На Слюдянке

Были ли Вы в Иркутске? Это очень интересный старинный сибирский город. Старый Иркутск расположен в излучине Ангары, и можно часами бродить по его улицам, любоваться архитектурой города, его старыми церквами и улицами. Кое-где еще сохранились деревянные тротуары, но сейчас их надо искать, как и старинные деревянные дома с маленькими окошечками, закрывающимися на железный кованый засов, с изумительными по красоте наличниками на окнах и дверях, а также с узорным крыльцом перед дверью. То, что старые дома уходят - об этом жалеть не приходится; жить в этих домах тяжело, холодно, тесно и неуютно. Но сохранить некоторые из них, как память о прошлом, наверное, стоило бы. Замечателен и краеведческий музей. Здесь работало много великих людей, и они много сделали для своего края.

Сильно изменился облик Иркутска за последние годы. Эти изменения заметны и в центре города, но особенно разрослись окраины, где появились новые районы с огромными новыми домами. Шагнул Иркутск и на левый нагорный берег Ангары, в Завокзалье. Сейчас Иркутск является крупным центром мировой науки.

Расположен Иркутск в важнейшем узле дорог прошлого. Через него протекает чистая многоводная Ангара, связывающая "Славное море, Священный Байкал" с Енисеем и путями на запад. Позднее через Иркутск прошел Сибирский тракт, а в конце прошлого столетия была сооружена транссибирская железная дорога. Раньше она проходила по берегам Ангары и Байкала, теперь же построена новая ветка; дорога от Иркутска поднимается в горы, переваливает через них и спускается к Байкалу, минуя прибрежные участки только в районе с. Култук и г. Слюдянки.

Обнажения железной дороги и скалы вокруг Слюдянки являются замечательным местом для любителя камня (рис. 48). Здесь описаны многие десятки редчайших минералов, и отсюда происходят красивейшие образцы, хранящиеся во всех музеях мира. Причиной этого является геологическая уникальность района.

Рис. 48. Вид на оз. Байкал у города Слюдянки

Породы, развитые в районе Слюдянки, принадлежат к древнейшим осадочным породам мира и образовались на дне глубокого моря, вероятнее всего более чем 2-2,5 млрд. лет назад. Видимо, море, из которого отлагались эти осадки, было даже более соленым, чем современное, и на его дне осаждались углекислые соли кальция и магния, образуя слои известняка, если они состояли из чистого углекислого кальция, или доломита, когда углекислый кальций и магний осаждались совместно, образуя двойную соль. Отложения эти происходили совсем недалеко от берега и, кроме химически выделявшихся карбонатов, в осадок на дно моря речками сносилось довольно большое количество кварцевого песка. Временами его было так много, что возникали песчаные слои, в которых была только относительно небольшая примесь карбонатных пород. Имела место еще одна особенность отложения этих осадков; недалеко от этого места находился, видимо, действующий вулкан, и на отложившиеся карбонатные и песчанистые породы излился лавовый поток. Может быть таких потоков было несколько, но то, что мы пока знаем, позволяет говорить только об одном потоке. После лавового излияния продолжалось осаждение карбонатных химических осадков с песком. В результате здесь образовалась очень мощная толща карбонатных пород, среди которых залегал пласт лавы.

Впоследствии вся эта толща под действием горообразующих сил погрузилась глубоко в толщу земной коры. Мы не знаем, что было над интересующей нас толщей пород, но хорошо знаем, что глубина погружения была не менее 20-30 км, а может быть даже больше.

Мы знаем, что сейчас в шахтах и буровых скважинах с углублением в недра температура повышается в среднем на 1 на каждые 33 м углубки, но эта величина очень сильно колеблется в разных местах. Если предположить, что в те годы, когда слюдянские породы находились в глубинах, повышение температуры с глубиной было равно средней современной величине, то она должна была прогреться до температур порядка 600°С и даже выше. Одновременно горные породы подвергались высоким давлениям. Величина этого давления не может быть меньше веса залегавших над ними горных пород. Поскольку вес единицы объема горных пород примерно в 2,5 раза больше веса воды, то можно подсчитать, что на глубине 20 км давление будет превышать 5000 атм. Даже при значительно более низких давлениях и температурах минералы, возникшие на земной поверхности, неустойчивы и претерпевают сильные изменения, или "метаморфизм", как геологи называют такое изменение. Чем сильнее отличаются условия метаморфизма от условий первоначального образования, тем значительнее изменения, которые происходят с горной породой в процессе ее метаморфизма. Условия давлений и температур, господствовавшие при метаморфизме горных пород Слюдянки, были очень велики и в результате изменение пород здесь весьма глубокое.

Процесс метаморфизма может выражаться в некоторых случаях в простой перекристаллизации минералов и образовании крупных кристаллов за счет мелких. Это, в частности, имеет место в процессе метаморфизма чистых известняков и доломитов. Никаких изменений состава здесь не происходит, и только за счет мелкозернистого известняка возникает крупнозернистый мрамор. На Слюдянке такой мрамор местами содержит исключительно крупные кристаллы, до 4-5 см в поперечнике.

В других случаях при метаморфизме может происходить реакция между минералами, составляющими осадочную горную породу. На Слюдянке такая реакция имеет место между доломитом и кварцем с образованием в результате минерала диопсида

Реакция между доломитом и кварцем с образованием диопсида

Эта реакция идет тогда, когда в материнской породе много кварца; в результате в слюдянской толще возникли пласты диопсидовых и диопсид-кварцевых горных пород. Если кварца было мало, возникал минерал более богатый щелочными землями, форстерит - минерал из группы оливина:

Реакция между доломитом и кварцем с образованием форстерита

Слои форстеритовых мраморов в слюдянской толще встречаются довольно часто. Если в осадочной породе немного глинозема, наряду с упомянутыми выше силикатами может возникнуть шпинель (MgO-Al₂O₃) - минерал, образующий очень красивые розовые кристаллы, иногда используемые как драгоценный камень. Несколько западнее Слюдянки есть карьер мраморов "Перевал", где крупнокристаллические мраморы добываются для цементной промышленности. В этом карьере автору приходилось встречать много очень красивых кристаллов шпинели. Находили мы там даже ювелирное зерна, но извлечь их из плотного мрамора очень трудно; почти всегда при извлечении кристаллы шпинели трескаются.

Выше отмечалось, что среди известковых отложений залегал лавовый пласт. При метаморфизме минеральный состав и структура пласта резко изменились. В лаве после ее охлаждения почти всегда встречается стекло, которое представляет собой переохлажденный силикатный расплав, в это стекло погружены отдельные кристаллы минералов, которые успели закристаллизоваться в процессе остывания лавы. При метаморфизме это строение полностью нарушается и вместо минералов, характерных для лавы, кристаллизуются новые минералы, устойчивые в условиях метаморфизма. Для слюдянской лавы таким минералом оказался амфибол. В результате первоначальная лава превратилась в агрегат вытянутых кристаллов амфибола, спутанных так, как спутаны волокна шерсти в войлоке. Такая порода носит название амфиболита.

В процессе метаморфизма, и особенно в конце его, когда вся толща изменяющихся слоистых пород поднималась к дневной поверхности, она изгибалась, растягивалась, а местами и сильно сжималась. Пласты, которые ранее были параллельны и горизонтальны, сейчас во многих местах собраны в складки, а местами сильно изогнуты. При таких деформациях в толще слюдянских пород появились многочисленные разломы, видимо, местами довольно глубокие, по которым внедрялось большое количество глубинного гранитного расплава, образующего отдельные массивы, штоки, жилы и линзы среди слюдянских пород. Пути, по которым проникала гранитная магма, могли приоткрываться и замыкаться вновь при деформации слюдянской толщи. В результате некоторые гранитные тела сейчас лишены подводящих каналов.

Следует обратить внимание читателя еще на то, что пластичность слюдянских мраморов и амфиболита была резко различной. При растяжении всей толщи очень пластичные мраморы несколько растягивались, тогда как значительно менее пластичные амфиболиты лопались поперек, создавая трещины - пути для движения водных растворов.

Надо отметить, что в метаморфизуемой толще было довольно много воды. Вода была в подвергавшихся метаморфизму породах, а кроме того, значительное количество воды принес с собой и гранит. Гранитный расплав обязательно содержит в себе 3-4% воды; при застывании расплава вся эта вода выделяется в окружающие породы. Как слюдянские породы, так и циркулировавшие в них водные растворы в процессе метаморфизма находились под очень большим давлением и были сильно прогреты. Выше отмечалось, что чем выше давление и температура воды, тем более интенсивно эта вода растворяет различные силикаты и кремнекислоту.

На первом этапе метаморфизма вода, циркулировавшая по слюдянской толще, видимо, интенсивно растворяла породы, с которыми соприкасалась, превращаясь при этом в высококонцентрированные растворы. Позднее, при охлаждении всей толщи, вдоль трещин и в пустотах, образовавшихся в результате растворения, из этих растворов идет кристаллизация минералов, устойчивых при давлении и температуре, господствовавших во время кристаллизации. Одним из важнейших продуктов такой кристаллизации являются крупные кристаллы магнезиальной слюды - флогопита, месторождения которого здесь разрабатывались многие годы. Поэтому выявление мест кристаллизации является важнейшим условием поисков флогопитовых рудных тел. Оказалось, что наиболее хорошие и наиболее крупные кристаллы формировались в трещинах отрыва в амфиболитовом пласте; продукты кристаллизации выполняют сейчас эти трещины целиком, образуя слюдоносные жилы. Выше говорилось, что трещины образовались в связи с меньшей пластичностью амфиболита по сравнению с вмещающими карбонатными породами. Растворы, попадавшие в трещины, были насыщены материалом карбонатных толщ, через которые проходили прежде, чем попасть в трещины амфиболита, кроме того, находясь в трещинах, они интенсивно растворяли амфиболиты и обогащались глиноземом и железом.

Вид слюдоносных жил Слюдянки исключительно интересен и, конечно, ни один любитель минералов не сможет пройти мимо них равнодушно. Красота слюдянских минералов и была причиной открытия этого месторождения. Края амфиболитового тела вблизи жилы несколько осветлены, и состав их резко меняется; вместо преобладающего в амфиболите амфибола по краям главным минералом становится диоксид, который в отличие от бесцветного диопсида в карбонатных толщах имеет желто-зеленый цвет. Причина этого - присутствие в нем наряду с магнием и кальцием небольших количеств железа, которое отсутствует в диопсиде из карбонатных пород. Непосредственно в амфиболите это бесформенные образования, мало интересующие любителя камня, но в жилах на них нарастают изумительные по красоте кристаллики диопсида. У них прекрасное огранение, блестящие, как полированные, грани и очень сложная комбинация граней. Кристаллы этого диопсида были привезены в Петербург еще в самом начале прошлого столетия и получили тогда специальное название "байкалита" (рис. 49). Потом, когда были сделаны анализы и было доказано, что этот минерал ничем не отличается от диопсида, название осталось, и хотя в учебниках пишут, что байкалит - синоним диопсида, каждый минералог при слове байкалит вспоминает крупные прекрасные желтовато-зеленые кристаллы. Особенно красивы крупные куски, отбитые от стенки жилы. Здесь, на плотной породе сидит несколько кристалликов, головки которых смотрят в разные стороны. Кроме байкалита на таких кусках - иногда их называют друзами - встречаются и шестигранные кристаллы флогопита и реже светло-голубые кристаллы апатита. Апатит встречается и в толщах карбонатов, но нигде он не достигает таких размеров, как в слюдоносных жилах. Этот минерал обладает очень характерным жирным блеском, кристаллизуется в форме шестигранных призм с головкой в виде плоской шестигранной пирамиды. Все внутреннее пространство жилы выполнено карбонатом и обычно для того, чтобы получить друзу кристаллов для коллекции, кристаллы байкалита и других минералов надо очистить от карбоната. Наиболее просто это сделать, положив образец в слабый раствор соляной кислоты. Карбонат растворится, а все остальные минералы останутся, но я не люблю так делать; всегда в образце остается кусочек карбоната, "обсосанный" как старая конфетка, или наоборот, весь карбонат будет растворен и из амфиболита, где его хоть мало, но он есть, и тогда под красивыми кристаллами будет видна довольно уродливая бесформенная пористая масса. Наверное, лучше выбивать карбонат маленьким зубильцем, осторожно ударяя молотком. Карбонат тогда расколется по спайности и поверхность его будет довольно красива, да и кристаллы силикатов хорошо обнажатся.

Рис. 49. Крупный кристалл 'байкалита'. Для масштаба около кристалла стоит коробок спичек

Кроме кристаллов силикатов, растущих со стенок жилы, в жилах встречаются кристаллы, лежащие в массе карбонатов, выполняющих центральную часть жилы. Иногда кристаллы слюды начинаются с краю и заполняют всю жилу, а иногда один кристалл нарастает на другой. Самые крупные кристаллы слюды (рис. 50) встречаются именно в центре жилы. Здесь обычно слюда и апатит достигают наибольшей величины. Мне приходилось видеть в жилах кристаллы слюды, пластинка которых имела более 1 м в поперечнике, но обычно добывавшиеся слюды имели размер в поперечнике 8-10 см. Правда, края у них были весьма несовершенными и их приходилось почти целиком обрезать. Кристаллы апатита обычно небольшие.

Рис. 50. Крупный кристалл слюды размером более 1 м

В коллекциях, как правило, выставляются слюдянские кристаллы апатита, имеющие 5-7 см в длину и около 3-4 см в поперечнике, но на месторождении встречаются кристаллы и много крупнее. Как-то, когда слюдяной рудник еще работал, на столе у главного геолога я видел кристалл апатита длиной около 70 см при ширине 30-35 см. Конечно, я, как это делают все геологи, посещающие рудник, долго "клянчил" кристалл у его хозяина, но обладатель этой драгоценности был непреклонен, и где сейчас этот замечательный кристалл - я не знаю, в известных минералогических музеях я его не видел.

Кроме жил, образовавшихся в трещинах отрыва амфиболита, флогопитовая слюда встречается и в мраморах там, где имелись пути, по которым могли сюда проникнуть растворы. Растворы привносят в мраморы кремниевую кислоту, глинозем и щелочи, и среди мрамора кристаллизуются слюды и многие другие силикаты.

Разработка слюды на первых этапах велась в открытых карьерах (рис. 51), но очень скоро началась подземная добыча. Шахты пробивались вдоль жил, причем извлекался весь слюдосодержащий материал. Особенно богатой была жила, расположенная в пади Улунтуй, но после нескольких лет отработки в ней появилась вода. Большой приток воды и уменьшение содержания слюды привели к тому, что в конце шестидесятых годов месторождение пришлось законсервировать, и сейчас только по старым отвалам, да по заросшим травою карьерам и остаткам штолен можно узнать те места, где недавно велась добыча слюды.

Рис. 51. Карьер рудника № 8 в пади Улунтуй

Добыча слюды на Слюдянке прекратилась, но Слюдянка не перестала быть горнопромышленным районом. Горные породы, выходящие на дневную поверхность близ г. Слюдянки, представляют собой большую ценность. Уже говорилось о расположенном к западу от Слюдянки, на водоразделе рек Похабиха и Слюдянка, мраморном карьере; ведется добыча мрамора и на правом притоке пади Улунтуй - на самой стрелке хребта, располагается сейчас карьер белого мрамора. Мрамор добывается взрывами и поступает на дробильную установку. Отсюда, после дробления, мраморная крошка ссыпается вниз на наклонный грохот, откуда по желобам, уже рассортированная по крупности, поступает в буккера - огромные цилиндры с конусовидным низом, служащие временным складом продукции и расположенным у подножия горы. Мраморная крошка из бункеров грузится на автосамосвалы и идет на строительство для производства искусственной мраморной мозаики, плит, ступенек, подоконников и пр.

В самой Слюдянке, в устье пади Улунтуй располагается сейчас весьма хорошо оборудованный камнеобрабатывающий комбинат. Сырьем ему служат розовые крупнозернистые мраморы из карьера месторождения "Буровщина", расположенного в нескольких километрах к востоку от города, почти на берегу Байкала, на склоне довольно крутого горного отрога. Мраморы здесь те же, что на Слюдянке, но в ряде мест в них встречаются гранитные участки, вокруг которых мрамор более железист и поэтому имеет розовый цвет. Этим мрамором облицована станция Баррикадная Московского метрополитена; он действительно красив и очень напоминает розовый гранит.

Ведутся еще поиски новых выходов хороших облицовочных камней и, по-видимому, небезуспешно. Показали нам замечательный белый крупнообломочный мрамор месторождения "Бугульдейка" на противоположном берегу Байкала. Предполагают осваивать одно из месторождений гранита по дороге в Иркутск.

Нет сейчас на Слюдянке добычи слюды и все любители камня, конечно, очень огорчены этим; уже крайне трудно получить красивые друзы байкалита и знаменитые голубые кристаллы апатита. Тем не менее, любителям камня можно все-таки рекомендовать поехать в Слюдянку. Здесь сохранились старые карьеры, вокруг которых имеются большие отвалы, содержащие многие редкие, а иногда и редчайшие минералы. В скалах и обнажениях мраморов можно найти очень красивые образцы, содержащие прекрасные кристаллики магнезиального оливина (форстерита), диопсида, белой флогопитовой слюды, почти не содержащей железа, кристаллы шпинели и многое другое. Интересны и карьеры облицовочного мрамора; в них и в отвалах можно найти те же минералы, но извлечь из обломков мрамора их легче, чем непосредственно из скалы.