шпата более 10-12 м в поперечнике.

Рис. 42. Небольшая пегматитовая жила, секущая гнейсы. Хорошо видна сланцеватость гнейсов и секущее положение жилы; в центре жилы концентрируются выделения кварца (серое), образуя подобие кварцевого ядра. В центре кристаллы полевого шпата крупнее, чем по краям

Слюда является обычным компонентом гранита, однако здесь, как уже отмечалось, размеры слюдяных кристаллов несколько миллиметров, реже достигают 1 см. В пегматитовых жилах, где кристаллы приобретают гигантские размеры, иногда встречаются очень крупные слюдяные кристаллы, являющиеся полезным ископаемым. Мне приходилось видеть кристаллы мусковитовой слюды размером около 1 м в поперечнике.

Еще одна особенность характеризует некоторые пегматитовые жилы. Они могут быть неоднородны как по крупности слагающих их кристаллов, так и по составу отдельных частей жилы, причем одинаковые по типу породы могут слагать отдельные зоны, располагающиеся симметрично по отношению к краям и центру жилы, создавая ее зональность.

Граниты, аплиты и пегматиты, как считают большинство специалистов, возникают за счет одной и той же гранитной магмы - глубинного высокотемпературного расплава, обогащенного кремнекислотой и водой, различия же отражают условия ее застывания. Гранитные массивы образуются при застывании магмы в крупных полостях. Аплитовые жилы возникают при быстрой кристаллизации магмы в том случае, когда вода легко уходит из кристаллизующейся магмы во вмещающие породы. Если же воде уйти некуда и она остается на месте, то возникают пегматитовые жилы. Первоначально на кристаллизации магмы вода не сказывается и выделяется краевая аплитовая зона, сложенная безводными силикатами; в результате этого остаточная магма обогащается водой, делается менее вязкой, а это способствует росту кристаллов, и аплитовая зона сменяется зоной "графики" (рис. 43), где одновременно кристаллизуются крупные кристаллы кварца и полевого шпата. Остаток при этом еще более обогащается водой и его уже следует рассматривать, скорее, не как магму, а как концентрированный водный раствор, и на характер кристаллизации начинает очень сильно влиять растворимость минералов в воде. Поэтому кристаллизуются крупные кристаллы полевого шпата и слюды - зона пегматоида и, наконец, кристаллизуется один кварц, создавая так называемый "кварцевый блок", располагающийся обычно в центре жилы.

Рис. 43. Пегматит из зоны 'графики' (фото Ю. И. Темникова)

При изучении слюдоносных пегматитовых жил приходится иметь дело еще с одной своеобразной породой, получившей название "кварц-мусковитового комплекса". Образуется она в том случае, если уже охлажденный раствор, из которого кристаллизуется пегматоидная слюда и кварц, придет в соприкосновение с ранее выделившимися зонами. В таком растворе полевой шпат неустойчив и растворяется и за его счет кристаллизуются слюда и кварц. Поскольку составы полевого шпата и слюды довольно близки, постольку небольшие количества раствора смогут заместить довольно большой объем других зон кварц-мусковитовым комплексом.

Выше рассмотрена общая схема образования пегматитовых жил. В каждом отдельном случае есть свои особенности, связанные с положением жилы, характером вмещающих пород и с другими факторами, поэтому геолог всегда должен иметь в виду, что каждая жила имеет свою специфику и расшифровать ее - важнейшая задача геолога.

Попав в Колотовку, мы прежде всего начали внимательно изучать небольшую жилу, расположенную близ устья реки. Для того чтобы оценить жилу, с ее поверхности через определенное расстояние были сняты почвенный покров и рыхлые породы. Местами для этого пришлось копать шурфы - колодцы, доходящие до "коренных пород". Однако гораздо интереснее были "разведочные канавы", отличающиеся от обычных канав тем, что дно их обязательно должно вскрывать "коренные породы". На пегматитовых жилах такие канавы обычно располагаются поперек жилы, чтобы было видно строение жилы по всей ее мощности.

В канавах было очень хорошо видно, что жила грубосимметрична; в обоих краях жилы, примыкая к границе со сланцем, располагается аплитовая зона. Ближе к центру кристаллизуется графический пегматит, или "графика".

В крупном кристалле полевого шпата начинают встречаться сначала отдельные вростки, а потом "стаи" вростков кварца в виде тонких полос или, в поперечном разрезе, коротких треугольничков, уголков, пересекающихся линий и узорчатых сростков (рис. 44), несколько напоминающих древнееврейские письмена. Из-за этого сходства такие сростки получили название письменного гранита, еврейского камня или просто "графики". Более строгое научное название таких сростков пегматит, или пегматитовая структура. От этих сростков жилы и получили название пегматитовых жил.

Рис. 44. Схематическая зарисовка наиболее характерных вростков кварца в полевой шпат

Особенно красив структурный пегматит, когда в розовом полевом шпате встречаются мелкие вростки дымчатого кварца. Лучшего материала для изготовления брошек и кулонов не найти, и наша экспедиционная молодежь все свои свободные часы проводила на отвалах пегматитовых жил, высматривая эффектные обломки структурного пегматита.

Изучавшаяся нами жила была бедна "графикой", зона, сложенная структурным пегматитом, едва достигала 1 м. Ближе к центру жилы в полевошпатовых кристаллах уже нет кварцевых зерен; кварц, если и встречается, образует самостоятельные выделения" Зато полевошпатовые кристаллы здесь очень крупны и хорошо образованы. Это типичная "зона пегматоида". Далее количество полевого шпата уменьшается, кварцевые вростки увеличиваются в объеме и постепенно переходят в сплошной "кварцевый блок", сложенный чрезвычайно крупнозернистым поликристаллическим, но однородным кварцем, слагающим всю центральную часть жилы.

Выделения крупной слюды приурочены к границе зоны пегматоида и кварцевого блока. Кристаллы слюды обычно начинают расти в пегматоиде и часто врастают в кварцевый блок.

Рис. 45. А-образный (клиновидный) кристалл мусковита

В тех случаях, когда удается отделить полевошпатовые кристаллы, слагающие пегматоид, от кварца кварцевого блока, прекрасно видно, что полевошпатовые участки образуют хорошо ограненные кристаллы. Равным образом, и слюда в тех случаях, когда врастает в кварц, приобретает хорошие кристаллические окончания. Вообще, слюда из пегматоида исключительно своеобразна. Прежде всего надо указать, что здесь встречается так называемая А-образная слюда (рис. 45): участок кристалла, который врастает в зону пегматоида, обычно тонкий, а его конец, который включается в кварцевый блок, толстый. При росте такого кристалла отдельные его части не совпадают и возникает "ельчатость" слюды (рис. 46). Ельчатая слюда не расщепляется, а рассыпается на вытянутые очень неровные пластинки, поэтому выход хороших промышленных пластин не очень велик.

Рис. 46. Кристалл мусковита с ельчатостью (полосы, идущие под углом)

Существуют и другие типы промышленной слюды. Особенно интересной в этом смысле была жила № 7 на гольце Асанкина, рудника Луговка. Здесь присутствует еще и кварц-мусковитовый комплекс. Как явствует из названия, порода эта состоит из кварца и слюды, причем размеры кристаллов слюды здесь могут быть довольно значительны. Слюда в кварц-мусковитовом комплексе никогда не дает правильных кристаллов; как кварц, так и мусковит образуют неправильные зерна, по краям взаимно прорастая друг в друга. Кристаллы слюды из этого комплекса равномерны по толщине и очень плотные. Эти кристаллы прекрасно расщепляются и из них получаются лучшие штампованные детали для радиоламп. Наиболее часто эта слюда имеет розовато-желтый оттенок; поэтому слюда кварц-мусковитового комплекса в американской практике называется "рубиновой" слюдой и ценится дороже всех других видов слюды.

В некоторых жилах, кроме мусковита, кристаллизуется биотит - железистая слюда. Обычно он встречается в зоне аплита и в зоне графического пегматита, иногда образуя длинные кристаллы, которые по сходству с древними мечами называют "саблевидным биотитом". Биотит не имеет практического значения, но если вблизи такого кристалла окажется кварц-мусковитовый комплекс, то наблюдается исключительно интересное явление. Мусковит нарастает на биотит, а местами в биотите появляются самые разнообразные срастания между биотитом и мусковитом. Бывали случаи, когда главную массу слюды, получаемой из жилы, составлял мусковит, находящийся в ассоциации с биотитом.

В качестве примера более или менее обычной, но очень богатой слюдяной жилы можно сослаться на жилу № 67, дававшую совсем незадолго до нашего приезда огромное количество слюды. Когда мы осматривали жилу, она была уже полностью выработана и на ее месте остался карьер, в центре которого стоял крупный, более или менее изометрический кварцевый центральный блок. Вокруг него карьер достигал наибольшей глубины; именно отсюда добывался крупнокристаллический пегматоид, где имелась крупнолистовая слюда в очень большом количестве, говорят, иногда до 1000 кг в 1 м³ добытой горной породы. Поскольку кубический метр породы, слагающей пегматитовую жилу, весит примерно 2,5 т, это значит, что почти половина всего веса добытой породы приходилась на крупнолистовую, хорошо окристаллизованную слюду. Вообще это бывает, но очень редко. Ну, раз "говорят" - мы должны верить, но так это было или не так, я не знаю; человек склонен приукрашать прошлое: и как рыбак, рассказывая о своих уловах, как правило, преувеличивает размер пойманной им когда-то щуки, так и геолог часто склонен преувеличивать богатство того или иного месторождения, разрабатывавшегося в прошлом.

В стенке карьера, при удалении от кварцевого блока, слюды уже не было, здесь находилась зона пегматоида, содержащая кристаллы полевого шпата, иногда с графическими сростками и с кварцем; очень скоро жила переходила в тонкую аплитовую зону и контактировала со сланцами.

По склону гольца вверху жилу можно было проследить на довольно большое расстояние, и при этом было видно, что продуктивная часть жилы являлась ее "раздувом". Здесь мощность жилы увеличивается в 3-4 раза. Вне этого раздува в жиле нет кварцевого ядра, хотя и сложена она крупнозернистым пегматоидом, но содержание слюды здесь так мало, что разрабатывать ее не имеет смысла.

Форма слюдоносных жил имеет огромное значение для их поисков и разработки, поэтому мы во время нашего пребывания в Мамском слюдоносном районе с большим интересом узнали, что на Дальней Северке вскрыта и разрабатывается "паукообразная" жила.

Принципиальное отличие такой жилы от нормальных жил, которые развиты гораздо шире, в том, что последние по форме грубо напоминают доску или, вернее, блин, и обогащенный промышленной слюдой крупнозернистый участок приурочен или к центральной, наиболее толстой части этого блина, или к какому-либо, вероятнее всего, тоже утолщенному краю. "Паукообразные" же жилы скорее напоминают палку, которая получается, если от кривой елки отрубить ветки, да еще на разном расстоянии от ствола. Крупнозернистые участки в большинстве случаев встречаются в центре такой жилы, но удивительно причудливо расположены. Однако слюда в таких жилах бывает хорошая и ее бывает много.

Конечно, мы сейчас же проехали на эту жилу, вернее прошли, поскольку в те времена счастьем было, если удавалось найти лошадь под вьюк, сами же весь переход шли пешком, да еще несли довольно тяжелые рюкзаки, поскольку, конечно, уложить все необходимое имущество в один вьюк невозможно. Вид жилы с поверхности был очень неблагоприятный, маленькое тело (рис. 47, а) и небольшой участок ослюденения. Однако с глубиной она увеличилась и приобрела "паукообразный" вид (рис. 47, б).

Рис. 47. Сечение паукообразной' жилы. а - близ поверхности; б - на глубине 250 м

Разведка скважинами таких жил в стороны совершенно обязательна, так как иногда в "ногах паука" встречаются раздувы с крупнозернистыми участками, дающими много хорошей слюды.

Чтобы покончить с мамскими впечатлениями, хочется мне еще сказать несколько слов о замечательном руднике Большом Северном. Этот рудник разрабатывает очень любопытное тело, которое получило - название "гигантомигматита", поскольку очень напоминало строение породы, называвшейся мигматитом. Порода эта близка к сланцам и состоит из полос, очень богатых биотитовой слюдой, между которыми располагаются небольшие участки гранита; полосы, богатые биотитом, иногда непрерывны, иногда разорваны, временами сходятся или расходятся, и гранитные участки в них образуют небольшие линзы.

Рудничная скала, расположенная в самой непосредственной близости к пос. Большой Северный, во многом напоминает мигматит, но увеличенный в десятки раз.

Если в обычных мигматитах линзы гранита имеют мощность один или несколько миллиметров, а их протяженность измеряется отдельными сантиметрами, то в гигантомигматите Большого Северного линзы гранитов протягиваются иногда вдоль всей скалы на несколько сотен метров, при мощности в 10-15 м, причем слюдосодержащие сланцевые прослойки имеют относительно небольшую мощность, около 1 м, редко более; прослойки эти протягиваются через всю скалу. Так же как в настоящих мигматитах, эти полосы сходятся, расходятся и обхватывают гранитные линзы. Размер зерен, слагающих гранит, и прослои слюдоносных сланцев обычно такие же, что и в нормальных гранитах и слюдистых сланцах района. Однако в некоторых местах, как правило, непосредственно под прослоем слюдистых сланцев встречаются линзовидные участки крупнозернистых пород, причем эти участки имеют практически ту же зональность, что и обычные зональные пегматитовые жилы с зоной "графики", пегматоида со слюдой и кварцевым ядром в центре линзы. Размер слюдяных кристаллов в пегматоидных линзах иногда довольно велик.

В Мамском слюдоносном поле разрабатываются одновременно многие десятки пегматитовых жил. У каждой свой характер, свои особенности, свои закономерности, контролирующие распределение слюды, и даже свои особенности слюды.

Выше мы постарались описать некоторые типичные жилы и хоть немного показать возможные пути и природные закономерности, пользуясь которыми можно оценить слюдоносную жилу и наметить схему эксплуатации.

Вместе с тем, успех возможен только при творческом подходе к каждой жиле, и успешная разработка месторождения возможна лишь с учетом огромного опыта, как инженерного состава рудника, так и горнорабочих.