История открытия уникального кобальтового месторождения Хову-Аксы

ИЗВЕСТИЯ УРАЛЬСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ГОРШгЕЕО/ЮШЧЕСКОЙ АКАДЕМИИ 1996 СЕРИЯ: ГЕОЛОГИЯ И ГЕОФИЗИКА Вып.5

НСТОРПЯ ОТКРЫТИЙ

УДК 553.48:549.755.23+903.01/09

А.А.Богомол

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ УНИКАЛЬНОГО КОБАЛЬТОВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ХОВУ-АКСЫ

Месторождение Хову-Аксы расположено в центральной части Тувы на северном крыле Восточно-Таннуольского антиклинория, ядро которого сложено раннекембрийскими вулканогенными, карбонатными породами геосинклинального структурного этажа и гранитоидными интрузивами. Оруденение приурочено к нижней части разреза орогенного структурного этажа, сложенного осадочными породами силура, осадочно-вулканогенными породами раннего девона, красноцветными и пестроцветными молассовыми отложениями средне-позднедевонского и каменноугольного возраста. Рудовмешающая толща силура мощностью 600 м в нижней и верхней частях разреза слагается терригенными осадками, а в средней - известняками и подчиненными им терригенными породами. На всей площади месторождения породы средней части толщи мощностью 120 м подверглись интенсивному скарнмрованию. Моно- и полиминеральные скарны состоят из граната, пироксена, скаполита и наследуют тонкослоистое строение первичного разреза. Значительно скарнированы в южной части месторождения также туфы мощного базального горизонта раннедевонской толщи.

Рудные тела месторождения представляют собой типичные секущие трещинные жилы уникальных по качеству богатых руд, заключающих 85% разведанных запасов кобальта и сложенных арсенидами кобальта и никеля, кальцитом, доломитом с примесью самородных висмута и серебра [7]. Жилы богатых руд залегают в оторочке карбонатных метасоматических пород с вкрапленной кобальто-медной минерализацией. Минералы меди представлены халькопиритом, борнитом, теннантитом. Арсенидные руды локализуются избирательно среди скарнов силурийской толщи как наиболее благоприятных для рудоотложения пород. Несколько мелких арсенидных жил установлено в породах раннедевонской толщи на западном фланге месторождения. В удалении до многих сотен от арсенидных руд по восстанию и простиранию вдоль рудоносных трещин наблюдаются проявления сульфидной медной минерализации. Она часто отмечается также в породах силурийской и раннедевонской толщи вдоль разломов и трещин, в которых арсенидное оруденение отсутствует. Зона полного окисления руд развита до глубины 5-15 м. Минералы кобальта и никеля представлены в ней эритрином, аннабергитом и др., меди - карбонатами, арсенатами и др.

Рудоносная полоса Ховуаксинского месторождения протягивается на 7 км и характеризуется сложной трещинной структурой с участием в ней крупноамплитудных разломов разных порядков и оперяющих трещин [1]. Основная часть рудных жил локализуется в оперяющих трещинах. В связи с неравномерным развитием рудовмещающих трещин арсенидное оруденение в пределах месторождения является прерывистым и развито на трех разобщенных участках - Южном, Среднем и Северном (рис.1). Медная минерализация наблюдается на более широкой площади рудного поля (участки Бош-таг, Западный, Промежуточный).

Ховуаксинское месторождение по составу руд (за исключением урана) является аналогом месторождений пятиэлементной формации Марокко, Канады, Германии, Чехии. На территории СССР Хову-Аксы является единственным промышленным месторождением этого типа, хотя в Алтае-Саянской складчатой области известны многие десятки рудопроявлений и мелких месторождений арсенидных кобальтовых и сульфоарсенидных кобальтсодержащих медных руд [7]. Оно является классическим во всех отношениях жильным месторождением, и историю его открытия можно считать в какой-то степени «классической» для того периода геологоразведочных работ в СССР, когда велись поиски месторождений, имеющих выход на поверхность.

Систематические геологосъемочные и поисковые работы в Туве начались после вхождения ее в состав СССР (1944 г.). Основной организацией, проводившей эти работы с 1946 г., была Тувинская экспедиция ВСЕГЕИ, первым начальником которой был член-корреспондент АН СССР Ю.А.Билибин -первооткрыватель колымского золота. В 1947 г. одна из партий экспедиции вела геологическую съемку

и поиски м-ба 1:200.000 в центральной части Тувы в междуречье Улугхем - Элегест. Кроме начальника партии, кандидата геол.-мин.наук В.А.Унксова, в ее составе были геолог В.А.Бобров, студент Ленинградского горного института А.А.Богомол, коллектор И.М.Русаков, оператор-геофизик В.С.Шульгин и несколько рабочих. Первая лагерная стоянка партии была в котловине оз.Хак, где располагались летние пастбища аратов Ийитальского сумона. По просьбе В.Унксова председатель Сумонного совета К.Х.Хойтпак-оол организовал собрание аратов, на котором Унксов, владеющий не только несколькими европейскими, но и тюркскими языками, рассказал о задачах поисковой партии и обратился с просьбой указать известные местным жителям места находок «чараш таш» - красивых камней. Хойтпак-оол сообщил, что знает одно такое место, и на следующий день показал его Унксову. Оно оказалось на горе Бош-таг (рис. 1), где в скальных выходах на склоне Унксов увидел небольшие пещерообразные древние выработки с налетами и прожилками на стенах малахита и азурита, а у подножия - довольно большую заплывшую яму, в отвале которой наблюдались те же минералы.

Рис.1 Геолого-археологическая схема месторождения Хову-Аксы:

1 - мощные пролюаиальные неоген-четвертичные отложения; 2 - красноцветные и пестроцветные молассовые отложения среднего-позднего девона и раннего карбона; 3 - осадочно-вулканогенная толща раннего девона; 4-5 - силурийская рудовмещающая толща; 4 - терригенные породы нижней и верхней частей толщи, 5 - скарны, замещающие терригенно-карбонатные породы средней части толщи; б • вулканогенные породы раннего кембрия; 7 - граниты; В - разломы (а) и их продолжение под неоген-четвертичными отложениями (б); 9 - участки месторождения с арсенидным никеле-кобальтовым оруденением (а) и сульфидной медной минерализацией (б): 1 - Южный, 2 - Средний, 3 - Северный, 4 -Промежуточный, 5 - Западный, 6 - Бош-таг: 10 -основные проявления сульфидной медной минерализации; 11 - место первой находки эритрина; 12 - основные группы древних выработок; 13 - отвалы медеплавильных шлаков

К району месторождения партия подошла в конце августа. В первых же маршрутах здесь были обнаружены скарны, часто вмещающие рудные месторождения, что сразу насторожило геологов партии. И вот первая интересная находка: на западном склоне г.Кара-хая Унксов обнаружил высыпки редких мелких рудных обломков с налетами малахита, а в одном из них - миллиметровый кристаллик эритрина (см.рис. 1). На следующий день Богомол оконтурил здесь небольшой ореол рудных обломков и в вершине его обнаружил едва заметную яму. При раскопке ее обнаружилась мелкая древняя выработка, в забое которой оказалась кальцитовая жила с налетами малахита и несколькими зернами эритрина. Через день-два (27 августа) В.Бобров, отправившись с И.Русаковым в двухдневный маршрут, в начале его обнаружил заплывшую древнюю выработку с малахитом в ее отвале. Русаков вернулся в лагерь и привез несколько рудных образцов, показал, как найти эту выработку, и уехал догонять Боброва. Унксов и Богомол в тот же день по пути к месту находки обнаружили группу древних выработок в виде заплывших ям, в отвале которых было множество рудных обломков с обильными налетами, корочками эритрина и вторичных минералов меди, попадались также куски землистого агрегата эритрина. Так был открыт Южный участок месторождения. В следующие два дня Богомол детально обследовал обнаруженный рудоносный участок, нашел еще несколько групп древних выработок, в том числе с эритрином в их отвалах, и составил план расположения выработок. Была предпринята попытка вскрыть их шурфами, но дойти до забоя выработок не удалось из-за обвала заполнявшего их рыхлого обломочного материала. На этом детальные работы здесь были прекращены, т.к. нужно было выполнять плановое задание по геологической съемке.

Летом 1948 г. В.Унксовым с участием А.Богомола на месторождении были выполнены детальные поисково-оценочные работы. При проведении геологической съемки м-ба 1:25000 были обнаружены многочисленные древние выработки Среднего, Промежуточного, Северного участков и еще несколько групп их на Южном участке (всего более 100 выработок), оконтурена рудоносная полоса месторождения и установлена приуроченность ее к выходам скарнов (см.рис. 1). На Южном, Среднем и Северном участках было пройдено значительное количество канав и шурфов. В пяти глубоких шурфах (из них четыре - на Южном участке), заданных по древним выработкам, были вскрыты жилы богатых арсенидных никеле-кобальтовых руд с оторочкой вкрапленных кобальто-медных руд в карбонатных метасоматитах.

По результатам работ 1948 г. определилось промышленное значение месторождения и весной 1949г.

началась его разведка. Группа первооткрывателей (в т.ч. Хойтпак-оол) и разведчиков была удостоена в 1952 г. Сталинской премии первой степени. В 1957 г. началось строительство горно-металлургического комбината Тувакобальт, который в мае 1970 г. приступил к добыче и переработке руды.

Древние горные выработки Хову-Аксы в большинстве случаев представляют щелевидные карьеры, вытянутые по простиранию рудных тел с углом наклона от 50 до 85° соответственно углу падения жил. Реже они имеют форму округлых или овальных ям диаметром до 7 -15 м. На Южном участке обнаружены также две короткие штольни малого сечения. Древних рудокопов интересовали легкоплавкие окисленные медные руды, а окисленная никеле-кобальтовая руда выбрасывалась в отвал. Они отрабатывали наиболее богатые медными минералами интервалы рудных тел, поэтому вдоль жил протяженностью до сотен метров обычно наблюдается несколько разобщенных выработок длиной до десятков метров. В связи с небольшой глубиной зоны полного окисления глубина карьеров обычно 5 - 7 м, редко до 13 м. Выработанные интервалы рудных тел рудокопы заваливали, поэтому на поверхности карьеры обычно фиксируются цепочкой небольших округлых или удлиненных заплывших ям и невысокими отвалами (рис.2). Проходка карьеров осуществлялась с пожогом, о чем свидетельствует обилие древесного угля в их завалах. Несколько десятков аналогичных, но более крупных древних выработок обнаружено в 1948г.

А.Богомолом и в 1949 г. Т.Н.Ивановой на небольшом Узунойском месторождении богатых жильных медных руд в 6 км к ССВ от Северного участка Хову-Аксы. Более крупные размеры выработок и их отвалов обусловлены большей мощностью здесь массивных и прожилково-вкрапленных теннантитовых руд, содержащих примесь мышьяка, кобальта, никеля, серебра, висмута.

Рис.2 Схема древней выработки: а • план, б - разрез

1 - арсенидная жила в оторочке вкрапленной кобальто-медной руды; 2 -контур карьера; 3 - заплывшие ямы на месте карьера; 4 - отвал и завал карьера

4

Плавка добытой руды осуществлялась рудокопами, в основном, не вблизи выработок (на обоих месторождениях наблюдались лишь единичные отвалы шлаков), а в б км к СЗ от Ховуаксинского месторождения на террасах руч.Он-Кажаа, где А.Богомолом в 1952 г. были обнаружены слабо заметные задернованные отвалы шлаков, прослеживающиеся прерывистой цепочкой на протяжении более 1 км. Местонахождение этих отвалов и древних выработок Хову-Аксы и Узуноя было указано Я.И.Сунчугашеву, который в 1959-1963 гг. провел на них археологические исследования, в том числе раскопки некоторых выработок, и в 1963 г. - раскопки двух отвалов шлаков на руч.Он-Кажаа и одного на Западном участке [5,6]. В 1962 г. один из отвалов шлаков на руч.Он-Кажаа был раскопан Л.Р.Кызласовым с участием Я.Сунчугашева. Здесь впервые обнаружена хорошо сохранившаяся уникальная медеплавильная печь. Второго такого памятника древней металлургии в Сибири пока не найдено [4,6]. В слое шлака наблюдались многочисленные обломки глиняных тиглей, литейных форм, трубчатых сопел, посуды, единичные мелкие слитки металла и др. Аналогичные предметы найдены Я.Сунчугашевым в его раскопках шлаков [6]. По данным анализа слитков и обломков котла [6] древние мастера выплавляли из мышьяксодержаЩих медных руд мышьяковистую бронзу, содержащую 6-10% мышьяка и примесь никеля (до 0,9%), кобальта (до 0,4%), серебра (до 0,07%). В шлаках наблюдаются корольки меди и древесный уголь, содержание меди в них до 2%, кобальта и никеля до 0,06%. Для получения мышьяковистой бронзы в медную руду или черновую медь, возможно, добавлялась окисленная мышьяково-никеле-кобальтовая руда. На это указывает наблюдавшийся А.Богомолом в 1949 г. совершенно непонятный на первый взгляд факт добычи в древней выработке на северном конце жилы 101 Северного участка богатой преимущественно аннабергитовой руды при полном отсутствии здесь медной минерализации.

В 1948-49 гг. А.Богомолом из отвалов и завалов древних выработок Хову-Аксы была собрана коллекция каменных (из речных галек), роговых и костяных орудий древних рудокопов, обломков посуды. В эту коллекцию вошел также скелет женщины с европеоидным типом черепа из случайного

захоронения, обнаруженного в 1949 г. при проходке разведочной канавы около древней выработки на Южном участке. Со скелетом находились медные нож, браслет и серьга. Вся коллекция была передана з 1949 г. М.П.Грязнову в отдел археологии Гос.Эрмитажа в Ленинграде. По его заключению, древние выработки датируются X-VII вв. до н.э. (карасукская эпоха). Позднее эта коллекция была описана Л.Кызласовым, подтвердившим карасуиский возраст (XII-VNI вв. до н.э.) женского погребения и древних выработок [3]. Как оказалось, это погребение явилось первой находкой в Туве останков человека карасукской эпохи. Вторая находка была сделана Я.Сунчугашевым в 1959 г. при раскопке древней штольни на Южном участке, в забое которой обнаружен скелет погибшего рудокопа с таким же типом черепа [5,6]. Отвалы шлаков датируются VII-VI вв. до н.э. [6], т.е. относятся к началу уюкской эпохи, а по результатам раскопки Л.Кызласовым в 1962 г. трех погребений на окраине поселка Хову-Аксы, в которых обнаружены каменные, роговые орудия рудокопов и предметы из мышьяковистой меди (1,2-3%) с примесью никеля (0,18-1%), установлено, что добыча меди продолжалась здесь и в V-IV вв. до н.э. [4].

По данным С.В.Киселева [2] в X!l в. до н.э. началось переселение в районы Южной Сибири из Северного Китая европеоидных племен дин-лин, вытеснявшихся оттуда китайцами. Эти племена в сравнении с местными обладали более высокой материальной культурой, в том числе знанием медных руд, выплавки меди и получения бронзы. Именно они явились первооткрывателями Ховуаксинского месторождения, и лишь спустя три тысячелетия оно было открыто второй раз по следам их горнорудного промысла. На территории Южной Сибири древние выработки карасукской и тагарской (уюкской) эпох известны с XVIH-XIX вв. В Туве они впервые были обнаружены горным инженером Б.М.Порватовым в 1911-1913 гг., в т.ч. на Чиргакской группе месторождений кобальтсодержащих медных руд. На протяжении двух столетий следы древних выработок были хорошим поисковым признаком выходящего на поверхность медного и медьсодержащего оруденения в издавна обжитых районах и на их окраинах. Хотя к настоящему времени, по-видимому, практически все месторождения и рудопроявления, обнаруженные древними рудокопами, известны, какая-то часть их и сейчас может представлять значительный резерв для выявления скрытых месторождений медных, кобальт-медных, кобальтовых и других медьсодержащих руд, слабо проявленных на поверхности в виде рудопроявлений меди. Оставленное нам древними рудокопами наследство должно быть использовано полностью.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Богомол А. А. Особенности геологического строения и локализации оруденения Ховуаксинского кобальтового месторождения //Геология рудных месторождений, том XII, - 1970. - N6. - С.30-45.

2. Киселев С.В, Древняя история Южной Сибири //Академия наук СССР. - М., 1951. - 638 с.

3. Кызласов Л.Р. Этапы древней истории Тувы //Вестник МГУ, историко-филологическая серия, N4,- М., 1958. - С. 72-75.

4. Кызласов Л.Р. Древняя Тува /МГУ. - М., 1979. - 201 с.

5. Сунчугашев Я. И. Древние горные выработки Хову-Аксы //Ученые записки Тувинского НИИЯЛИ, вып. IX. - Кызыл, 1961. - С.230-234.

6. Сунчугашев Я.И. Горное дело и выплавка металлов в древней Туве. - М.: Наука, 1969. - 137 с.

7. Унксов В.А. Типы медно-никель-кобальт-мышьяковой минерализации в Алтае-Саянской складчатой области //Записки Всесоюзного минералогического общества, вып. 5. - М.-Л., 1958. - С. 557-562.

УДК 553.621

Л.М.Петруха

ОБ ОТКРЫТИИ ТЕРЕНСАЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПЬЕЗООПТИЧЕСКОГО КВАРЦА НА УРАЛЕ

История открытия Теренсайского месторождения пьезооптического кварца интересна прежде всего тем, что знаменитый гигантский кристалл горного хрусталя «Малютка», которым открывается экспозиция Уральского геологического музея, был найден на этом месторождении.

Месторождение было открыто в мае 1966 года в Оренбургской области в пределах геологической структуры, называемой Коскульско-Теренсайской хрусталеносной полосой. Несколько слов о событиях, предшествующих этому. В пределах отмеченной геологической структуры разрабатывались промышленные хрусталеносные ложковые россыпи неогенового возраста. До 1961 года в течение почти десяти лет в пределах этой структуры проводилась оценка всех известных кварцево-жильных полей на эндогенную