Среди яркого великолепия драгоценных и поделочных камней, собранных в геолого-минералогическом музее института наук о Земле Белгородского государственного университета, железная руда выглядит «скромной золушкой». Но ей отведено одно из почётных мест. Во-первых, потому что железорудный бассейн Курской магнитной аномалии (КМА) – один из крупнейших в мире – расположен большей частью на территории Белгородской области. А во-вторых, история открытия железных руд в России достойна книги с захватывающим сюжетом, где есть место покушениям, коварным кражам, и который связывает судьбы известнейших личностей: не только исследователей, но и эсерки Фанни Каплан, вождя революции Владимира Ленина и пролетарского поэта Владимира Маяковского.
Теория земного магнетизма вверх дном
Необычное поведение стрелки компаса в районе Курска – Белгорода в 1781 году первым заметил академик Петербургской Академии наук Пётр Иноходцев. В 1883 году приват-доцент Харьковского университета Николай Пильчиков открыл причину аномалии – залежи железной руды. Но это было лишь предположение. Чтобы его доказать, за исследование района КМА спустя 100 лет взялся российский учёный, профессор Московского Императорского университета Эрнест Лейст.
В 1896 году Эрнест Егорович приехал в Курскую губернию вместе с французским магнитологом Теодором Муро, который ранее проводил магнитные измерения в Швеции и Америке. Стрелка компаса в руках учёных упрямо отказывалась смотреть в сторону севера, она «танцевала», разворачиваясь на восток или запад. Муро телеграфировал в Париж, что полученные им во время магнитных съёмок результаты «переворачивают вверх дном всю теорию земного магнетизма». Вскоре он вернулся во Францию, а Лейст, проанализировав данные съёмок, пришёл к твёрдому убеждению, что аномалия связана с громадными залежами железной руды. На карте КМА Лейст отметил это место (село Кочетовку) как третий магнитный полюс Земли. Два года спустя Курское губернское земство выделило Лейсту огромную по тем временам сумму – 25 тысяч рублей – на приобретение в Германии приборов для магнитных измерений, а также оборудования для бурения.
Лейст просчитался
По расчётам Эрнеста Егоровича железная руда должна была залегать на глубине 200 метров. Пробурили две скважины: одну глубиной 213 метров в селе Кочетовка (сейчас Ивнянский район Белгородской области), вторую – на 245 метров в селе Непхаево (сейчас Яковлевский район Белгородской области). Но увы, до желанной руды не добрались. Лейста объявили псевдоучёным, отобрали оборудование, а саму гипотезу о железорудном богатстве КМА подвергли сомнению. В статье «Магнитныя аномалiи въ Курской губернии» есть слова старшего геолога Геологического комитета при правительстве России, профессора Петербургского горного института Ивана Мушкетова: «нѣтъ никакой надежды найти въ Курской губернии богатыя желѣзныя руды въ большом количествѣ,… если даже курская магнитная аномалiя и зависитъ отъ присутствiя железныхъ рудъ, то онѣ находятся на такой большой глубинѣ, что недосягаемы для промышленности». Это было в 1900 году.
– Сегодня нам известно, что мощность осадочного чехла, под которым спрятаны железорудные слои древнего фундамента, увеличивается в юго-западном направлении. Если бы исследователь взял немного севернее, как случилось спустя 20 лет в окрестностях Щигров Курской губернии, то буровики подняли бы керн с магнетитом с глубины 167 метров. В Яковлевском районе этот древний геологический слой нижнепротерозойских железистых кварцитов находится на бóльшей глубине, – сообщила директор геолого-минералогического музея НИУ «БелГУ» Татьяна Липницкая. – Сейчас на Яковлевском руднике добывают богатую руду с содержанием железа более 68 процентов.
Железная руда КМА, по словам Татьяны Александровны, – это отложения бактерий, обитавшие в мелководных морях и утилизировавших железо из воды. Возраст этих отложений – от 2,5 до 1,6 миллиардов лет. В 19 веке многие учёные не принимали гипотезу о железорудных отложениях в равнинной местности, считая, что если нет гор, вулканов, то и руды быть не может.
Коварная кража с выкупом
Но профессор Лейст – пример научной одержимости и верности своим идеям. Он посвятил изучению КМА 20 лет! В одиночку за свои деньги во время отпусков он продолжал проводить исследования в Курской губернии. За 11 лет – с 1898 по 1909 год – выполнил 4500 измерений! А потом занялся обобщением своих материалов.
В феврале 1918 года профессор Лейст выступил с докладом о своих исследованиях КМА на физическом факультете Московского университета и передал в Российскую академию наук рукопись своей книги о КМА . Вскоре состояние здоровья Эрнеста Егоровича резко ухудшилось, а с лечением в Москве 1918 года было непросто. Весной он отправился поправить здоровье на воды в Германию, взяв с собой все материалы по КМА, чтобы продолжить работу. В курортный городок Бад- Наухайм с Лейстом отправился его помощник Иоганн Штейн. 13 сентября профессор Лейст скончался. Есть предположение, что эта смерть не случайна. Немцы охотились за его трудами, и они их получили. Чувствуя слабеющие силы, Лейст поручил Штейну вернуть материалы по КМА Советскому правительству. Штейн материалы не вернул, а опубликовал их в Германии, и они наделали много шума. Позже Штейн пытался их продать советскому правительству, потребовав астрономическую сумму выкупа. Большевики отвергли его требования. Ленин и нарком промышленности Красин решили идти другим путём, они приняли решение разведать КМА заново.
«И снова земли атакуется масса, и снова иззубрен бурав» (В. Маяковский)
Дело Лейста в советские годы продолжил один из основателей отечественной биофизики и геофизики Пётр Петрович Лазарев. Существует легенда, что после покушения эсерки Каплан на Ленина в августе 2018 года, раненого вождя мирового пролетариата доставили в Физическую лабораторию Академии наук, которой как раз и руководил Пётр Лазарев. Во время рентгеновского обследования, необходимого, чтобы определить локализацию пуль, Лазарев и рассказал Ленину о трудах Лейста и о железорудных запасах в России (в 1916 году Эрнест Егорович делал доклад на эту тему в институте Лазарева). Учёный по предложению Ленина в 1918 году возглавил комиссию по изучению КМА, а спустя два года, после создания особой комиссии по исследованию КМА стал заместителем у профессора Иван Губкина, назначенного председателем этой комиссии.
С 1919 года, несмотря на гражданскую войну и разруху в стране, на территории КМА вели магнитные и геологические исследования, бурили скважины. В 1922 году Ленин написал фразу, ставшую крылатой: «мы имеем здесь… невиданное в мире богатство, которое способно перевернуть всё дело металлургии… Дело это надо вести сугубо энергично». А год спустя у деревни Лозовка Щигровского уезда удалось поднять на поверхность первые образцы руды, на 70 процентов состоящие из железа. Это была выдающаяся победа покорителей КМА!
Пролетарский поэт Владимир Маяковский откликнулся на событие мирового масштаба поэмой «Рабочим Курска, добывшим первую руду, временный памятник Владимира Маяковского». В ней есть такие строки: «Двери в славу – двери узкие, но как бы ни были они узки, навсегда войдёте вы, кто в Курске добывал железные куски»… В 1924 году художник Юрий Рожков под впечатлением авангардной энергетики произведения подготовил фотомонтажный цикл иллюстраций к этой поэме. В геолого-минералогическом музее НИУ «БелГУ» хранится уникальное репринтное издание – реконструкция этой неизданной книги с комментариями.
В 1933 году первую железную руду добыли на шахте имени Губкина. Эта дата стала началом промышленного освоения КМА на территории Белгородской области. В 1956 году в Губкине был построен первый горно-обогатительный комбинат, где руду добывали открытым способом. С этого времени активная разработка КМА стала фундаментом экономики Белгородской области, образованной в 1954 году.
По мнению Татьяны Липницкой, подготовка специалистов горного дела, которую ведёт институт наук о Земле Белгородского госуниверситета, невозможна без знания истории, без вдохновляющего примера великих предшественников, доверявших собственному опыту, интуиции, даже если их мнение расходилось с представлениями авторитетных лиц. Геолого-минералогический музей НИУ «БелГУ» хранит историю этих великих людей и, конечно, образцы минералов, горных пород, многие из которых являются уникальными.
Минералы железной руды
В геолого-минералогическом музее создана целая экспозиция, посвящённая минерально-сырьевым ресурсам Белгородской области и Курской магнитной аномалии, где представлены руды и железистые кварциты пяти месторождений: Яковлевского, Стойленского, Лебединского, Коробковского и Михайловского.
Ценные экспонаты в геолого-минералогический музей НИУ «БелГУ» передают сотрудники белгородских предприятий, среди которых директора и главные геологи, в том числе выпускники и студенты-заочники Белгородского госуниверситета.
Татьяна Липницкая рассказала, что железо-содержащие минералы –магнетит и гематит извлекают из железистых кварцитов – метаморфических горных пород. Гематит, или красный железняк, оксид железа ( III ) Fe 2 O 3 , получил своё название от греческого корня αἷματος – «кровь » благодаря буро-красной окраске. Интересно, что красные кровяные тельца, переносящие кислород, имеют красный цвет тоже благодаря железу: содержание его в крови взрослого человека – около 5 граммов. Кстати, поверхность планеты Марс окрашена в красно-бурый цвет тоже благодаря гидроксидам и оксидам железа, включая гематит. Правда, существует и серебристо-серый гематит, но если провести им черту, она будет красной. Собранные в розетки тонкопластинчатые кристаллы гематита образуют «железные розы». Достать такой экспонат – мечта многих коллекционеров и музейщиков.
Магнетит, или магнитный железняк – другой оксид железа FeO·Fe2 O3 – это тот самый минерал, над залежами которого и наблюдалось явление «танцующей» стрелки компаса в зоне КМА.
Из обогащённого рудного концентрата изготавливают различные полуфабрикаты для металлургии: железорудные окатыши, горяче-брикетированное железо (ГБЖ).
Из них Оскольский электрометаллургический комбинат им. А.А. Угарова (ОЭМК) производит широкий ассортимент металлопродукции. Её основные потребители – российские и зарубежные предприятия автомобильной, машиностроительной, трубной, мостостроительной и подшипниковой промышленности. Кстати, из оскольского металла Борисовский завод мостовых металлоконструкций изготовил 92 тыс. тонн металлоконструкций крымского моста (более 40 %). А сколько всего мостов, эстакад, трубопроводов построено из железа КМА? Не счесть. Ведь железо – самый востребованный человеком металл, его нужно примерно в 40 раз больше, чем всех других металлов вместе взятых.
Люминесцирующие кристаллы
– Часто вместе с железорудными минералами в месторождениях КМА встречаются сопутствующие минералы, которые снижают качество руды, но являются красивыми коллекционными образцами, украшающими экспозиции геолого-минералогического музея, – отметила Татьяна Александровна. – К ним можно отнести различные сульфиды – пириты, марказиты, халькопириты. Раскрашенные радужной побежалостью, они привлекают посетителей совершенством кристаллических форм, блеском и игрой света.
Великолепные друзы кристаллов розового кальцита из Яковлевского рудника оказались востребованы в уникальной экспозиции люминесценции минералов в ультрафиолетовом свете. Эта экспозиция – вторая в России после Минералогического музея им. Ферсмана РАН в Москве. Но это уже отдельная тема разговора.
Это интересно:
– Распространённость железа в земной коре – 4,65 % (4-е место после O, Si, Al). Современная наука считает, что из него на 80-90% состоит жидкое внутреннее ядро Земли.
– Железо составляет значительную часть многих астероидов . Упавшие на Землю, они называются метеоритами. Самым большим цельным куском железа (с 16 %-й примесью никеля) является метеорит Гоба, объёмом около 9 м³ и массой более 60 тонн. Он упал на территории современной Намибии 80 тыс. лет назад и был обнаружен только в 1920 году.
– Карьер Лебединского ГОКа дважды занесён в Книгу рекордов Гиннесса: как предприятие, разрабатывающее уникальное по запасам месторождение железной руды, и как предприятие, имеющее крупнейший в мире карьер по добыче негорючих полезных ископаемых.
– Курская магнитная аномалия (КМА) – «уникальный дар природы». Это крупнейший в мире бассейн с разведанными запасами железных руд (55 млрд тонн). По разведанным запасам богатых руд (около 30 млрд. тонн) КМА уступает лишь перспективному боливийскому месторождению Эль Мутун (около 40 млрд. тонн), но имеет преимущество по степени изученности и промышленного освоения.
– Нижнепротерозойские железорудные отложения КМА простираются 5-ю полосами с юго-востока на северо-запад на 625 км при ширине 150-250 км. Площадь бассейна КМА составляет около 160 тыс. кв. км.
– Территориально железорудный бассейн КМА охватывает южную часть Среднерусской возвышенности, расположен в недрах 11 областей, наиболее выражен в Белгородской, Курской, частично – в Орловской, Брянской и Воронежской областях.
