Рудознатцы — первые геологи: как добывают горную породу на Урале

Но самым надежным признаком полезных ископаемых считались чудские копи-бездонные колодцы, заполненные водой. По легендам, в древние времена на севере России и Урале жил таинственный народ, обладающий магической силой и сокровенными знаниями, — чудь белоглазая. Но когда на их земли пришли другие люди, все чуды ушли под землю через эти самые колодцы — порталы в подземное царство. Так и появились сказки про хозяйку Медной горы. Селяне таких мест боялись, старались обходить стороной, а вот рудознатцы понимали, что это древние шахты, а потому всегда первым делом расспрашивали местных жителей о подобных объектах: нечистой силы они не боялись. Это правило работает у геологов и сейчас: ищи руду рядом с рудой. Если есть месторождение, надо искать рядом.

Рудознатцев принято считать первыми геологами, но вот сами геологи с этим не согласны: они называют таких искателей руды знатоками-любителями. Хотя признать правильность такого определения сложно. Например, легендарные уральские рудознатцы Бабины (братья Сергей, Федор и Родион, а также сыновья Федора Степан и Петр) в конце XVII – начале XVIII века обнаружили почти все известные крупные залежи в окрестностях будущего Екатеринбурга. В 1702 году на основе изучения чудских ям семья нашла ставшее впоследствии знаменитым месторождение медной руды Гумешки в верховьях реки Полевой. Изыскания Федора Бабина повлекли за собой строительство Полевского, Сысертского и Алапаевского заводов, а его сыновья нашли Березовское месторождение золота, на котором возник Березовский завод.

Бабины разведали огромное количество месторождений медной и железной руды, белой глины, серого мрамора и золота. Последнее крупное месторождение золота возле Чусовой Василий Петрович Бабин открыл в 1803 году. И Бабины были далеко не единственными удачливыми рудознатцами. Профессия считалась почетной, а ее представители пользовалась невиданными привилегиями: статус рудознатца подразумевал освобождение не только от заводских и общинных работ, но и от рекрутского набора, а также давал свободу передвижения по всей Российской империи.

Годом рождения российской геологии как науки считается 1763-й — именно тогда увидела свет работа Михаила Ломоносова «Первые основания металлургии, или рудных дел». В ней ученый описал методы поиска полезных ископаемых по внешним признакам, рассказал о залегании руд, указал, как по кусочкам породы, найденным в ручье или реке, добраться до жилы.

Ломоносов обращал внимание рудознатцев на значение окраски горных пород: красный, желтый, синий или зеленый цвета могли свидетельствовать о присутствии окислов железа, меди, свинца и других металлов. Очень ценно было наблюдение ученого, касающееся «спутников» руд. Например, он сообщал, что серный и мышьяковый колчеданы сопутствуют золоту, а висмут встречается вместе с оловом. Книга стала первым практическим руководством по геологии, основанным на строгих научных наблюдениях, была разослана по рудникам и оказала большую помощь горным мастерам рудоискателям.

Мне невероятно повезло: я вырос в Певеке — том самом поселке на Чукотке, который Олег Куваев описал в культовой книге «Территория». И учился в одном классе с детьми прототипов этого романа — легендарных геологов, которые на шли месторождения золота, столь необходимые стране. Главным зданием нашего поселка было управление геологоразведки, перед фасадом которого лежал гигантский череп мамонта, а по коридорам ходили бородатые мужчины в свитерах и унтах. Можно сказать, что я жил в романах Джека Лондона. Поэтому предложение посмотреть, как ищут золото сегодня, я воспринял как командировку в счастливое детство.

«Полиметалл» считается одной из лучших горнодобывающих компаний в мире, и конечно, там есть собственная мощная поисковая служба. Мы отправились в уральский филиал, который ищет золото там, где его жилы уже разрабатывали не одну сотню лет. Но сейчас поиски начинаются не с пеших походов по непроходимой тайге, а в тиши кабинетов аналитического отдела, где идет работа по выбору участка для лицензирования. Это процесс, предполагающий наличие у специалистов одновременно профессионализма, творчества и интуиции, которая напрямую связана с опытом. Первым делом изучается вся возможная литература. Один из важнейших источников — архив «Горного журнала» с 1825 по 1917 год.

«Польза этих старых книг в том, что рудознатцы ничего не придумывали, — рассказывает начальник управления прогнозирования и геологии Уральского филиала "Полиметалла" Андрей Шильников. — Если человек видел бурый железняк, то так и писал: бурый железняк. Главная проблема — поиск нужного места. Например, указано: десять верст к северу от завода — а завода уже давно нет, мы даже не знаем, где он был. Гораздо информативнее привязка к рекам».

«Мы сейчас пытаемся разобраться с одним участком, понять особенности геологического строения, определить, есть ли там промышленно значимые запасы золота и меди. Изучаем "Геологический журнал", — говорит заместитель директора Уральского филиала "Полиметалла" по минерально-сырьевым ресурсам Андрей Бутняков. — И авторы статьи о нашем участке, написанной в 1892 году, ссылаются на целый список литературы. Уже тогда геологи сначала изучали, кто был здесь до них и что писал, и только потом переходили к следующей стадии».

Далее идет советское наследие: отечественная геология в прошлом веке была сильнейшей в мире. Анализируются сотни отчетов, но работа идет не только с архивами: желательно найти даже покрытые пылью полевые книжки геологов, которые хранятся с 1970-х годов. Откопать, перечитать, осмыслить, а затем уже идти дальше. Чтобы не доверять чужой интерпретации. Выбор участка — самый важный шаг в системе геологоразведки. Потому что за ним последуют другие этапы, требующие вложения денег, причем очень больших.

И если при выборе участка используют не только знания и опыт, но и интуицию, то на следующем шаге — обосновании — нужны только факты. «Мы, аналитики, говорим: возможно, на этом участке будет золото. А нам отвечают: с чего бы? — смеется Андрей Шильников. — И мы доказываем. И из десяти таких участков один "выстреливает"».

«"Выстрелил" — это когда появился карьер», — поясняет Андрей Бутняков. И добавляет советскую статистику: на сто точек минерализации приходится одно рудопроявление, на сто рудопроявлений — одно месторождение, на сто месторождений — одно уникальное. А в «Полиметалле» «выстреливает» одна площадка из десяти.

«Но все это похоже на методы наших дедов. А где же современные технологии?» — спрашиваю я. «Новые технологии не сделали революции, — отвечает Андрей Бутняков, — они просто позволили увеличить скорость работ. Магнитометрия, аэрогамма-спектрометрия, гравиметрия, аэроэлектроразведка были и раньше, но теперь все измерения проводят беспилотники, что и быстрее, и дешевле. Однако эффективность таких исследований спорная. Они выявляют огромные аномалии, но, когда начинаешь бурение, возникают вопросы.

Все опять же упирается в интерпретацию геофизических материалов, в людей, в аналитический отдел. Причем это не только наша проблема. Несколько лет назад специалисты «Полиметалла» летали над Уралом с канадскими коллегами — а канадцы и австралийцы считаются одними из мировых лидеров в геологоразведке — с их оборудованием и программным обеспечением. Аномалии нашли, но природа их оказалась не рудная. Новых месторождений не открыли».

После того как участки выбраны, начинается наземный этап: работа перемещается из кабинетов в поля — вернее, в тайгу. Первая стадия поиска золота — литогеохимия, систематический отбор большого количества проб на поверхности. Иногда — из выветрелых коренных пород, но чаще — из рыхлых отложений. Это позволяет обнаружить геохимические аномалии.

По словам Андрея Шильникова, тут главное правило — стабильность, методичность и регулярность сетки. В качестве примера начальник управления прогнозирования и геологии приводит открытие месторождения «Пещерное».

«Это случайный участок, — говорит он. — По всем анализам предыдущих карт и геологических материалов – пустое место. Там до нас в 1988 году работали геофизики, они буквально в 200 м от месторождения остановились. А потом мы по сетке прошли, и вылезла аномалия золота. Начали на ней крутиться, появился объект. Мы его не пропустили, потому что работали по всем законам, которые учили в институте: покрыли весь участок регулярной геохимической сетью. И получили приятную неожиданность».

По данным литегеохимической съемки можно искать коренные выходы рудоносных пород. Чтобы добраться до них, часто приходится бить шурфы (вертикальные горные выработки глубиной в несколько метров или больше) или проходить канавы. И отбирать пробы уже из коренных пород с помощью молотков, кувалд, зубил. Если содержание золота в руде достаточно высокое, есть резон переходить к следующему этапу — колонковому бурению.

Последнюю точку в геологоразведке ставят буровики. Именно их работа позволяет специалистам точно определить размеры рудного тела и концентрацию золота. Бурение идет круглосуточно в две смены. И все на открытом воздухе. Из удобств непосредственно у буровой — легкая палатка и костер, а в базовом лагере — вагончик-балок с нарами и печкой. Летом людям досаждают комары и прочие насекомые, зимой — лютый мороз.

В процессе бурения установка вырезает керн — аккуратный столбик-цилиндр из скальной горной породы. Геолог описывает его и укладывает в ящик с отметкой о глубине — по таким блокам потом составляют полную картину скважины. Часть керна, а порой и весь, распиливают вдоль для более детального изучения. Иногда прямо в полевых условиях. Содержащие руду участки отправляют на химический анализ, и по его результатам решают, куда двигаться дальше. Каждый новый этап в разы дороже предыдущего, и стоимость ошибки возрастает кратно.

Пробурили — не время расслабляться, надо передвигать буровой станок на новое место. Но сначала туда придется прорубить просеку — не забыв получить разрешение на вырубку. А это еще одна проблема. Например, для разведки месторождения «Пещерное» рядом с городом Краснотурьинском разрешение на бурение в лесу долго не давали — пришлось освоить технологию малогабаритного бурения с помощью станков, которые можно затащить на точку без рубки деревьев. Правда, малогабаритным такой станок можно назвать весьма условно: переместить его метров на сто, я бы сказал, микроподвиг. Тем не менее специалисты сумели пробурить все, что нужно, не повредив ни одного дерева.

За два дня мы проехали сотни километров, побывали в управлении прогнозирования, химических лабораториях, кернохранилище. Даже посидели с буровиками в тайге у костра. Что-то в геологоразведке сильно изменилось со времен моего детства, что-то не очень. Но вот люди точно остались теми же — такими, как их описал в своем романе Куваев.

«Геолог — самая лучшая профессия, которая сочетает в себе все: и технические моменты, и науку о земле, позволяющую заглянуть на миллиарды лет в прошлое, и, конечно, романтику». Под этими словами главного геолога «Золота Северного Урала» Андрея Готтмана готова подписаться вся наша редакция.