Крым

Минералы и железные руды Камыш-Бурунского месторождения. Оолиты. Синклиналь, мульда

Отправным местом экскурсии будет поселок Аршинцево (бывший Камыш-Бурун) в 10 — 11 км к югу от Керчи. От него недалеко и до карьера, в котором открытым способом добывают железную руду.

В основании карьера лежит буровато-желтый малопрочный известняк, состоящий из сцементированных глиной и песком обломков и целых раковин двустворчатых моллюсков. Над ним многометровый пласт коричневой железной руды, еще выше слой бентонитоподобной глины и песка. Самая верхняя часть карьера сложена светло-коричневыми суглинками.

В известняке и рудном пласте много хорошо сохранившихся раковин ископаемых моллюсков. По ним установлено, что известняки образовались в понтический век, а руда — в киммерийский неогенового периода.

Присмотримся к рудному пласту. Он состоит из хрупких шариков размером с горошину или лесной орех, соединенных бурой глинистой массой. Осторожно разбив шарик, вы увидите, что у него, как у луковицы, концентрическое скорлуповатое строение. Шарики формой и строением напоминают яйцо и поэтому называются оолитами (от греческих слов «оол» — яйцо и «литое» — камень). Оолиты состоят из минеральных оболочек, многократно сменяющих друг друга. Оболочки сложены бурым железняком1 и железистым монтмориллонитом.

Оолиты обычно коричневого цвета, но иногда встречаются и черные блестящие, будто покрытые лаком. А это означает, что в состав таких оолитов входит значительное количество марганца.

Так выглядит железная руда вблизи поверхности. Из-за ее характерной окраски ее назвали коричневой рудой. Ниже уровня грунтовых вод она сменяется табачной темно-зеленого цвета. У нее тот же минеральный состав, но с примесью сидерита и хлорита.

Икряная железная руда своим строением напоминает зернистую икру. Она состоит из мелких окатанных оолитов, почти не скрепленных между собой. В ней довольно много оксидов марганца (иногда до 4 — 6%). Для выплавки металла используют все виды руды — коричневую, икряную и табачную.

В рудном пласте довольно часто встречаются плоские черные или темно-серые конкреции поперечником в несколько десятков сантиметров, местами складывающиеся в прерывистые прослои. Они состоят из сидерита, в котором часть железа замещена марганцем.

Внешне конкреции непривлекательны, но как бывает обманчиво первое впечатление! Ведь некоторые из стяжений представляют собой естественные каменные шкатулки с глубоко запрятанными прекрасными кристаллами ( 84). Обычно не одну конкрецию нужно разбить, прежде чем встретится каменная сокровищница. В ее глубине лежит полость, выстланная черным с синеватым оттенком налетом, пачкающим пальцы. Налет этот — вад1. Иногда видны мелкие прозрачные сверкающие кристаллики кальцита. Встречаются минеральные шкатулки с полостями, выстланными черной блестящей корочкой псиломелана2.

В пустотах конкреций вы увидите и разнообразные минералы класса фосфатов (по химическому составу соли фосфорной кислоты). Их так много, что керченские железорудные месторождения называют заповедником фосфатных минералов. Некоторые из них впервые в мире установлены на Керченском полуострове и по праву первооткрывателей получили местные названия (керченит, азовскит, митридатит, камыш- бурунит и др.).

В пустотах конкреций и раковин встречаются уплощенные призматические кристаллы оксикерченита, по форме похожие на долото. Часто они растут из одной точки, расходясь во все стороны, наподобие солнечных лучей ( 84). Вот почему такие сростки кристаллов в минералогии называют «солнцами».

В более глубоких участках рудного пласта, не испытавших сильного окисления, встречаются другие фосфатные минералы. Среди них выделяются темно-синие, почти черные плоские кристаллы керченита и прозрачные кристаллы голубовато-зеленого вивианита.

Несмотря на различия в химическом составе этих минералов, форма кристаллов одинаковая — четырехгранная призма, усеченная двумя кривогранными плоскостями. Одинаковая форма кристаллов вивианита, керченита и оксикерченита объясняется тем, что вивианит был исходным минералом, который, испытав химические изменения, преобразовался в керченит и оксикерченит без изменения первоначальной формы.

Все названные фосфаты встречаются в виде хорошо образованных многогранников. Но в рудном пласте попадаются и землистые разновидности в виде порошковатых масс. Это тонкие прожилки желто-зеленого митридатита и кирпично-красного пицита. В трещинах и пустотках видны тонкие налеты и желвачки ярко-голубого землистого бета-керченита.

В рудной толще также встречаются окаменевшие растительные остатки с прекрасно сохранившейся древесной структурой. Остатки окаменевших деревьев поражают тяжестью. Эта любопытная особенность объясняется тем, что древесная ткань замещена баритом1. Вот почему окаменевшее дерево почти в пять раз тяжелее натурального!

После того, как мы познакомились с минералами рудного пласта, выясним условия его залегания. Пласт находится в крупной котловине с неглубоким плоским дном, окруженной цепью холмов, сложенных мэотическими мшанковыми известняками.

Невысокие холмы, уходящие вдаль прерывистой цепочкой, похожи на причудливые руины угасших вулканов. Внутренняя часть котловины занята более молодыми понтическими, киммерийскими и куяльницкими отложениями. Следовательно, котловину надо рассматривать как тектоническое чашеобразное понижение, в котором слои полого поднимаются от центра к краям. Такую геологическую структуру называют синклиналью, или мульдой. У геологов, изучавших Керченскип полуостров, привилось второе название.

Но Камыш-Бурунская мульда не единственная на Керченском полуострове. Рядом с ней, например, располагается Эльтиген-Ортельская мульда ( 85).

Геологическая история Камыш-Бурунского и других месторождений железных руд Керченского полуострова длительная и сложная. В мэотический век неогенового периода на месте современного восточного окончания Керченского полуострова расстилалось неглубокое море с заливами и проливами, изобиловавшее островами. Это была дельтовая область древних- рек — палео-Кубани, палео-Дона и палео-Молочной. Слои осадочных пород деформировались и сминались в широкие и пологие складки. Синклинали были залиты морем, антиклинали поднимались в виде островов. На мелководных участках росли мшанки, образуя кольцевые рифы. В следующий понтический век рост складок продолжался. Синклинали-впадины заполнялись песчано-глинистыми осадками и раковинами отмерших моллюсков.

Затем наступил киммерийский век с субтропическим влажным климатом и пышной растительностью. Реки и ручьи, протекавшие по заболоченной местности среди лесов, обогащались органическими кислотами. Горные породы этими химически активными водами разрушались. Так из горных пород и почв выносились железо, марганец и некоторые другие химические элементы.

При смешивании пресной речной воды с солеными водами киммерийского моря в заливах и лагунах протекали сложные химические реакции. Частицы гидрооксидов железа, марганца, кремния и других элементов с разноименными электрическими зарядами соединялись между собой и принесенными с древней суши глинистыми минералами, а затем оседали в прибрежной полосе. Морские волны время от времени взмучивали донные осадки, и тогда возникали концентрически слоистые минеральные агрегаты — оолиты. Другая часть химически осажденного материала попадала между оолитами (цемент будущей руды). Так в киммерийский век на дне мелководных лагун накапливались илы, обогащенные минералами железа.

 Они быстро уплотнялись, и, когда дно лагуны поднималось, берег становился «железным». Волны обрушивались на сушу и дробили рудный пласт на куски, гравий и песок, позже превратившиеся в икряную руду.

Преобразование осадка в руду обязательно сопровождалось уменьшением содержания кислорода. Причина этого явления — окисление органических остатков (древесины и погибших организмов), сопровождавшееся выделением углекислого газа. Среда стала восстановительной, и поэтому разрушались соединения железа и марганца с кислородом, а вместо них возникли соединения с кремнием и углекислотой.

В самом конце неогенового периода восточная часть нынешнего Керченского полуострова стала подниматься, и море оставило мульды. Железистые илы окаменели, а заключенные в них химические элементы перегруппировались. В них возникли бурый железняк, хлориты, вивианит, карбонаты железа, гипс, барит и некоторые другие минералы.