Текст книги "Занимательная минералогия"

Топаз и берилл урала

Трудно найти другой уголок земного шара, где было бы сосредоточено большее количество ценнейших драгоценных камней, чем в знаменитой Мурзинке, этом заповедном для минералога районе Урала.

Само село Мурзинское лежит в ста двадцати километрах на север от Свердловска, вдали от железных дорог, среди тихих притоков Иртыша – на Нейве. Но «Мурзинка» на Урале – понятие собирательное: к ней относит минералог или любитель камней целый район Среднего Урала, который тянется вдоль восточных склонов километров на семьдесят пять, начиная с лесной глуши притоков Тагила. Когда на Урале говорят о Мурзинке, то вспоминают хороший тяжеловес (уральское название топаза) глубокой воды, золотистый топаз или прекрасный аметист, загорающийся вечером кровавым огнем. К ней относят все лучшее, что дает природа Урала; и много раз говаривал мне старый горщик Сергей Южаков в тесной избе родной деревни Южаковой: «Все в Мурзинке есть, а если чего нет, то, значит, еще не дорылись». И верит он, этот страстный горщик, любитель камня, в свой «фарт», что по тонким жилкам – «проводникам» – и по «знакам» доберется он до самого «тощака» с «углем», «мыленкой», «топазом» и «тяжеловесом». Верит он, что найдется и тот алмазный камень, который уже много лет намывал в песках Положихи крестьянин Данила Зверев, и что в большущем занорыше «бериллы будут гуще моря и длиною с локоть».

Много прекрасного увлечения и много горького разочарования видал я за годы странствований по дебрям Урала. Много раз тихими вечерами над Нейвой, по окончании дневной экскурсии, слушали мы рассказы о том, «как в старину живали, когда камень шел – все самоцветный, чистый да с головками».

И в тихой обстановке Мурзинского села вспоминались картины отдельных копей…

В лесах знаменитой некогда камнями Монетной дачи, в лесной глуши, далеко от больших дорог, в низком болотистом месте у берегов Адуя, раскинулось несколько строений вокруг двадцатиметровой шахты. В сплошном граните проходят жилы более крупнозернистой породы, до двух-трех метров мощностью, с огромными перистыми листами слюды и сплошными массами кристаллического полевого шпата. Изредка стенки трещины внутри жилы расходятся, оставляя между собой пустоту, в которой свободно лежат большие кристаллы травяно-зеленого берилла (до пятнадцати сантиметров длины), реже – голубоватого аквамарина. Шахта летом залита водою почти доверху; работа может начинаться лишь с наступлением морозов, и одиноко живет в маленькой избушке организатор артели в ожидании зимы и рабочих. А кругом сплошные леса, кое-где отдельные скалы, обломки гранитных глыб, ряд ям и шурфов, отдельные выработки и копи, разбросанные в лесной чаще. Почти не заглядывал глаз минералога в эти места, и в минералогической литературе мы почти ничего не читали об этих месторождениях и их минералах.

Между тем было время, когда здесь кипела работа. На берегу Адуя группе горщиков, объединенных в «кумпанство», удалось в 1900 году набрести на прекрасную жилу. В несколько недель было выбрано свыше полутонны травяно-зеленого берилла, стоимостью в сорок шесть тысяч золотых рублей, и целыми возами увозили отсюда ценные камни и прекрасные штуфы для минералогических коллекций. Но потом начались тяжелые испытания: заработанные деньги были скоро пропиты (Урал так праздновал свои находки хороших камней или золотых самородков), жила не давала больше камней, а вода мешала работе. В твердом граните работа без каких бы то ни было технических приспособлений оказалась дальше не под силу, и постепенно стали заваливаться ямы и гнить деревянные постройки.

Совсем иной характер имеют знаменитые копи Липовки, лежащие на зеленом лугу, среди полей и представляющие просто беспорядочно наваленные груды отвалов, много раз пересмотренных и перемытых, среди которых зияют полуобвалившиеся шахты, залитые водою. В начале нашего века, когда плуг случайно выпахал из пашни светло-розовый кристалл турмалина, началась здесь усиленная добыча; и теперь еще, перерывая старые отвалы, можно найти нежно-фиолетовую слюду, блестящие розовые бериллы (воробьевиты) и главным образом красивые кристаллы турмалинов разных цветов, начиная с травяно-зеленого и кончая ярко-розовым и фиолетовым. Все эти окраски отдельными зонами сменяются на одном и том же кристалле, что вместе с другими цветными камнями придает липовской породе особенно яркую красоту.

Когда с восхищением смотришь в музеях на штуфы разнообразных минералов из липовских копей, не догадываешься о том мирном пейзаже, который окружает эти классические копи, скрывая под покровом черноземной почвы следы грандиозных физических и химических процессов земли.

Но вот мы в Мурзинке, на копи «Мокруша».

В сыром, болотистом и ровном месте, среди густого леса, разбросан ряд шахт на ограниченном пространстве какого-нибудь гектара. Одни из шахт совершенно завалились, в других работали еще зимой, и они кое-как накрыты досками; беспорядочные кучи отвалов раскинуты вокруг. Среди всего этого хаоса зимней работы в промерзлой земле только одна выработка производит отрадное впечатление. Это открытая разработка С. Южакова глубиною до десяти метров. Маленькая и низкая избушка, где ютятся копачи в непогоду, примитивно устроенный ручной насос для откачки воды – вот вся незатейливая обстановка этой выработки. Только здесь раскрывается перед нами картина месторождения. В сильно разрушенную гнейсовидную породу, смятую в складки, ворвались жилы пегматитового гранита, то сплетаясь между собой, то ответвляя тонкие белые прожилочки, то образуя большие скопления твердой красивой пегматитовой породы. В середине более мощных жил порода при своем остывании оставила пустые промежутки – в них и выкристаллизовались драгоценные минералы редкой красоты. Опытный горщик знает «проводники» к таким богатым пустотам, или «занорышам», как их называют в Мурзинке. По тоненькой жилке гранита, идущей вглубь, прокладывает он себе путь до более мощной жилы – «пласта», где по ряду мельчайших признаков, или «припасов», он предсказывает существование пустот с драгоценными камнями. С особым любопытством подходим мы к только что обнаруженному занорышу. Буровато-красная мокрая глина заполняет его, и С. Южаков кайлом и деревянными палочками осторожно и медленно вынимает эту глину, перебирая ее в пальцах. Скоро в его руках оказываются превосходные кристаллики почти черного дымчатого кварца и двойники полевого шпата. Рабочих и всех нас охватывает какое-то особенное чувство волнения. Все глаза устремлены на опытные руки Южакова, каждый ждет с нетерпением, принес ли на этот раз занорыш какой-нибудь самоцвет. Скоро Южаков сообщает нам, что он рукой на стенках полости нащупывает большие кристаллы дымчатого кварца и какой-то минерал – не то берилл, не то тяжеловес. Пустота тщательно отмывается, два взрыва динамитных патронов в соседних местах породы ее совершенно очищают, и в наших руках оказываются прекрасный кристалл винно-желтого берилла и целый ряд штуфов дымчатого кварца с зеленой слюдой и кристаллами полевого шпата.

Но как образовались эти камни? Не можем ли мы разгадать историю их происхождения в недрах Уральских гор?

При постоянных, но медленных процессах горообразования расплавленные гранитные магмы медленно застывали. Но подобно тому как молоко, отстаиваясь, собирает на своей поверхности более жирные составные части, так и гранитная магма еще до окончательного застывания делилась на химически разнородные участки; она, как говорят в петрографии, дифференцировалась. Основные, богатые магнием и железом, минералы собирались вместе и выкристаллизовывались раньше; оставалась более богатая кремнекислотой (кварцем) расплавленная масса. В ней накапливались пары летучих соединений, к ней стягивались ничтожные количества рассеянных по всей магме редких элементов, значительные массы паров воды пропитывали ее.

С поверхности гранитная масса начинала уже застывать, но образовавшаяся тонкая пленка рвалась и делилась трещинами. Скопившиеся под ней пары то и дело прорывали ее и открывали доступ снизу другим порциям расплавленной массы. В этих трещинах поверхностного охлаждения собирались остатки магмы, богатые кремнекислотой; сюда проникали пары воды и летучих соединений, и медленно, согласно законам физической химии, застывали и закристаллизовывались эти массы, образуя так называемые пегматитовые жилы. Эти жилы, как ветви дерева, расходились в стороны от гранитного очага, прорезали в разных направлениях поверхностные части гранитного массива, врывались в сковывавшую оболочку других пород.

Мы теперь знаем довольно точно, что кристаллизация таких жил шла приблизительно при 700–500 °C. Здесь уже не было больше сплава в полном смысле этого слова, не было и чистого водного раствора: это было особое состояние взаимного растворения и насыщения огромными количествами паров и газов. Но затвердевание этих жил шло далеко не просто и не так скоро. Оно начиналось по стенкам с окружающими породами и медленно шло к середине, все более суживая свободное пространство жилы. В одних случаях получались крупнозернистые массы, в которых отдельные кристаллы кварца и полевого шпата достигали величины трех четвертей метра, а пластинки черной или белой слюды – размеров большой тарелки. В других отдельные минералы сменялись в строгой последовательности, но чаще всего получались те удивительные структуры, которые принято называть письменным гранитом, или еврейским камнем.

Но образованием красивых письменных гранитов еще не оканчивается заполнение жилы. Очень часто между обеими стенками еще сохраняется пустой промежуток в виде узкой щели или в виде целой пустоты. В этих пустотах начинают кристаллизоваться все те элементы и соединения, которые в форме летучих паров насыщали расплавленную массу или же в ничтожнейших количествах были рассеяны в магме. По стенкам пустот и трещин вырастают красивые кристаллы дымчатого кварца и полевого шпата.

Пары борного ангидрида скопляются в иголочках турмалина, то черного как уголь, то красивых красных и зеленых тонов. Летучие соединения фтора образуют голубоватые, прозрачные, как вода, кристаллы топаза.

Калий, натрий, литий, рубидий и цезий входят в состав литиевой слюды, которая выстилает подчас огромные полости шестигранными кристаллами, тогда как бериллий входит в состав зеленых и голубых аквамаринов. Эти образования переплетаются между собою, и всей своей красотой и ценностью обязаны они четырем главнейшим, наиболее важным элементам этих жил: фтору, бору, бериллию и литию.

Каждый из этих четырех благородных элементов играет свою роль в истории образования самоцветов. В одних жилах преобладает бор – и вся порода этой жилы проникнута турмалином, в других накапливается бериллий – и кристаллы винно-желтого берилла не только выстилают полости трещин, но и пронизывают своими длинными кристалликами всю полевошпатовую породу. Так образовывались самоцветы в пегматитовых жилах Мурзинки.

Сплошной лесной и почвенный покров закрыл почти непроницаемой пеленой следы былых грандиозных химических процессов, и трудно путнику в этой равнине, среди отдельных «елтышей» (обломков) гранитных скал, догадаться о тех картинах, которые рисуются нам из прошлого драгоценных камней Мурзинки.

На изумрудных копях

Уже исполнилось более ста лет, как в глуши уральской тайги был найден первый изумруд, самый прекрасный камень Урала. Вот как писал об этом открытии командир Екатеринбургской гранильной фабрики в 1831 году:

«Крестьяне Белоярской Волости Отыскивая Смолистые Сосновые Пьни, Самосушникъ и валежникъ для извлечения Смолы, Одинъ изъ Нихъ нашелъ между корнями вывороченного ветромъ деревя несколько небольших кристалловъ и Обломковъ Зеленого Камня, Которыя и Самое Место найдения показалъ двоимъ Своимъ Товарищамъ. Все Они Копались въ корняхъ подъ корнями и Нашли Еще несколько кусочковъ изъ коихъ по цветнея взяли съ Собой въ деревню, а потомъ привозили для продажи въ Екатеринбургъ. Но какъ найденныя ими куски были верховыя, намытыя изъ разрушившейся Жилы допокрытия корнями дерева, подвергавшиеся всемъ переменамъ Стихий, Отъ Чего потеряли природный свойцветъ и Совершенно тресковаты, то и Относили ихъ к Худымъ Аквамаринамъ (Бериламъ), взяли Засамую Малую Цену только для того, чтобъ приносили намъ Секретно Лудшие. Между темъ я былъ Извещенъ Отъ Насмотрщика моего, Ослучаи найдения Оных Камней, съ Наименованиемъ Зеленоватыхъ Аквамариновъ которой черезъ несколько дней по приказанию Моему доставилъ Мне Маленькой кусочекъ того камня. Двадцати четырехъ летняя Служба при Екатеринбургской каменорезной Шлифовальной фабрике всегдашнее обращение при добычахъ и Обработке Цветныхъ камней доставили Случай къ Опытному различию оныхъ и потому скоро Заметилъ, что ископаемое Сие ни Есть Аквамаринъ, тяжесть и крепость несравненно превышает Оной, Отломъ Чище и стекловатея; при сравнительныхъ пробахъ оказался крепче иностранного изумруда. Внимательныя Сии Сравнения допустили Меня Мыслить, что доставленный Мне кусочекъ Есть Изумрудъ, Немедля беру рабочихъ людей съ Инструментомъ и еду на место найдения. Оного Снегъ и холодъ не могъ препятьствовать усердному розыску. Многие битыя Шурфы смотря по склонности возвышений Земли, довели до Жилы Изумрудовъ при преследовании Оной найдено несколько кристаловъ по сопровождающимъ породамъ болея уверившихъ меня, что это Есть Изумруды».

Так были открыты первые изумруды, и сейчас там, где за сто лет работы было добыто до пятнадцати тонн – целый вагон – драгоценного камня, совершенно иные картины встречают путника, желающего посетить знаменитые Изумрудные копи.

От станции Баженово много лет тому назад мы ехали целых тридцать пять километров сплошным густым лесом по разбитой тысячами подвод дороге. Позднее вместо этого пути, который может вытрясти всю душу, можно было добираться по узкоколейке с маленьким вагончиком и маленьким паровозиком. Теперь вы спокойно уезжаете в своем вагоне от самого Свердловска до первого этапа пути – Асбестовых копей. Здесь, среди белоснежных домиков рабочих поселков, громадных элеваторов, целых гор нагроможденной породы и ярко залитых электричеством громадных фабрик добывается и чистится «куделька», как называют на Урале волокнистый, как лен, камень – асбест.

Отсюда раньше было двенадцать километров тяжелой дороги среди обгорелых пней, по забитым водой болотам, среди уже сильно вырубленного многовекового леса – сначала через Рефть, потом через маленькую речонку – знаменитую Токовую, где был найден первый камень. Сейчас здесь прекрасная автомобильная дорога: быстро проносятся мосты, гати, лесосеки… Среди редеющего леса вдали показываются строения: высокая башня – копер главной шахты, высокая фабрика, дома – это и есть центр работ Изумрудных копей, знаменитый Троицкий, ныне Первомайский, прииск.

Далее на север и на юг протянулась изумрудоносная полоса. На десятки километров ведутся поиски, роются глубокие канавы, и в тяжелой болотистой тайге отвоевывается кусок за куском черная, сверкающая на солнце порода, а в ней – ярко-зеленый изумруд.

Вы спускаетесь в главную шахту по крутой мокрой лестнице, плотно закутавшись в холщовую спецодежду и покрыв голову непромокаемым плащом, держа в руке керосиновую лампу или простую свечу, – все ниже, на глубину почти ста метров. Целые потоки воды, брызги и струи со всех сторон обливают нас, под ногами тоже вода. Непрерывно работают насосы, откачивая воду и разнося по всей шахте мерные удары поршней и клапанов. По извилистым низким ходам вдоль рельсов, проложенных в воде, мы идем все дальше и дальше. В стороны отходят другие ходы, то черные и бесшумные, то освещенные ярким светом ацетиленовых ламп, то с мерцающим огоньком мерно выбивающих камень забойщиков. Мы сворачиваем в один из таких ходов и останавливаемся перед забоем – все сверкает и блестит при свете наших фонарей. Сверху вниз в темных плотных сланцевых породах проходит белоснежная жила, а вокруг нее черные как уголь, но сверкающие мелкими огнями черные сланцы. Среди них ярко-зеленые полоски – и снова серая безмолвная порода. Осторожно кайлом отворачивает рабочий кусок черного сланца. Перед нами блестит кристалл зеленого изумруда, дальше другой, рядом с ним розовый плавиковый шпат, еще дальше нечистый александрит, а выше, наверху, вместе с белым полевым шпатом – целое гнездо ярко-зеленых кристалликов самоцвета.

Эти черные сланцы называются изумрудными, их выламывают взрывами динамита и отделяют от других пород, в вагонетках отправляют к главной шахте, поднимают на поверхность, и… на этом кончается подземная жизнь нашего камня.

Начинается новый этап в его истории. Изумрудная порода в тех же вагонетках отправляется на фабрику. Там она сначала поступает в особые барабаны, размалывается, тщательно отмывается от листочков слюды, потом передается в большое длинное помещение, в котором струя воды увлекает обломки породы на наклонные столы. Здесь женщины-отборщицы на глаз отбирают самоцветы, причем одна и та же партия осколков породы проходит перед глазами четырех отборщиц и контролера.

Затем камень тщательно сортируют, очищают, гранят и посылают в Москву. Там снова сортируют и оценивают. После этого в пакетиках из розовой бумаги, подобранный по цветам и сортам, самоцвет идет на рынки камня: в Париж или Нью-Йорк, или на Восток.

Изумруд – ценнейший продукт советского экспорта.

Такова история изумруда с момента его добычи до момента продажи ювелирами. Но это лишь последний этап в истории этого камня – самый длинный и интересный период его жизни протекает в земле.

Изумруд, с точки зрения минералога, является разновидностью берилла, окрашенной соединениями хрома в ярко-зеленый цвет. Его кристаллическая форма, блеск и твердость обусловливаются определенными сочетаниями элемента бериллия с другими окислами; но цвет его, чарующий глаз, вызван присутствием весьма ничтожных количеств металла хрома.

Сочетание бериллия и хрома приковывает внимание своей необычайностью, и минералог среди лесного покрова Урала должен открыть причину этого сочетания, как ключ к истории и происхождению самого изумруда.

В глубоком разрезе Первомайского прииска среди слоев, вытянутых с севера на юг, бросаются в глаза несколько мощных жил белого цвета. Эти жилы пересекают поперек все месторождение и резко вырисовываются по устойчивости и по своему цвету среди мягких и темных сланцевых пород. Эти жилы состоят из прозрачного кварца и полевого шпата. В них встречаются кристаллы граната и берилла. Это те типичные пегматитовые жилы, которые приносят из недр главные элементы для образования самоцветов Урала – фтор для топаза, бериллий для берилла и аквамарина, бор для турмалина. Эти жилы смяли слои различных пород, прорезали их с востока на запад прерывистыми змейками, то врываясь между отдельными слоями, то застывая, не прорвав покрова. Местами, встречая более легкорастворимые слои, эти расплавленные массы поглощали их; в других они застывали с резко обособленной границей в белоснежные массы пегматита.

Заимствуя хром из прослоек хромсодержащих пород, каких много на Урале, особенно неподалеку от Берёзовска, знаменитого месторождения золота, берилл получил свою яркую окраску. Из горячих паров одновременно с листочками черной слюды он выкристаллизовался в виде высоко ценимого изумруда. В этом камне соединился элемент, принесенный гранитной магмой из глубин в пегматитовых жилах, с элементом слоев, о которых мы мало что знаем и которые много пережили в своей истории до того момента, когда в них ворвался серый уральский гранит…

В стройную картину начинает слагаться химическое прошлое Урала, и все ярче и убедительнее выясняется роль серого уральского гранита. Он является главным носителем богатств Урала и основным источником его рудных скоплений. Как ветки дерева, прорезали жилы гранита восточные склоны Урала, то врываясь в виде пегматитовых жил с занорышами самоцветов, то прорезая другие породы кварцевыми струями – носителями аметистов, золотистых топазов и золота. В прослойках обогащенных хромом пород положили они начало изумрудам, в известняках – ярко окрашенному розовому и зеленому турмалину, в змеевиках – корунду и кордиериту, своеобразному камню фиолетового цвета в одном направлении и желтого – в другом. По краям гранитного массива пропитали они своим горячим дыханием окружающие породы; своей высокой температурой и водяными парами изменили их коренным образом, собирая или перекристаллизовывая скопления железных руд, превращая осадочные породы в кристаллические сланцы, известняки – в мраморы и наполняя трещины змеевиков разными сортами волокнистого асбеста.

Чем шире идет исследование минералогии Уральского хребта, тем резче и яснее сказывается благодетельная роль серого уральского гранита. И среди всех этих грандиозных картин химического прошлого Урала история изумрудов представляет лишь один короткий, но интересный эпизод.