Путешествия за камнем
Шрифт:
А в 1922 году мой отряд обнаружил апатитовые жилки даже в долине Гакмана.
Уже тогда мы не могли не обратить внимания на практическое значение этой находки, и в 1923 году, перечисляя полезные ископаемые района, я уже говорил о промышленном значении апатита. Но пока печатались эти работы, один из южных отрядов нашей экспедиции нашел целое поле апатитовых глыб на плато Расвумчорра, и исключительное значение этого открытия стало совершенно очевидным.
Экспедиционные работы 1924 и 1925 годов прошли в исследованиях других частей массива и в поисках кредитов для разведок апатитовых находок.
Постепенно накапливались новые данные — отдельные находки наметили уже целую полосу, и с течением времени протяжение этой полосы становилось все определеннее
Интересно отметить, что на наших специальных картах, на которых разными цветами обозначались разные типы месторождений минералов в Хибинских тундрах, еще в 1924 году для обозначения апатита мы остановились на золотом значке, не догадываясь еще, что этот минерал действительно станет «мурманским золотом».
Прежде всего — что такое апатит?
Апатитом[41] мы называем минерал, который состоит из соединения фосфорной кислоты с кальцием, с небольшим содержанием фтора или хлора — Ca5(РO4)3F или Ca5(РO4)3Cl. Это довольно мягкий минерал (твердость 5), с удельным весом 3,1–3,3, встречающийся в двух разновидностях: кристаллической и коллоидно-аморфной.
Первая разновидность — кристаллическая — образует или большие, хорошо оформленные кристаллы, нередко красивого изумрудно-зеленого цвета, или же представляет сахаровидную массу зернышек, напоминающую мрамор светло-зеленоватого или желтоватого оттенка. Эта разновидность довольно широко распространена в природе, так что почти в каждой горной породе микроскоп может открыть отдельные иголочки или призмочки этого минерала; но большие скопления апатита в его кристаллическом виде встречаются редко и известны нам только в габбровых породах Норвегии и Канады, в гранитах Испании и Урала и в кварцевых жилах Южной Африки. Однако нигде апатит не образует очень больших скоплений и добывается лишь в небольших количествах из указанных выше месторождений, обычно попутно с другими полезными ископаемыми. Особенно интересны скопления апатита в железных рудах, из которых они нередко извлекаются при выплавке чугуна в виде так называемого томасшлака.
В значительно бóльших скоплениях встречается фосфорит — другая разновидность апатитового вещества, который главным образом и используется в народном хозяйстве.
Фосфорит состоит из мельчайших кристалликов апатита или же образует сплошные коллоидальные массы, нередко плотно сросшиеся с частицами кварца, зернышками главконита, с известковым или иным цементом.
Самые крупные мировые скопления фосфорных руд состоят именно из этой разновидности; и много миллионов тонн этого минерала добывается ежегодно преимущественно во Флориде в Северной Америке и в Северной Африке (Алжир, Тунис, Марокко), в то время как размеры добычи кристаллического апатита не превосходят нескольких сотен или тысяч тонн.
Кристаллический апатит отличается от фосфорита не только по характеру кристаллизации, но и по происхождению.
Апатит в подавляющей части своих скоплений связан с расплавленными магмами, из которых он выделяется или в самом начале процесса застывания магмы или, главным образом, в конце его, в тех остаточных расплавах, которые мы называем пегматитовыми остатками; или же в тех газовых скоплениях летучих веществ, которые мы называем пневматолитами. Часть его месторождений образована из горячих водных растворов; и, наконец, в ряде месторождений он образовался на границах расплавленной массы с известняками (на контактах).
Совершенно иного происхождения фосфориты, всегда залегающие в осадочных породах различных возрастов (особенно мелового и третичного). Эти скопления, очевидно, связаны с живыми организмами, и, по мнению некоторых ученых,
Вот вкратце объяснение понятия «апатит».
Второй замечательный минерал этой хибинской породы — нефелин. Обычно нефелин — довольно невзрачный сероватый полупрозрачный минерал (назван от греческого слова, обозначающего «облако»), встречающийся как основная часть магматических горных пород как глубинного, так и вулканического типа. Его формула (Na, K)2О Аl2О3 2SiO2 с небольшим избытком SiO2.
По составу он очень напоминает полевые шпаты, которые идут на получение фарфора и фаянса, но имеет ряд своеобразных черт: во-первых, он содержит много больше окиси алюминия (глинозема) — 34 процента; во-вторых, заключает щелочи — окиси натрия и калия в количестве около 22 процентов, в том числе К2О около 6 процентов; и, наконец, в-третьих, обладает очень своеобразным свойством, которое резко отличает его от нерастворимых (или труднорастворимых) полевых шпатов, — он необычайно легко разлагается (с образованием студня) даже на холоду, и притом при воздействии весьма слабыми кислотами. Из особых свойств нефелина отметим его довольно значительную твердость (того же порядка, что и полевого шпата, то есть около 6) и сравнительно низкий удельный вес, колеблющийся между 2,58–2,64, чем он довольно резко отличается от тяжелого апатита и других темных составных частей породы.
В нефелине мы имеем совершенно исключительный источник сырья для самых разнообразных отраслей народного хозяйства.
До сих пор нефелин никогда не использовался в промышленности; это объясняется, главным образом, отсутствием больших месторождений.
Хибинские тундры заключают в себе неисчерпаемые запасы своеобразной апатито-нефелиновой породы, не встреченной до сих пор в мире нигде в таком количестве и в такой чистоте.
Типичная апатито-нефелиновая порода здесь состоит из следующих минералов: апатита в виде неправильного агрегата зернышек и кристалликов нескольких типов, нефелина в серых и мутных, сильно объеденных кристаллах или зернах, собранных или в пятнышки или в линзы и обтекаемых апатитом, зернышек титаномагнетита в виде черных точек, кристалликов золотисто-бурого сфена и небольшого количества иголочек эгирина (феррисиликата натрия) или щелочной роговой обманки и листочков биотита.
Но для чего же нужен апатит?
Апатит прежде всего является, наравне с фосфоритом, основною рудою для получения фосфорнокислых соединений, идущих на удобрение; для получения чистого фосфора и для приготовления некоторых специальных препаратов, в том числе высокосортных эмалей для керамической посуды.
Фосфорные удобрения, вносимые в почву под сельскохозяйственные культуры, получаются из следующих основных источников:
1) перемолотые кости — костяная мука;
2) томасовский шлак, получаемый при выплавке фосфористых руд;
3) природные фосфориты и апатиты;
4) гуано (животные остатки).
Грандиозная потребность нашей страны в удобрениях совершенно очевидна. Те количества фосфорной кислоты, которые мы ранее вносили на наши поля, ничтожны и определенно говорят о том, что мы безрассудно растрачивали наш основной капитал — почву.
Для роста растений, помимо солнца, воды и ряда обычных веществ, входящих в состав почвы, нужны главным образом три вещества: азот, фосфор, калий. Для разных почв и для разных культур количества их будут различны, но в среднем для всего Советского Союза ученые-агрономы довольно согласно дают следующее соотношение азота, фосфора, калия: 4–10–5. Из этих чисел мы видим, что больше всего требуется фосфора.