Поиски "Эльдорадо"

Первое время после открытия россыпей на Урале уникальные находки называли по-ученому "рарите", "монстры", но их быстро вытеснило народное - "самородка".

(Местоимение "сам", как отметил В. И. Даль в "Толковом словаре", служит для придания особой важности.) Известно, что слова, выражающие очень важное и приятное, обычно женского рода, например: слава, победа, свобода и т. д. Первоначально и "самородка" была в их числе, но постепенно трансформировалась в "самородок", изменив род, как и многие другие (метода, фильма, зала, подхалима и т. д.), Но сути это не изменило: самородок самая большая радость и награда старателю. Вес возрастает в кубической степени по отношению к размеру, и один самородок оправдывает месяцы, а то и годы тяжелого труда.

На платиновых приисках феерическим в отношении самородков были годы с 1827 по 1830, когда снимали "сливки" в районе Нижнего Тагила - там, как уже упоминалось, было сдано в казну более трех тысяч самородков весом от 10 до 100 граммов, 800 - весом до одного килограмма и около 100 штук весом до 9 килограммов. Самый крупный самородок - вес 9,63 килограмма, размер 18X13X12 сантиметров - был найден там же, на горе Соловьевой позднее - в 1843 году, но он не сохранился, и сейчас в коллекции Алмазного фонда СССР среди 20 уникумов "самый главный великан" весит 8395 граммов при плотности 18,06 г/см³. Он был найден в 1904 году в бассейне реки Исы, где самородки встречались редко, и, судя по хорошей окатанности, проделал долгий путь. Лишь на 70 граммов по весу уступает ему "второй призер" - неокатанный, темный, с морщинистой поверхностью самородок, обнаруженный возле Нижнего Тагила. (В литературе конца прошлого века имеются сенсационные сообщения о платиновом гиганте весом 57 килограммов, о том, что его слепок демонстрируется, а сам он уже продан американскому миллионеру, пожелавшему остаться неизвестным. Быстро выяснилось, что с помощью такой рекламы пытались продать подороже один из приисков.)

По сравнению с уральскими колумбийские россыпи оказались очень бедны самородками. Д. Н. Мамин-Сибиряк в очерке "Платина" отметил, что "украшением мадридского двора" является самородок весом около 700 граммов.

Обилие самородков на Урале явно указывало, что где-то в верховьях россыпей затаились погреба с такими "монстрами".

При прослеживании золотых россыпей в их "головах" не раз вскрывали коренные залежи, обычно кварцевые жилы, а платиновые россыпи упирались в "ничто", словно с неба свалились! Здесь надо сделать оговорку: вероятно, старатели не раз наталкивалась в полуразрушенной коренной породе, подстилающей россыпь, на богатые гнезда, но предпочитали об этом помалкивать. Проблема взаимоотношения коренных и россыпных руд была актуальна лишь для исследователей.

Первым об успехе - открытии платины в коренном залегании - объявил инженер М. Энгельгард в "Горном журнале" за 1829 год. Недалеко от Баранчинского завода, у реки Лаи, он заметил "в свежих кусках порфира" несколько платиновых зерен и множество пустот, "из коих указанные зерна выпали, дав начало россыпи".

С возражением выступил М. Карпинский. Тщательный осмотр порфировых гор района привел его к выводу, что уважаемый коллега спутал причину и следствие, что на самом деле "из россыпи отдельные зерна проникли вглубь, забились в мельчайшие трещинки и ноздрины среди сравнительно свежен породы". Обосновывая это, он отметил, что ни в одной россыпи не встречено платины в обломках порфира. Для этой светлой вулканической породы, как и для всего семейства гранитов, к которому она принадлежит, характерен золотоносный кварц, а платиновые россыпи встречаются в зоне, где развиты совсем иные - темноцветные породы, в них, наверно, и находится первоисточник.

Это предположение вскоре было подтверждено и... еще надолго осталось неподтвержденным!

В июле 1833 года из Нижнетагильской конторы Демидова управители направили в столицу, своему хозяину, такой рапорт: "В заводах Вашего превосходительства решился важный вопрос по горной части, а именно, какая порода сопровождает платину в месторождении ея; до сих пор платина добывалась в зернах и самородках, из последних некоторые были в хромистом железняке, следовательно, известно было, что платина находится в сем железняке, как золото в кварце, но неизвестно было то, какая горная порода его сопровождает. На сих днях найденный на дачах Вашего превосходительства маленький штуф решил сие: в оном с одной стороны змеевик тесно соединенный с хромистым железняком, а в сем последнем платина. Столь важный штуф мы решились отправить в Санкт-Петербургскую контору для показания ученым, и, вероятно, о сем событии скоро узнает вся Европа".

К сожалению, "вся Европа" об этом не узнала, и в "Горном словаре", изданном спустя 8 лет, заявлено уверенно: "Платина не встречалась еще никогда в твердых породах". Рапорт был оставлен без внимания и обнаружен в архивах лишь в наше время, а "столь важный штуф", как и многие другие, содержащие платину, исчез бесследно.

И все же следует отдать должное безвестным, вероятно крепостным, работникам Демидова: они верно определили металлоносную породу и ясно сознавали значение своего открытия.

Змеевиком по сходству с кожей змеи называют измененный воздействием горячих растворов дунит и другие близкие к нему породы.

Дунит был впервые изучен в Новой Зеландии (он и назван по имени новозеландской горы Дун) и сразу привлек к себе внимание, особенно в связи с тем, что английский физик Генри Кавендиш тогда впервые взвесил нашу планету, очень удивив современников. Высоко на башне он установил длинное коромысло и одну чашу весов, а другую отпустил к самой земле. Равновесие наступило, когда груз на опущенной чаше был меньше, чем на приподнятой. Это позволило вычислить силу притяжения, обусловленную массой планеты.

К тому времени уже было накоплено много сведений о составе земной коры, установлено, что ее породы - осадочные, изверженные, измененные, имеют плотность от 2,1 до 2,9 г/см³.

Вывод Кавендиша о том, что средняя плотность планеты 5,5 г/см³, был многократно проверен и подтвердил, что в глубинах сосредоточены очень тяжелые вещества. Какие же?

Стремление это узнать повысило интерес к изучению метеоритов, вероятных "родственников" веществ земных глубин, и к дуниту. Эта темно-зеленая массивная порода оказалась значительно тяжелее других пород земной коры, ее плотность достигает 3,8 г/см³. Отличается она и по другим признакам. Наблюдения на горе Дун, а затем и в других местах показали, что дунит прорывает вмещающие породы, имеет с ними "горячий контакт" и, следовательно, является породой магматической. Такие породы главенствуют в земной коре, они состоят в основном из кварца, полевых шпатов, слюд и амфиболов. В дуните их нет, эта порода, по терминологии, возникшей, когда латынь в науке господствовала, анхимономинеральна, она состоит из оливина, минерала в земной коре редкого, обладающего высокой температурой плавления (используется в качестве огнеупора) и характерного для каменных метеоритов. Лишь кристаллики хромита, зажатые между округлыми зернами оливина, не позволили считать породу мономинеральной. Обычно хромит составляет в ней менее одного процента, но местами содержание его возрастает, он становится хорошо заметным - такую разновидность называют хромитовым дунитом. Встречаются среди дунита и крупные обособления хромита.

Своеобразный состав дунита, высокая раскристаллизованность и другие признаки привели к выводу, что эта порода - посланец неведомых глубин.

Дунитовый массив в Новой Зеландии оставался единственным в своем роде, пока не обнаружили ему подобные на Урале, а затем и в других районах мира. При этом выявилось очень большое постоянство и состава дунитов и их места - везде они слагают центральную часть интрузивных массивов, обычно имеющих овальное сечение и сравнительно небольшие размеры - до 30 квадратных километров.

Дунитовое ядро окаймляют родственные породы - перидотит (в нем оливину сопутствует пироксен) и пироксенит (в нем пироксены занимают главное место, а вместо хромита обычен магнетит).

Эти породы связаны постепенным переходом, но рассматривать их лишь как разновидности дунита нельзя, перидотит и пироксенит встречаются и обособленно от дунита. Все они выделены в особое семейство ультраосновных пород, в них содержание кремнекислоты меньше 40 процентов. Поэтому и многим иным признакам они резко отличаются от других магматических пород - средних (диориты) и кислых (граниты), которые распространены значительно шире и содержат до 70 процентов кремнекислоты.

Схема дунитовых массивов Урала: 1 - габбро, 2 - дунит, 3 - пироксенит

На Урале было выявлено по меньшей мере 10 дунитовых массивов. Все они - Денежкин Камень, Конжаковский, Кытлымский, Вересовый Бор, Нижнетагильский и другие - обнажены в пределах меридианальной горной гряды, приуроченной к стыку двух крупных структур - Зеленокаменного синклинория и Центрально-Уральского антиклинория. И как раз в этой зоне развития дунитов оказались сосредоточенными платиновые россыпи.

У Нижнего Тагила в обломках, не испытавших далекого перемещения, не раз находили платину в сростках с оливином и хромитом, да и речные россыпи становились заметно богаче, например, вблизи ультраосновных массивов Светлого Бора и Вересового Бора. И чем ближе к ним, тем "породистей" становилась платина и уменьшалась окатанность рудоносных обломков.

Таким образом, косвенных признаков связи накапливалось все больше, но прямые доказательства - платину в дуните - удалось обнаружить лишь в 1891 году на западном склоне Нижнетагильского массива, возле горы Соловьевой. Там старатель Сибиряков вскрыл в дуните крупное хромитовое гнездо с вкрапленностью платины - первое в мире коренное месторождение!

Схема строения Тагильского массива (по А. Н. Заварицкому, 1928)

Изучение его сразу же провели замечательные геологи А. Н. Иностранцев и А. П. Карпинский. Их статьи ("Коренное месторождение платины на Урале", 1893, и другие) дали очень много для познания не только платиноидов, но и более широких проблем глубинной геологии.

За короткий срок в пределах Нижнетагильского дунитового массива были выявлены десятки рудоносных точек. В 1898 году старатели братья Детковы в верховьях речки Мартьян вскрыли коренную залежь, которая отличалась от Серебряковской тем, что в ней платина не была заключена в хромите, а образовала прожилки и гнезда непосредственно в дуните. Многие признаки указывали на то, что это месторождение, названное Авроринским, было поставщиком тех тысяч самородков, которые извлекли из россыпи речки Мартьян.

В 1908 году А. Н. Заварицкий (будущий академик) обнаружил в этом районе еще 14 гнезд платиноносного хромита. Попадались эффектные выделения платины и непосредственно в дуните - прожилки и гнезда, где содержание составляло сотни граммов на тонну. Подогревали такие находки старательский азарт, но разочарований было куда больше, чем удач. Все очевиднее становилось, что поиск и оценка гнездовых скоплений платины задача более трудная, чем все, какие до этого приходилось решать на уральских коренных месторождениях, не говоря уже о россыпях. Для этого необходимо было выяснить условия рудообразования. Их для месторождений эндогенных, связанных с глубинными процессами, подразделяют на магматические, когда руды образуются в процессе кристаллизации и ликвации расплава, пневматолитовые, характерные возникновением крупнокристаллических минеральных агрегатов - пегматитов из газообразных остатков расплава, и гидротермальные, возникающие при снижении температуры ниже критической, когда "творцом" руды становятся водные растворы.

Большинство исследователей (А. Н. Заварицкий, Л. Дюпарк, Н. К. Высоцкий, А. Г. Бетехтин и другие) пришли к выводу, что платина выделялась из дунитового расплава в начальные фазы его застывания и выделение минералов шло в такой последовательности: хромит - небольшая часть оливина (его кристаллы обнаружены внутри зерен платины) - осмистый иридий - платина - основная масса оливина - пироксен. И, следовательно, скопления платины надо искать в низах массива.

Но с этим соглашались не все. А. П. Карпинский выступил со статьей "О вероятности происхождения коренных месторождений платины уральского типа", в которой отметил, что, "несмотря на превосходные исследования русских месторождений платины и хрома, на тщательные наблюдения над самородками платины и опытные исследования ее сплавов, приводимые данные в пользу единственно магматического происхождения, не исключают вероятности иного возникновения ее коренных месторождений, в пользу чего имеются и данные, пока не объяснимые... Я хочу высказать свои соображения не для того, чтобы остаться правым... но чтобы вызвать их проверку".

A. П. Карпинский привел данные, указывающие на то, что значительная часть платины образовалась позднее, чем вмещающая порода, и представляет собой "постинтрузивный продукт, обязанный своим образованием взрывному действию летучих компонентов..." В пользу такого предположения говорит неправильная, струеобразная и брекчиевидная форма выделений хромита, платины и оливина. Но не только это, есть и другие данные, в том числе опытные, подтверждающие возможность выделения платины из ее хлористых соединений при высоких давлениях.

Опасения А. П. Карпинского, что он "обрекает себя в этом вопросе на полное недоверие", оказались напрасны.

B. И. Вернадский, О. Е. Звягинцев и другие видные исследователи пришли к аналогичным выводам. Да и сторонники магматической гипотезы отмечали, что платина, хромит и железо выделились при кристаллизации расплава из соединений с легколетучими компонентами. Их следами являются не только пустоты в руде, но и выделение из нее пузырьков газа при дроблении. В дальнейшем интенсивные выделения водорода, аммиака, азота были отмечены при проходке горных выработок и при бурении разведочных скважин на глубину до 600 метров.

Тагильский массив. Шлировые выделения хромита с платиной (черное). 1 - дунит, 2 - измененный дунит (змеевик), 3 - разрушенные породы с платиной

Постепенно стало очевидным, что обе схемы отображают реальность и при поисках это надо учитывать; скопления платины возникали и в магматический этап (их наиболее вероятное место "низы" дунитовых толщ), и в пневматолитовый, проявления которого тяготеют к "верхам" и ослабленным зонам.

Тщательное и всестороннее изучение уральских ультраосновных массивов показало, что оба эти этапа не привели к возникновению значительных концентраций. Рудных точек обнаружили сотни, особенно на массивах Нижнетагильском и Вересовый Бор, но почти все оказались лишь "точками". Некоторым исключением явилась "господская яма", заложенная на склоне Соловьевой пади в 1909 году, она вскрыла довольно богатую зону и разрабатывалась под названием "Госшахта" еще и в первые послереволюционные годы (там в 1937 году участникам XVII Международного геологического конгресса была продемонстрирована расчистка, где среди дунита на черном хромитовом фоне сверкали платиновые зерна. Зрелище эффектное, но опровергнуть вывод, к которому пришли, исчерпав все усилия, оно, конечно, не могло). По данным, приведенным в книге Н. К. Высоцкого, за 30 лет, начиная с 1892 года, добыть из коренных источников удалось не более 7 пудов.

Вслед за Уралом, не без влияния накопленного там опыта, связь платиновых россыпей с дунитами была выявлена и в других регионах.

На западном склоне Кордильер, в горах Серро-Иро и Серро-Торо были обнаружены небольшие дунит-пироксенитовые массивы, и в покрывающем их элювии (латеритах) не раз находили мелкие неокатанные самородки. К долинам речек, размывающих эти массивы, приурочены лучшие россыпи Колумбии.

В дальнейшем массивы ультраосновных пород с мелкими вкраплениями платиносных хромитов были выявлены в Чили, Перу, на о. Гаити, в США, в Алжирской Сахаре.

Источником платиновых россыпей бассейна реки Тюламин в Канаде оказался крупный - около 10 квадратных километров - дунитовый массив горы Оливин (свое название она получила от минерала, а не наоборот, минерал же назвали по его зеленой, оливковой, окраске). Тщательно были изучены массивы дунитов на восточном побережье Австралии, на о. Тасмания, на юге Испании (Сиерра де Ронда), но и там, кроме мелких, непригодных для разработки гнезд, ничего не встретили. "Бедняком" оказался и "родоначальный" массив горы Дун.

XIX век завершился в отношении платины итогом печальным. Коренных месторождений не нашли, а россыпей оставалось все меньше.