Гумёшевский медный рудник. Стратегия освоения сырьевых ресурсов урала Месторождения руд на урале

УРАЛ — горная страна, расположенная между Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнинами, в пределах Пермской, Свердловской, Тюменской, Челябинской, Оренбургской областей, Башкирской и Коми ACCP. Длина свыше 2000 км от Карского моря на севере до реки Урал на юге, ширина от 40 до 250 км. По Уралу проходит граница между Европой и .

Природа. Урал принято делить на Полярный, Приполярный, Северный, Средний, Южный.

Полярный Урал имеет сильно расчленённый рельеф с высотой 1000-1300 м (г. Пайер, 1499 м). Наряду с заострёнными гребнями имеются уплощённые или округлые вершины. Наиболее высокий — Приполярный Урал (г. Народная, 1895 м) с сильно расчленённым рельефом. На Полярном и Приполярном Урале имеются следы плейстоценовых горно-долинных оледенений (кары, троги , ) и развито современное оледенение (более 140 небольших ледников); здесь же многолетняя мерзлота . Северный Урал вытянут с севера на юг и состоит из ряда параллельных хребтов и продольных депрессий; характерны уплощённые вершины — остатки древних поверхностей выравнивания с высотами 800-1200 м; верхние части наиболее высоких гор (г. Тельпосиз, 1617 м) имеют более расчленённый рельеф. Средний Урал относительно понижен (300-500 м, г. Средний Басег, 994 м), рельеф сглажен. Южный Урал поднимается до 1640 м (г. Ямантау) и сильно расширен. Здесь много разновысотных хребтов, расчленённых глубокими долинами. С востока к Среднему и Южному Уралу примыкает Зауральский пенеплен с почти плоским, местами слабо всхолмлённым рельефом. На западном склоне Урала и в Приуралье развит карст , особенно в бассейне реки Сылвы (приток р. Чусовая). Много пещер (Дивья, Кунгурская, Капова), карстовых воронок, провалов, подземных речек. Восточной склон закарстован слабее; среди обычно выровненной или слабо всхолмлённой поверхности поднимаются скалистые останцы (Семь Братьев, Чёртово Городище, Каменные Палатки).

Климат умеренный, континентальный. Наиболее холодные районы на севере и северо-востоке, где средняя температура января -21 — 23°С, а на юге -15 — 17°С. Средняя температура июля на севере 9-10°С, на юге 19-20°С. Преобладает западный перенос воздушных масс, поэтому на западном склоне атмосферных осадков больше (600-1000 мм), чем на восточном (300-600 мм).

Реки принадлежат бассейнам Северного Ледовитого океана (на западном склоне Печора с Усой; на восточном — Тобол, Исеть, Typa, Лозьва, Северная Сосьва, относящиеся к системе Оби) и Каспийского моря (Кама с Чусовой и Белой; река Урал). Реки западного склона более полноводны. Наименьшая водность у рек восточного склона Южного Урала. Питание рек главным образом снеговое и дождевое. Наиболее крупные озёра расположены на восточном склоне Среднего и Южного Урала (Таватуй, Аргази, Увильды, Тургояк и др.; самое глубокое озеро до 136 м — Большое Щучье). На Полярном Урале имеются небольшие ледниковые озёра.

Большая часть Урала покрыта хвойными лесами на горных подзолистых почвах. На Южном Урале, особенно на его западном склоне, хорошо представлена высотная поясность ландшафтов: степи, широколиственные и смешанные леса, хвойные леса. В самой южной части Южного Урала и на восточном склоне разнотравно-луговые и сухие степи на чернозёмах и каштановых почвах; на Полярном, Приполярном, частично Северном и на самых высоких вершинах Южного Урала — горные тундры.

В пределах Урала расположены заповедники: Печоро-Илычский, "Басеги", Висимский, Южно-Уральский, Башкирский, "Шульган-Таш", Оренбургский степной, Ильменский (на восточном склоне Южного Урала), на территории которого уникальные сочетания разнообразных горных пород и минералов , а также Башкирский национальный парк.

Геологическое строение. Teрек Урала — крупное звено Урало-Монгольского геосинклинального пояса . Его складчатые структуры протягиваются с севера на юг, охватывая горный Урал, Зауралье и сопредельную часть Западно-Сибирской низменности; к югу от Аральского моря они отклоняются на востоке, переходя в структуры Тянь-Шаня (см. карту). На западном Урале отделяется системой прогибов от Русской и Тимано-Печорской плит . Фундамент этих плит продолжается на глубине, по меньшей мере до Главного Уральского глубинного разлома (ГУГР), разделяющего внешнюю зону западного склона и внутреннюю зону восточного склона Урала. Последняя сменяется на востоке Валерьяновским вулкано-плутоническим поясом, резко отличающимся по своей природе и особенностям строения от других структур Урала.

Зона западного склона Урала включает области выступов её деформированного раннедокембрийского фундамента и распространения рифейско-палеозойского комплекса осадков окраины восточно-Европейского континента . На поверхность фундамента выходит вблизи зоны ГУГР, сложен он архейскими гнейсами , кристаллическими сланцами , амфиболитами и железистыми кварцитами Тараташского выступа с телами метагипербазитов, метагаббро и гранитов . Непосредственно к северу на Южном Урале обнажаются нижнепротерозойские образования Уфалейского антиклинория , представляющие собой реликты древних зеленокаменных поясов. Аналогичные комплексы выходят на Полярном Урале (Харбейский, Малокарский антиклинории). Образования Тараташского выступа, Уфалейского, Харбейского и других антиклинориев с резким несогласием перекрываются рифейскими вулканогенно-осадочными и осадочными отложениями Башкирского антиклинория, Центральноуральского поднятия и др., погружаясь под них на глубину 6 км и более. Рифейские отложения мощностью до 10-20 км — конгломераты , аркозовые песчаники с покровами основных эффузивов, карбонатные (преимущественно магнезит-доломитовые) породы и вновь существенно терригенные осадки образуют законченный седиментационный цикл и трижды повторяются в раннем, среднем и позднем рифее . Такой же циклический ряд, но менее чёткий, отмечается в венде . Началу каждого цикла соответствуют сводовые поднятия, расколы и рифтогенез , внедрение интрузий габбро-диабазов, карбонатитов , кимберлитов . Палеозойские отложения западного склона Урала представлены мелководно-морскими, шельфовыми терригенными, карбонатными и вулканогенно-осадочными породами ордовика-перми, которые к востоку переходят в более глубоководные кремнисто-глинистые отложения континентального склона и подножия.

Все эти образования интенсивно дислоцированы, нарушены надвигами западной вергентности. Местами на них залегают в тектонических покровах породы, перемещённые из зоны восточного склона, в т.ч. из офиолитовых комплексов ( , габбро , ультрамафиты). В среднем-позднем карбоне и начале перми накапливаются флишевые толщи. В середине перми окончательно оформляется Предуральская система краевых прогибов , включающая крупные впадины, заполненные молассами с мощными эвапоритовыми (Верхнекамский и другие соленосные бассейны), а на севере паралическими угленосными отложениями (Печорский бассейн). Область восточного склона Урала, отделяющаяся от области западного склона зоной ГУГР, объединяет две главные группы геолого-структурных зон: Тагильско-Магнитогорскую, сложенную в основном палеозойскими вулканогенно-осадочными, базит-гипербазитовыми и гранитоидными комплексами, и Урало-Тобольскую, состоящую из крупных выступов докембрийских метаморфитов с палеозойским чехлом и разделяющих их сравнительно узких зон, сложенных палеозойскими образованиями, аналогичными породам Тагильско-Магнитогорской зоны. Раннедокембрийские (селянкинская, пряничниковская свиты) и нижнепротерозойские (ильменогорский, ключевский, мариинский комплексы, бродовская серия на Южном и Среднем Урале) метаморфические породы, сопоставляемые с архейско-нижнепротерозойским кристаллическим фундаментом края Восточно-Европейской платформы , залегают в ядрах положительных структур Урало-Тобольской зоны поднятий. Выше они сменяются среднерифейскими гнейсами, амфиболитами и кристаллическими сланцами (саитовская, истокская, брусянская, городищевская и другие свиты Южного и Среднего Урала), офиолитовыми комплексами типа сысертско-ильменогорского и бугетысайского и верхнерифейскими гранитами (Еланчикский, Мурзинский, Кочкарский и другие массивы). Средневерхнерифейские образования местами перекрываются метаморфическими породами вендского возраста (кундравинская, тогузак-аятская, рымникская и другие свиты); в них и в более древние породы в кембрийское время внедрены гранитоиды тоналит-трондьемитового ряда (мелкие тела в Bepx-Исетском, Осиновском, Верхотурском и других районах).

В 11 в. началось проникновение на Урал русских. Развиваются горные промыслы, которые организуют предприимчивые люди, получавшие царские грамоты на поиски и разработку полезных ископаемых. Появляются профессионалы — рудознатцы; начинаются успешные поиски полезных ископаемых. Большое значение приобретают соляные промыслы. Медная руда обнаружена Я. Литвиновым в 1617 и А. Тумашевым в 1634 в Григоровой горе. В 1628 Б. Колмогор нашёл железную руду болотного типа (бурый железняк) на восточном склоне Среднего Урала. Самым известным рудознатцем 17 века на Урале был сын А. Тумашева — Дмитрий Тумашев. В 1667 он нашёл слюду на реке Тагил, в 1668 обнаружил на реке Нейве у Мурзинской слободы одно из уникальных в мире скоплений драгоценных камней (аметисты, бериллы , изумруды), в 1669 открыл в долине реки Нейва залежи наждака и железной руды, в 1671 обследовал Магнитную гору у реки Тагил, но недооценил находку "камня магнита". В 1696 в его копях И. Салмановым и А. Левандианом было открыто месторождение магнитного железняка. Позднее гора стала называется Высокой, месторождение — Высокогорским (разрабатывается с 1721 до нашего времени). Рядом А. Н. Демидов построил (1725) самый крупный на Урале Нижнетагильский чугуноплавильный и железоделательный завод.

В последние десятилетия 19 века техническое оснащение рудников и заводов Урала было крайне низким, хищнически разрабатывались многие месторождения полезных ископаемых.

После Октябрьской революции 1917 поиски и освоение минеральных ресурсов на Урале велись планомерно. Открыто много новых месторождений полезных ископаемых, в частности месторождение железо-хромо-никелевых руд в Оренбургской области, найдены или доразведывались медно-колчеданные руды (Дегтярское, Сибайское, Гайское месторождения). Обнаружены бокситы на Северном Урале, доразведаны месторождения калийных солей в бассейны реки Кама (см. ). Изучены и переданы в промышленную эксплуатацию известные еще с 18 века: месторождение магнитного железняка г. Магнитная на Южном Урале и месторождения титано-магнетитовых руд г. Качканар на Среднем Урале (см. ). В Коми ACCP открыт Печорский угольный бассейн , в Челябинском бассейне — уникальное Коркинское буроугольное месторождение бурого угля. В Пермской области и Башкирской ACCP обнаружены первые месторождения нефти и газа (1929-32) (см. Волго-Уральская нефтегазоносная провинция), бурого угля (Южно-Уральский бассейн). Большой вклад в изучение геологического строения и полезных ископаемых Урала в CCCP внесли: А. Н. Заварицкий , Д. В. Наливкин, А. Е. Ферсман , И. И. Горский , Е. А. Кузнецов, Е. Е. Захаров, А. В. Хабаков, Г. А. Чернов, П. И. Преображенский, Н. А. Каржавин, М. И. Меркулов и многие другие.

В Великую Отечественную войну 1941-45 Урал стал основным арсеналом страны и важнейшей базой размещения промышленных предприятий, эвакуированных из западных областей CCCP. О современном состоянии горной промышленности Урала см. в ст. (Уральский экономический район).

Наряду с черными металлами огромную роль в разви­тии хозяйства Урала играют руды цветных, редких и бла­городных металлов.

Издавна известны медные месторождения Урала. Они образовались из горячих растворов, поднимавшихся по трещинам из глубин земли, и прослеживаются вдоль все­го восточного склона Уральских гор от Всеволодо-Благодатского на севере до Орска на юге. Руда большинства уральских медных месторождений представлена медисты­ми пиритами (колчеданные руды) и содержит большое количество серы, а также цинк, редкие и благородные металлы. Это способствует комбинированию медеплавиль­ного производства с химической промышленностью и дру­гими отраслями цветной металлургии. Среди медных ме­сторождений преобладают средние и мелкие. Руда зале­гает обычно в виде жил и мелких вкраплений. Есть и крупные месторождения. Содержание основного металла в руде непостоянно - от следов до нескольких процентов. Изредка встречаются руды, имеющие до 30% меди. На­личие в колчеданных рудах большого количества спутни­ков позволяет эксплуатировать и бедные месторождения.

Важнейшие меднорудные районы (с севера на юг) - Красноуральский, Кировоградский, Среднеуральский, Карабашский, Орско-Блявинский; за пределами райо­на- Учалинский и Сибай-Бурибаевский. Месторождения в этих районах интенсивно разрабатываются. Самое цен­ное из известных в настоящее время медных месторожде­ний Урала- Гайское открыто лишь в 1949 г. недалеко от Орска. До 1960 г. здесь было разведано пять зале­жей, вытянутых в цепочку в виде линз и пластов. Рудные тела находятся на различной глубине - от не­скольких десятков до сотен метров. Среднее содержание меди - от 3 до 11%, серы - 35-45%. Кроме того, гайские медноколчеданные руды содержат цинк, золото, свинец, кадмий. Часть руды может добываться открытым спо­собом.

Интересна история открытия этого месторождения. Издавна местному населению была известна своими це­лебными свойствами вода небольшого озера в окрестно­стях Орска. На его берегу выстроили лечебницу. Но ни­кто не подозревал, что в озерной воде содержится медь, пока в 1933 г. геолог И. Л. Рудницкий не заинтересовался костью, увиденной им у местного крестьянина, которую тот нашел на дне озера. Кость была покрыта зеленым на­летом окиси меди. Это натолкнуло геолога на мысль, что где-то в районе озера залегают медные руды. Однако поиски предвоенных лет не обнаружили меди. Только в 1949 г., когда возобновились в Гае буровые работы, пре­рванные Великой Отечественной войной, при углублении одной из старых скважин была найдена первая залежь руды. В ней содержалось меди в 4-5 раз больше, чем в других месторождениях Урала.
Вместе с медью в контактных месторождениях часто встречается молибден, а в зоне окисления образовались скопления плотного узорчатого малахита - прекрасного поделочного уральского камня. Малахит встречается здесь как в виде зерен, так и больших глыб. В 1836 г. на Меднорудянском месторождении была обнаружена глы­ба малахита весом более 300 т. Она была использована для отделки знаменитого Малахитового зала Зимнего дворца. Из контактных месторождений разрабатывают­ся Турьинское и Гумешевское. На последнем добыча возобновлена в конце 50-х годов после 80-летнего пере­рыва.
Кроме колчеданных, на Урале известны контактные месторождения меди: Турьинское, Меднорудянское и Гумешевское. Они образовались на контакте изверженных и осадочных пород. Залежи меди представлены отдель­ными гнездами, расположенными на различной глубине, и разрабатываются подземным способом. Руды контакт­ных месторождений содержат, как правило, значительное количество меди и рано были вовлечены в промышлен­ную эксплуатацию.

В районе Красноуральска открыты вкрапленные в габбро медные руды (Волковское месторождение). Это бедные руды с содержанием меди до 1 % Но они имеют, кроме меди, железо, ванадий и фосфор. В небольшом количестве медь содержится в медистых магнетитах Се­верного и Среднего Урала.

На Западном Урале широко распространены меди­стые песчаники верхнепермского возраста. В полосе от Соликамска до Оренбурга разбросаны тысячи месторож­дений этих руд. Медь в них представлена в виде окисных соединений. Они содержат в среднем 2-3%, реже до 6% металла, залегают неглубоко от поверхности, дают чи­стую медь, пригодную к использованию без специальной очистки, и широко разрабатывались в ранний период раз­вития уральской металлургии. Все месторождения меди­стых песчаников мелкие, руды залегают маломощными пластами, промышленного значения пока не имеют.

Цинк, на Урале встречается главным образом в мед­ных рудах. Вместе с этим здесь открыты цинковые руды в виде типичных полиметаллических руд, содержащих, кроме цинка, свинец.

Урал богат никелем. Основные запасы его приурочены к зеленокаменной полосе и зоне интрузий восточного склона Уральских гор. Наибольшее значение имеют юж­ноуральские месторождения никеля, образовавшиеся в зоне выветривания змеевиков. Крупные запасы, близкое к поверхности залегание под покровом рыхлых пород, не­смотря на низкое содержание металла, делают эксплуа­тацию их рентабельной. Второй тип месторождений никелевых руд Урала встречается в зоне контакта змеевиковых пород с извест­няками. Процент никеля в них больше, чем в первых, но концентрация ископаемого невысокая. Такие руды рас­пространены на Среднем Урале: Уфалейское, Режевское, Айдырлииское и др. Первые два из них разрабатываются.

В настоящее время на юго-востоке Оренбургской об­ласти в зоне ультраосновных интрузий найдено богатое никелем месторождение, названное по имени речки Бу- руктальским. Рудное тело содержит, кроме никеля, желе­зо и кобальт, залегает неглубоко и доступно для откры­той разработки.

Урал - главный поставщик сырья для алюминиевой и магниевой промышленности Советского Союза. На Се­верном Урале расположены самые лучшие в нашей стра­не бокситы среднедевонского возраста. Они давно были известны местному населению, которое считало их бед­ными железными рудами. Действительно, бокситы содер­жат до 20% железа в виде окислов, придающих руде красный цвет. Крупнейший геолог и кристаллограф И. С. Федоров, работавший здесь в 90-х годах прошлого столетня, также не подозревал наличия в них алюминия, называя эти руды «убогим железняком». Вновь они были открыты в 30-х годах геологом Н. А. Каржавиным. Пер­вое из севсроуральских месторождений получило поэтич­ное название «Красная Шапочка».

Сснероуральские бокситы имеют мало вредных при­месей кремнезема, а содержание окиси алюминия доходит до 10%. Мощность пласта в отдельных местах достигает 15 м. Месторождение вытянуто от берегов реки Вагран на север вдоль шестидесятого меридиана, называемого часто «серебряным» из-за наличия вдоль пего больших скоплений алюминия. Западное крыло бок­ситовой толщи выходит па поверхность и до глубины 20-30 м разрабатывается открытым способом. По мере выработки пласта открытая добыча сменяется подземной. Рудный пласт включен в сильно закарстованные и обвод­ненные известняки. По месту углубления шахт приток во­ды увеличивается. Ежегодно из североуральских боксито­вых шахт на поверхность откачиваются десятки миллио­нов кубометров воды. За период с 1941 по 1958 г. из шахт было выкачано более 700 млн. куб. м воды - целое озеро. Главный источник обводнения шахт - реки. Поэтому в районе рудников их приходится заключать в бетонные русла.

К северу и югу от североуральских бокситовых место­рождений найдены запасы верхнедевонских бокситов - Ивдельское. Боюсловское, Усть-Уткинское и др. Однако они не образуют таких больших скоплений руды и не все из них имеют промышленное значение.

Месторождения бокситов каменноугольного возраста находятся в окрестностях Каменска-Уральского. Руда за­легает в виде линз неглубоко от поверхности. Наиболее ценные залежи выработаны, и с середины 50-х годов до­быча здесь прекращена.

Уральский район занимает площадь более 820 тыс. км 2 . В его границах находятся и Башкортостан, Челябинская, Свердловская, Оренбургская и Курганская области, Коми-Пермяцкий АО. Столицей региона считается Екатеринбург.

Климат

Природные условия Урала изменяются с севера к югу. Это обуславливается значительной протяженностью по меридиану (в сравнении с широтой). При этом сменяются климатические зоны тундры и тайги, смешанного леса, лесостепи и степи. Урал разделяют на Предуралье, Зауралье и непосредственно Уральский хребет. В центральной части выделяются Северный, Южный и Средний районы. В целом климат можно охарактеризовать как континентальный, отличающийся, однако, разнообразием. Температура воздуха в зимнее время от запада на восток изменяется от -15 до -20 град., а в летний период - от 15 (на севере) до 22 (на юге). Осень и весна достаточно прохладные. Зима продолжительная, снег лежит до 140-250 дн. Природные условия территории определяются расположением относительно равнин Евразии, а также незначительной высотой и шириной хребтов. Зональные изменения связаны с большой протяженностью с севера на юг. Установлено, что у западного склона выпадает на 150-200 мм осадков больше, чем у восточного. Недостаток влаги остро ощущается в южной части района, где достаточно часто бывает засуха. Между тем, именно здесь условия для ведения сельскохозяйственной деятельности наиболее благоприятны. В южной части района преобладают степи и лесостепи с умеренно теплым климатом. На севере почвенный покров нуждается в качественных мелиоративных работах. В Пермском крае насчитывается порядка 800 болот, требующих осушения. Основным сельскохозяйственным районом считается долина р. Урал. В этой части находятся распаханные черноземные степи.

Особенности экономического развития

Уральский район находится между Сибирью и Казахстаном, на границе азиатской и европейской части страны. Такое расположение весьма благоприятно сказывается на экономическое развитие территории. Природные условия и ресурсы Урала позволяют обеспечивать связь между восточной и западной экономическими зонами, имеющими различную хозяйственную специализацию. Район занимает второе место в России по объемам промышленного производства.

Природные ресурсы Урала

История Урала начинается с 18 столетия. В то время территории еще не считалось благоприятным. Спустя некоторое время ЭГП территории заметно улучшилось. Этому способствовало развитие транспортной сети и строительство дорог. Через район проходят магистрали, которые пересекают всю территорию страны с запада до Тихого океана. Из восточных регионов на Урал поступает топливо и сырье. Западные районы поставляют продукцию обрабатывающих предприятий. Природные ресурсы Урала, таблица которых будет приведена ниже, весьма разнообразны. Здесь обнаружено порядка 1000 видов минерального сырья, около 12 тыс. бассейнов полезных ископаемых. На Урале ведется добыча 48 из 55 элементов из таблицы Менделеева, имеющих большое значение для народнохозяйственного комплекса. На территории района присутствуют залежи нефти, поваренной и известняка, газа. Здесь присутствуют добывают бурый уголь, и прочие природные ресурсы. Горы Урал богаты запасами драгоценных камней, цветного и

ТЭК

Топливные природные ресурсы Уральского федерального округа представлены в широком разнообразии. Нефтяные месторождения располагаются преимущественно в Оренбургской обл. и Пермском крае, в Удмуртии и Башкортостане. Относительно недавно в районе обнаружен газ. Базой газохимического комплекса стало Оренбургское месторождение. Оно считается крупнейшим на европейской части РФ. На некоторых участках ведется добыча угля открытым способом, поскольку он находится достаточно близко к поверхности. Следует сказать, что запасы этого сырья сравнительно невелики - порядка 4 млрд. т. Из них около 75% составляет бурый уголь. Топливные природные комплексы и природные ресурсы Урала обладают энергетическим значением. Это, в частности, относится к Кизельскому и Челябинскому месторождениям каменного и бурого угля. Между тем, как отмечают специалисты, многие бассейны сегодня в значительной мере отработаны, и большая часть сырья поступает из других районов.

Железные руды

Эти природные ресурсы Урала представлены титаномагнетитами, магнетитами, сидеритами и пр. Всего в районе залегает порядка 15 млрд т По объему добычи территория уступает только Центральному Черноземному региону. Однако собственная выработка удовлетворяет только 3/5 потребностей территории. На настоящее время уже выработаны богатые руды Магнитогорского, Тагило-Кушвимского и других бассейнов. Сегодня идет разработка Бакальской и Качканарской групп месторождений. Наиболее перспективным сырьем для металлургии считаются титаномагнетиты. Они залегают в Качканарской группе бассейнов. В Бакальских месторождениях присутствуют сидериты. В Орско-Халиловской группе бассейнов найдены уникальные хромникелевые руды.

Цветные металлы

Эти природные ресурсы Урала представлены в огромном разнообразии. По объему их добычи район уступает только Казахстану. Основные залежи медных руд находятся в Гайском, Блявинском, Дегтярском, Кировградском и других бассейнах. Никелевые запасы присутствуют в Режском, Буруктальском, Орском, Уфалейском бассейнах. Природные ресурсы Урала включают и цинковые (медно-цинковые) руды. Сравнительно недавно было открыто Гайское месторождение. Здесь обнаружены колчеданные руды с высоким содержанием меди. В них также присутствует сера (до 50%), цинк, серебро, золото, редкие металлы. Все руды, присутствующие на Урале, как правило, многокомпонентны. За счет этого их добыча является очень рентабельной.

Другие металлы

Большие запасы бокситов сосредоточены в Североуральском бассейне (в месторождениях Сосьвинское, Красная Шапочка и пр.). Однако многие запасы сегодня уже на грани истощения. В Уральском регионе присутствует 27% от общего объема разведанных месторождений меди и рудных бокситов, 12% никеля, 58% цинка. Обнаружены и разрабатываются запасы изумрудов, россыпных алмазов, редкометаллических руд.

Соли

На Урале обнаружены крупные запасы этого сырья. В районе располагается один и крупнейших в мире соленосных бассейнов - Верхнекамский. Балансовые запасы месторождения оцениваются в 172 млрд т. Крупными соленосными бассейнами являются Илецкое и Соликамское.

Строительные и прочие материалы

Природные ресурсы Урала представлены также крупными запасами кварцитов, глин, кварцевого песка, магнезитов. Здесь находятся залежи асбеста, цементных мергелей, мрамора, графита и пр. Широко известны запасы поделочных, полудрагоценных и драгоценных камней. Среди них гранат, александрит, аквамарин, рубин, топаз, яшма, лазурит, дымчатый хрусталь, малахит, изумруд. Основной объем запасов алмазов на Урале сосредоточен в Пермском крае в Вишерском месторождении. Район находится на втором месте по стране по добыче после Якутии.

Лес

Он занимает порядка 30 млн га (более 40% территории). Доля хвойного леса - 14 млн га. Основные массивы располагаются в северной части Урала. В Пермском крае лес покрывает около 68.9% территории. При этом в Оренбургской обл. присутствует около 4.4% древесных насаждений. Западный склон хребта покрывают преимущественно ели и пихты, восточный - сосны. Общий запас древесины оценивается в 4.1 млрд т. Особую ценность представляют такие породы, как лиственница, пихта, сосна и ель. Предприятия лесного комплекса производят порядка 14% делового сырья, 17% - пиломатериалов и около 16% всей бумаги в стране. Продукция выпускается преимущественно для внутренних нужд. Предприятия располагаются в промышленных районах.

Северные территории

Природные ресурсы представлены минералами, железными рудами. Здесь обнаружены корунд, бирюза, ферримолибдит, клиноцоизит, родохрозит и пр. Объемы железных руд оцениваются в миллионы тонн. Здесь присутствуют залежи марганца, бетонитов, меди, хрома, Разработка бассейнов в северной части Урала позволяет восполнить дефицит сырья в регионе. В 2005-2006 гг. проводились исследования, в ходе которых были выявлены прогнозные и перспективные бассейны. Была запланирована добыча марганцевой, железной, Прогнозируемый объем последней составляет более 300 млн т. Предполагается увеличить добычу каменного угля на 50% к 2020 г. Это будет способствовать улучшению энергетической ситуации в государстве. Кроме этого, на северных территориях запланирована добыча таких ископаемых, как золото, вольфрам, фосфориты, свинец, цинк, уран, молибден, бокситы, тантал, ниобий, платиноиды.

Природные ресурсы Урала

Таблица, представленная ниже, поможет лучше понять, какими богатствами располагает этот край. В ней - основные категории запасов, расположенных в районе.

	Крупные центры
	Соликамское, Илецкое, Верхнекамское месторождения
	Пермский край
Медные руды	Гайское, Блявинское, Дегтярское, Кировградское и др. месторождения
	Вишерский бассейн
	Североуральское месторождение
	Режский, Буруктальский, Орский, Уфалейский басс.
Колчеданные руды	Гайское месторождение
Каменный и бурый уголь	Кизельский и Челябинский басс.
	Пермский кр. и Оренбургская обл., Удмуртия, Башкортостан

Водные запасы

Речная сеть региона относится к бассейнам Каспийского (р. Урал и Кама) и Карского (река Тобол) морей. Общая ее протяженность составляет более 260 тыс. км. На территории региона протекает около 70 тыс. рек. В бассейн р. Камы включено 53.4 тыс., р. Тобол - 10.86 тыс. Что касается подземных вод, то удельная их величина в пересчете на ед. площади - 115 м/сут./км 2 , на душу населения - 5 м/сут./чел. Они сосредоточены преимущественно в горных районах Урала. Они занимают более 30% площади всей территории и включают в себя 39.1% от общей доли подземных вод. На распределение запасов влияет зависимость стока от структурно-гидрогеологических, литологических факторов. Предуралье считается более обеспеченным водными ресурсами, чем Зауралье. Такая ситуация обуславливается климатическими условиями. Горные хребты задерживают массы влажного воздуха, поступающие со стороны Атлантики. Соответственно, в этих районах формируются неблагоприятные условия для образования подземных стоков.

По запасам железных руд СССР занимает первое место в мире. В Советском Союзе находится около 54% мирового запаса разведанных железных руд. Основными месторождениями в СССР являются следующие.

Юг и Центр СССР

Руды Криворожского месторождения отличаются высоким содержанием железа и незначительным количеством вредных примесей: 0,04 - 0,08% S и 0,03 - 0,06% Р. Криворожский бассейн имеет очень большие залежи так называемых кварцитов, которые содержат около 35% железа и примерно такое же количество пустой породы в виде кремнезема (SiO 2).

Керченское месторождение представлено в основном] бурыми железняками, которые содержат до 4,6% марганца, до 1% фосфора (иногда и выше) и сравнительно мало железа - до 39%.

Тульское и Липецкое месторождения представлены бурыми железняками. В руде Тульского месторождения содержание железа доходит до 45%, а в липецкой руде - до 47%. В тульской руде больше содержится фосфора (около 0,44%).

Белгородский железорудный район включает пять месторождений. Отдельные месторождения этого района богаты магнититовыми кварцитами. Здесь встречаются также и богатые руды, в которых содержание железа достигает 61%.

Курская магнитная аномалия (КМА) - месторождение, содержащее богатые гематиты (содержащие железа 54,8 - 61,4%) и бедные кварциты. Месторождение очень крупное и перспективное.

Месторождения Северо-Запада

В этом районе насчитывается семь месторождений железных руд. Наиболее крупными являются Оленегорское и Ено-Ковдорское, руды которых служат железорудной базой Череповецкого металлургического завода. В основном руды Оленегорского месторождения представлены магнетитами и гематитами. Среднее содержание железа в этих рудах составляет около 31%. Пустая порода руд этого месторождения такая же, как и в Криворожском месторождении. Особенностями химического состава железных руд Ено-Ковдорского месторождения являются высокое содержание в них фосфора и повышенная основность пустой породы. Среднее содержание железа по этому месторождению 30%.

Месторождение железных руд Кавказа и Закавказья

Железнорудной базой Закавказского металлургического завода является Дашкесанское месторождение. Руды этого месторождения содержат до 14% извести (СаО) и до 1,2% магнезии (MgO). По содержанию железа они относятся к бедным, так как содержание его не превышает 39%.

Месторождения железных руд Урала

К крупнейшим месторождениям этого района относятся Магнитогорское (руду используют Магнитогорский металлургический комбинат), Тагило-Кушвинское (Кушвинский и Ново-Тагильский металлургический заводы) и Бакальское (Челябинский металлургический завод).

Основная масса магнитного железняка Магнитогорского месторождения состоит из руд двух типов: магнитита и мартита. Магнититы этого месторождения сернистые. Содержание серы в отдельных гнездах достигают 4%, а железа 59%. Мартиты содержат серы значительно меньше (до 0,16%) при среднем содержании железа 62% (до 65%). Пустая порода этих руд состоит из кремнезема, глинозема, извести и магнезии. Основная пустая порода - глинозем.

Тагило-кушвинские магнитные железняки (горы Благодать, Высокая и Лебяжья) содержат до 62% железа; в отдельных местах его содержание снижается до 30 - 32%. Пустая порода этих руд состоит из кремнезема и глинозема. Руда - сернистая и фосфористая, на отдельных участках содержание серы достигает 1,5%, а фосфора 1,2%. В отдельных участках руда относительно чиста по фосфору. Гороблагодатская руда содержит медь. При добыче руды разделяют на маломедистую, содержащую до 0,2% меди, и медистую - до 0,7%. Кусковатые обогащенные руды используют для доменной плавки в сыром виде, а пылеватые - после обогащения и агломерации.

Бурые железняки Бакальского месторождения можно считать чистыми по сере и фосфору. Среднее содержание железа в рудах этого месторождения составляет 48 - 50%.

Железные руды Сибири и Дальнего Востока

Месторождения этого района можно разделить на несколько групп:

Горная Шория, где в рудах содержится 42 - 55% железа, и Хакассия (в руде содержится до 46% железа). Эти месторождения являются сырьевой базой Кузнецкого металлургического комбината.

Белорецкая, Инская (на Алтае), Аузасская и Алатау-Алталыцкая группы, руды которых станут сырьевой базой Западно-Сибирского металлургического завода.

Ангаро-Питская и Ангаро-Илимская группы с Нижне-Ангарским, Коршуновским, Рудногорским и другими месторождениями будут основными базами новых металлургических заводов - Красноярского и Прибайкальского.

Гаринская и Кимпанская группы (Дальний Восток), Приаргунский район Читинской области и Алданская группа в Якутской АССР.

Пустая порода месторождений Сибири и Дальнего Востока представлена в основном в виде окиси кальция (СаО), что не вызывает затруднений при доменной плавке. Богатые руды этого района содержат от 50 до 55%, а бедные 33 - 45% железа.

Месторождения Казахской ССР

По территориальному признаку железорудные ресурсы Казахской ССР разделяют на три района: Центрально-Казахстанский, Приаральский и Кустанайский. Последний железорудный район является также базой Магнитогорского металлургического комбината и Барнаульского завода в Западной Сибири. Этот район представлен магнититовыми рудами (45 - 59%) Соколовского, Сарбайского, Качарского, Куржункульского и других месторождений; бурыми железняками (37 - 42%) Аятского, Лисаковского и Кировского месторождений.

По технологическим типам железные руды подразделяют на магнититы (19,0%), гематиты (1,9%), бурые железняки (77,3%), сидериты (0,1%) и гематитовые кварциты (1,7%), из которых 4,17 млн. т не требуют обогащения (55,9%).

Самым важным показателем качества железной руды является содержание в ней железа. Поэтому при металлургической оценке железных руд прежде всего обращают внимание на этот показатель, а также на состав пустой породы. Пустую породу, для которой отношение суммы оснований CaO+MgO к сумме кислот SiО2 + Аl 2 О 3 равно или близко к единице, называют самоплавкой.

“А те заводы у таких построены добрых руд, каких во всей вселенной лучше быть невозможно; а при них такие воды, леса, земли, хлеба, житности всякие, что ни в чём скудности быть не мочно”

Петр I Великий, 1724 год.

У каждого города есть своя “точка отсчёта”, конкретное место, с которого он шагнул в Историю. Для Нижнего Тагила это, несомненно, Высокогорский железный рудник, открытый в 1696 году. Руда была “доброй” (“среди горы пуповина чистого магнита”), место для заводского производства “угожее” – “реки и лесу предостаточно”. Так всё “сошлось”, и определилась судьба тагильского края.

Богатейшему железорудному месторождению исполняется в этом году 310 лет.

Гора Высокая, представляя уникальное по своим запасам и качеству руд месторождение магнитного железняка, в XVIII веке сыграла важную роль в развитии горнозаводской промышленности Урала, отечественной металлургии и в судьбе нашей Родины. Это вызывает огромный интерес к истории открытия месторождения горы Высокой, людям, связанным с ним. Дальнейшее освоение богатых железных руд горы Высокой было подчинено развитию горнозаводского дела на Урале и необходимостью в снабжении рудным сырьем заводов Нижнетагильской части, а также Невьянских и Ревдинских заводов.

Многие геологи, работавшие на Урале, установили, что горы состоят из отложений преимущественно палеозойского возраста. В осевой, водораздельной части хребта почти повсеместно были встречены кристаллические сланцы; на западном склоне осадочные породы девона, карбона и перми; на восточном -изверженные, в частности, диабазы и граниты. В связи с этим и типы месторождений полезных ископаемых на том и на другом склонах оказались различными. На западном доминируют месторождения осадочного типа, на восточном- так или иначе связанные с изверженными горными породами.

В основных чертах была исследована геологическая история Урала. Территория Урала - крупное звено Урало-Монгольского геосинклинального пояса. Его складчатые структуры протягиваются с севера на юг, охватывая горный Урал, Зауралье, сопредельную часть Западно-Сибирской низменности. К югу от Аральского моря они отклоняются на восток, переходя в структуры Тянь-Шаня. На западе Урал отделяется системой прогибов от Русской и Тимано-Печорской плит. Фундамент этих плит продолжается на глубине, по меньшей мере до Главного Уральского глубинного разлома, разделяющего внешнюю зону Западного склона и внутреннюю зону Восточного склона Урала. Территория Урала - крупное звено Урало-Монгольского геосинклинального пояса. Его складчатые структуры протягиваются с севера на юг, охватывая горный Урал, Зауралье, сопредельную часть Западно-Сибирской низменности. К югу от Аральского моря они отклоняются на восток, переходя в структуры Тянь-Шаня. На западе Урал отделяется системой прогибов от Русской и Тимано-Печорской плит. Фундамент этих плит продолжается на глубине, по меньшей мере до Главного Уральского глубинного разлома, разделяющего внешнюю зону Западного склона и внутреннюю зону Восточного склона Урала.

Палеозойские отложения западного склона Урала представлены мелководно-морфологическими, шельфовыми, карбонатными и вулканогенно-осадочными породами ордовика-перми, которые к востоку переходят в более глубоководные кремнисто-глинистые отложения континентального склона и подножия. Все эти образования интенсивно дислоцированы, нарушены надвигами. Местами на них залегают в тектонических покровах породы, перемещенные из зоны восточного склона.

Область восточного склона Урала, отделяющаяся от области западного склона зоной Главного Уральского геологического разлома, объединяет две главные группы геолого-структурных зон: Тагильско-Магнитогорскую, сложенную в основном палеозойскими вулканогенно-осадочными, базит-гипербазитовыми и гранитоидными комплексами, и Урало-Тобольскую, состоящую из крупных выступов докембрийских метаморфитов с палеозойским чехлом и разделяющих их, сравнительно узких зон, сложенных палеозойскими образованиями, аналогичными породам Тагильско-Магнитогорской зоны.

В Тагильско-Магнитогорской зоне отмечается увеличение мощности коры. Выпадает или переработан гранитогнейсовый слой. В поверхности Мохоровичича фиксируются углубления, с которыми совпадают увеличенные мощности переходной от коры к мантии зоны.

Тагильская зона достигает наибольшей широты 80-100км на широте Карпинска значительно сужается в районе Первоуральска -до 5км.

Выполнена вулканогенными и осадочными породами раннего палеозоя: туфами, порфиритами, песчаниками, известняками.

Породы часть метаморфизованы до стадии зеленых сланцев, вследствие чего в них широко распространены такие минералы, как хлорит и актинолит, придающие им зеленоватый оттенок. Это стало причиной того, что Тагильскую зону называют "зеленокаменной полосой Урала". С зонами магматизма связаны медно-колчеданные и магнетитовые месторождения.

Важным составным элементом этой мегазоны, как и других восточно-уральских мегазон, являются шовные зоны глубинных разломов с крупными телами ультраосновных и основных пород и с месторождениями платины, хлорита, асбеста и других полезных ископаемых. Тагильская зона включает Главный Уральский глубинный разлом с серией таких интрузий, известных под названием платиноносного пояса.

Формирование района примыкающего к Нижнему Тагилу, как и всего Среднего и Северного Урала было очень сложным. В его пределах неоднократно бушевали моря, временно уступавшие место суше, из трещинных вулканов на дне морей изливались базальты, на возникших вулканических островах, продолжавшие действовать вулканы, выбрасывали "палящие тучи", на месте морей возникали горные системы, предгорья которых вновь затапливались наступавшими морями. В довершение всего район испытал как минимум три оледенения.

Начать историю образования района видимо следует с ордовикского периода, начавшегося около полумиллиарда лет тому назад и продолжавшегося 60 млн. лет. К этому времени весь Средний Урал представлял собой море, в котором происходило образование пород, залегающих в настоящее время на широте Нижнего Тагила за Уральским Хребтом, и представленный глинистыми сланцами, песчаными известняками.

В начале ордовика в связи с проявлением внутриземных процессов происходит колебание дна моря (с 0 ,5-1 км. До 3-5 км.), в связи с чем образуется ряд субмеридиональных трещин-разломов, из которых под водой начинают изливаться базальтовые лавы, покрывающие на Урале площади в тысячи квадратных километров. Вдоль трещинных вулканов мощностью излившихся лав составляет первые километры. На удалении от действующих вулканов образуются осадочные породы, возникающие в связи с разрушением вулканических пород. К концу периода море значительно обмелело (до 1-2 км.). В связи с горообразовательными, в ряде мест Урала море несколько отступило, однако в районе Нижнего Тагила оно продолжало существовать, но в нем появляются вулканические острова.

В силурийском периоде, продолжавшемся около 30 млн. лет, в связи с продолжающейся вулканической деятельностью происходит дальнейшее обмеление морского бассейна. На подводных вулканах, прекративших свою деятельность, начинают образовываться коралловые рифы и острова типа атоллов. На дне морей близ вулканов действуют источники типа "черных курильщиков" из которых поступают растворы несущие медь, цинк, свинец и др. металлы. Попадая в морскую воду, являющуюся сильным электролитом, растворы коагулируют и все эти металлы выпадают в осадок, образуя полиметаллические сульфидные руды различного качества.

К середине силурийского периода на Среднем Урале сформировалась островная система, которая в районе Нижнего Тагила была представлена тремя прерывистыми, одна из которых совпадает в настоящее время с меридианом с. Балакино, вторая - с меридианом реки Катабы, третья - с меридианом с. Горбуново - г. Голый Камень. Во второй половине силурийского периода Средний Урал вновь испытывает погружение, в связи с чем на большей его части вновь открываются трещины, из которых изливаются базальтовые лавы, мощность которых в отдельных участках достигает 6 км. На широте Нижнего Тагила погружения были умеренными в связи с чем вулканическая деятельность носит не повсеместный характер. К восточной части района села Балакино, Ольховки преобладает вулканическая деятельность. На меридиане города в начале происходит образование мощной толщины (800м) высокогорских и гальянских известняков, а позднее накопление многокилометровой толщи лав и туфов, переслаивающихся с химического разложения лав и туфов базальтового состава в виде окисных и силикатных соединений железа. Этому способствуют также действующие на дне моря горячие источники, выносящие из базальтов в большом объеме железо.

К концу силура Средний Урал, в том числе район Нижнего Тагила ландшафтно представлял собой морской бассейн с большим количеством островов, разделенных небольшими проливами.

Образование крупных массивов пород, не излившихся на поверхность, а застывших на глубине обусловило возникновение мощных потоков поровых растворов вокруг таких массивов и над ними. Благодаря потокам поровых растворов за миллионы лет были перенесены и отложены в благоприятных условиях огромные массы железных и полиметаллических руд. При этом в одних случаях проходила концентрация рудного вещества, а в других рассеяние его. Концентрация руд и образование месторождений происходило только при наличии структурных ловушек.

Таким образом более 340 млн. лет тому назад были образованы все месторождения Тагильского района: Высокогорское, Лебяжинское, Естюнинское, им. 3 Интернационала и ряд более мелких месторождений железа и меди.

По мере роста поднятий гор происходило все более интенсивное разрушение их, врезание речных долин, расширение ущелий.

В последнее тысячелетие среди природных факторов воздействия на ландшафты района приобретает деятельность человека, начавшего около 300 лет назад с сооружения крупнейших на Урале водоемов площадью в несколько десятков километров и заканчивающего (в настоящее время) перемещение сотен миллионов тонн пород и руд с мест их векового залегания на другие участки в темпах не доступных природе.

Понимание истории геологического развития Тагильского района различными исследователями характеризуется неодинаково. Еще больше различаются взгляды их на происхождение месторождений района. Все разнообразие точек зрения на происхождение можно свести к двум основным: контактово-метасоматической и вулканогенно-осадочной.

По контактово-метасоматической теории образование месторождений железных руд происходит на контакте гранитных и сиенитовых массивов с известняками. В результате нагрева пород до Тc°-800 градусов такие химические элементы как кальций, магний и железо становятся подвижными. Происходит встречная миграция их железа и магния из массива, а кальция из известняков с образованием в контакте железных руд и пироксен - гранатовых скарнов.

В соответствии со второй точкой зрения, получившей в последние годы больше признание «вулканогенно-осадочной», накопление высокожелезистых осадков происходит еще в морском бассейне у подножья вулканических построек в результате подводного разложения лав и туфов, а также функционирования на дне горячих источников, выносящих соли железа, кальция, магния, и других металлов. При этом высокожелезистые морские осадки чередуются с песками, гравелитами и галечниками, возникающими в результате разрушения прибоем вулканических построек, образующих острова. Подводные части вулканических построек обрастают коралловыми рифами, периодически разрушаемыми при извержениях, в связи с чем, возникают конгломераты с галькой известняка и вулканическим цементом.

У подножья вулканических построек накапливаются большие мощности конгломератов, гравелитов и песчаников, обогащенных гидроокислами железа. В результате больших гравитационных нагрузок за счет веса осадков, происходит превращение последних в скальную породу.

Вулканические процессы постепенно затухают, а на смену им приходят процессы формирования магматических пород на глубине с образованием крупных массивов расплавленных пород, имеющих в начале температуру более 1000 градусов. Как уже выше упоминалось над такими массами расплавленных пород возникают восходящие потоки поровых растворов, приводящих к перераспределению в пространстве окисных минералов железа. По известковистым конгломератам образуются скарны. При перераспределении железа в зависимости от геологической структуры участка происходит концентрация или распыление оруденения.

Таким образом, Тагильская зона выполнена вулканогенными и осадочными породами раннего палеозоя: туфами, порфиритами, песчаниками, известняками.

С зонами магматизма связаны медно-колчеданные и магнетитовые месторождения.

I. 2. История открытия месторождений

Первое упоминание об Урале встречается у Геродота в пятом веке до нашей эры, во втором веке до нашей эры у Птолемея эти горы названы Гиперборейскими, на его схеме впервые появилось изображение реки Лаик-Яик или Урал.

В 1581 году Иван Грозный посылает в Сибирь Ермака с дружиной вольных казаков. А в 1584 году он издает указ Каменных дел, призванный обобщить и учесть все известные и вновь открытые месторождения руд, драгоценных камней и металлов. В 1627 году в Москве был составлен "Большой чертеж", а к нему описание - "Книга к Большому чертежу", в которой был впервые описан бассейн реки Тагил: «А в реку Каму пала река Вишера, вытекла из Камени, из гор, от Печоры реки 20 верст. В Каму же пала река Чусовая, а в Чусовую в горах пала речка Серебряная. А от речки Серебряные потекла из горы река Талга в реку Туру».

В 60-70х годах семнадцатого века геолого-поисковые работы в этом районе вел Дмитрий Тумашев. Вполне вероятно, что Тумашев являлся первооткрывателем одного из крупнейших железорудных месторождений Урала - месторождения магнитного железняка на горе Высокой (в семнадцатом - восемнадцатом веке она называлась горой Магнитной). Открытие его принято датировать 1696 годом. Но архивные документы свидетельствуют, что приехавшие в 1697 году из Москвы апробировать это месторождение специалисты обнаружили старые ямы и при расспросе местного населения (манси) узнали, что ямы копали:". из Мурзинской слободы приезжаючи Серебренники Ивашко да Митька Тумашовы".

Вместе с тем известно, что еще в 1671 году по указанию тобольского воеводы Д. А, Тумашев возил людей на каменную гору у реки Выи. Взятые с горы образцы были увезены в Тобольск. Возможно, что первооткрыватель не придал значения этому месторождению. Ведь при тогдашнем кустарном способе выплавки руды изготовить металл из железняка было делом весьма нелегким. Если бы Тумашев серьезно оценил свое открытие и своевременно заявил о рудах горы Высокой, открытие этого месторождения могло бы стать наиболее важным из всех, сделанных им на Урале. К тому времени уже много было маленьких домниц, в которых местные жители плавили железо для изготовления кос, серпов, и других вещей, были и более древние домницы. Думается, что Тумашеву помогали местные жители и прежде всего крестьяне Мурзинской и Краснопольской слобод.

В 1700 году, едва закончив Азовский поход, Петр Первый начал Северную войну. Понимая, как необходим для ведения войны металл, Петр Первый образует Приказ рудокопных дел, призванный систематизировать знания о поисках и использовании минеральных ресурсов. Еще в августе 1698 года он поручил молодому энергичному Андрею Винеусу, начальнику Сибирского приказа, искать новые рудные месторождения для строительства железоделательных заводов на Урале. У А. А. Винеуса уже были донесения Верхотурского воеводы Дмитрия Протасьева: "Гора Магнитная в самых вотчинах вверх Тагильской волости, вниз Тагила реки, на левой стороне. "

Итак, с 1700 года наш район изучается и активно осваивается. И судя по тому, как много месторождений было известно Демидовым, знатные были у них рудознатцы! Они умели находить месторождения не только по визуальным признакам, но и при помощи лозы.

В первой четверти 18 века Урал становится центром развивающегося в стране горного дела и металлургии. Этому способствовали открытия разнообразных и богатых месторождений полезных ископаемых (в первую очередь железных и медных руд), наличие леса и дешевой рабочей силы. Лесные и рудные богатства в старых Олонецком и Тульско-Каширском промышленных районах были худшего качества и почти уже на исходе, а развитие внутреннего рынка и Северная война требовали много металла.

Возглавить строительство новых заводов на Урале должен был человек с твердым характером и талантом организатора, хорошо известным правящим кругам. Выбор пал на В. Н. Татищева. Назначение его на Урал - " в Сибирскую губернию на Кунгур" - состоялось в январе 1720 года. Вместе с ним был послан немец И. Ф. Блиер (горный мастер, специалист по поискам руд, до этого дважды бывавший в Сибири), русские горные мастера И. Патрушев, четыре ученика из офицеров.

Перед Татищевым и Бриером стояли две основные задачи: проверить имеющиеся сведения о рудных богатствах Урала, организовать поиск новых месторождений и в местах, "где отыщутся руды", построить заводы, организовать производство меди и железа. Сразу же по прибытии в Кунгур Татищев пригласил рудоискателей и разослал их по Уралу на поиски новых руд. Рудоискателям входило в обязанность собирать образцы, делать чертежи месторождений и составлять их описание.

В 1736 году В. Н. Татищев пригласил саксонца Гезе для обучения пяти учеников распознаванию руд с помощью лозы. Как раз в это время, в 1735 году, горный чиновник Ярцев сообщил в горную канцелярию о том, что вогул Степан Чумпин нашел месторождение магнетитовой руды хорошего качества на реке Кушве. Он правильно оценил отличное качество железной руды. Обследуя его в 1735 году, он дал горе название Благодать: "Оная гора есть так высока, что кругом ее видеть верст на сто и более; руды с оной горы не токмо наружной, которая из горы вверх столбами торчит, но кругом. раскапывали и обрели, что всюду лежит сливная, одним камнем в глубину. Для такого обстоятельства назвали мы оную гору Благодать"".

В 18веке П. С. Паллас подробно описал железорудное месторождение на горе Высокой. Основная часть руды переплавлялась тут же, остальную вывозили в Невьянск или даже в Ревду. Несмотря на то, что разработка Высокогорского месторождения, расположенного неподалеку от вершины горы, шла полным ходом, лес на ее склонах сохранялся в неприкосновенное. А молодые кедры, произраставшие у подножья горы, даже были огорожены частоколом. Теперь гора Высокая фактически срыта, разработки ведутся уже не на поверхности, как прежде, а в шахтах. Но запасы руды на ее месте еще велики.

Русское правительство поощряло стремление крупных ученых Европы к изучению просторов в России. Урал несомненно привлекал этих исследователей. В 1822 году в Петербурге организуется Геологический комитет, с этого времени геологи считают рождение своей службой, занимающейся всеми вопросами недр: разведки, подсчета запасов и учета добычи полезных ископаемых.

В 1829 году Уральские горы изучал А. Гумбольдт. Гумбольдт и его спутники осмотрели Невьянский и Нижнетагильский заводы, гору Благодать, платиновые россыпи, район Конжаковского Камня и некоторые другие объекты. Во время этой поездки Гумбольдт обратил внимание на незначительные отклонения магнитной стрелки. Ученый правильно заметил, что это связано с неизвестными еще залежами железных руд на восточном склоне Урала. Такой метод выявления железорудных месторождений до Гумбольдта не был известен науке. Позднее стал называться геофизическим методом.

С 1860-х по 1880-е годы изучением района занимался интереснейший человек, горный инженер, геолог В. Ф. Сопальский. При его участии в 1871 году организовался геологический отдел Нижнетагильского горного округа, единственная на дореволюционном Урале специализированная геологическая служба при частном руднике. Это достижение было отмечено позднее многими геологами, посетившими Тагил. В 70-е- 80-е годы этот район интенсивно изучали по поручению геологического комитета А. П. Карпинский и Ф. Н. Чернышев. С именем Карпинского связано также изучение меднорудных, железорудных, золоторудных и других месторождений полезных ископаемых.

В последнее десятилетие 19 века на Урале стал увеличиваться спрос на каменный и бурый уголь. Залежи его к тому времени были известны как на восточном склоне, так и на западном, но месторождения оставались крайне слабо исследованы.

В конце 80-х годов Чернышев посетил Гороблагодатский и Нижнетагильский округа, где изучал, главным образом, рудные месторождения горы Благодать и горы Высокой. Он обратил внимание на ряд сбросов на горе Благодать, по которым бывшее единое рудное тело оказалось разделенным на несколько частей. Вывод имел важное практическое значение, так как позволил лучше ориентироваться в рудных залежах этой горы.

Итак, к концу 19-го и началу 20-го века месторождения Нижнего Тагила и района были, в основном, открыты. В районе работало 25 металлургических заводов, 90 приисков, выросло около 310 деревень, жители которых работали на заводах, приисках, занимались старательскими работами.

I. 3. История геологических исследований г. Высокой и других месторождений района Нижнего Тагила: век XX.

К концу XIX и началу XX века месторождения полезных ископаемых Нижнего Тагила и района были, в основном, открыты, крупные - хорошо изучены и многократно описаны.

18 ноября 1914 года известный геолог В. В. Никитин сообщает правлению тагильских заводов цифры запасов руд. На основании 8 скважин, пробуренных на Высокогорском месторождении, эти запасы определялись 801. 000. 000 пудами (приблизительно 12. 816. 000 тонн). На мелких месторождениях - Полевском, Каменском, Елизаровском, Горбуновском болоте - на основании обнаружения руд, запас определялся цифрой - приблизительно 5. 000. 000 пудов (80. 000 тонн).

В 1920 году В. В. Никитин представил таблицу запасов руд с прогнозом по всем месторождениям района. Это не только железные руды горы Высокой, но и Шиловский рудник, Сан-Донато, Березовский, Елизаровский, Лебяжинский, Гороблагодатский, Синячихинский, Зыряновский. Запасы этих месторождений были определены в 53. 447. 603 тонны.

В 1930 году Станкевич произвел предварительный подсчет сернисто-медистых руд горы Высокой. Кроме огромной работы по разведке, исследованиям, подсчетам запасов по основным месторождениям железных руд, Станкевич все годы продолжал проверку, разведку месторождений полезных ископаемых района.

Далее подсчетом запасов руд занимается Логиновский. Согласно подсчету Логиновского, прирост запасов коренных руд к 1938 году составил 41%, а с учетом добычи - 63,5%. Геологической службой Высокогорского рудоуправления хорошо отражена хронология подсчетов запасов руд месторождений Тагила на основании геологоразведочных работе 1931 по 1991 гг.

К 1964 году значительно возросла динамика добычи руд. В это время активно шла добыча на Главном карьере. Высокогорское месторождение было вскрыто группой шахт: «Магнетитовая», « Магнетитовая-Бис», «Клетъевая», «Первомайская». На предприятии оформилась структура геологической службы. Возросло и количество проб, отбираемых из шлама буровзрывных скважин при отработке камер. В 1980-х годах вновь встает вопрос о комплексном использовании руд Высокогорского месторождения. Месторождение к этому периоду уже отработано на значительную глубину, значительно отработаны высокосернистые руды. Геологи, в связи с этим, начали изучать закономерность распределения кобальта и меди в магнетитовых рудах, качество которых значительно снизилось. Было подтверждено, что руды Восточного рудного пояса по меди - в 2,7 раза, а по кобальту - в 1,7 раза богаче руд Западного пояса.

Таким образом, несмотря на активную добычу руд, запасы по месторождениям не убывают, благодаря опережающей разведке на глубину.

I. 4. Характеристика Высокогорского месторождения.

Месторождение расположено в приконтактной зоне Тагильского диорит-сиенитового массива, вблизи его юго-восточной части и приурочено к ороговикованным и скарнированным вулканогенно-осадочным породам силура.

Оно входит в группу контактово-метосоматических железорудных месторождений Тагило-Кушвинского района. С северо-запада месторождение ограниченно взбросо-сдвигом «Главный», на западе месторождение контактирует непосредственно с диорит-сиенитовым массивом, а на юго-западе с массивом мраморизованных известняков. Рудные тела (18 железных и 8 медно-кобальтовых) сгруппированы в два рудных пояса - Верхний и Нижний, разделенных безрудным интервалом мощностью 200-250 метров. Форма рудных тел пластообразная, реже линзообразная, мощностью от 3 до 160 метров, длиной до 2 км. Простирание основных рудных тел - северо-западное, падение крутое на северо-восток.

Скарново-магнетитовое оруденение расположено на двух пространственных уровнях. Нижний уровень приурочен к зоне контакта Высокогорских известняков с вулканогенно-осадочными породами Меднорудянской толщи (Западный рудный пояс), верхний располагается в 150-220 м выше по разрезу, в средней части Меднорудянской толщи (Восточный рудный пояс). Восточный рудно-скарновый пояс имеет протяженность около 1500м. Тектоническими разрушениями он разбит на 3 блока, получивших названия с севера на юг: Восточно-ревдинского, западно-ревдинского и Ново-меднорудянского участка, в пределах которых выделено 17 рудных тел, различной протяженности и значимости.

Руды представлены как массивными, так и вкрапленными разностями

Строение рудных тел неоднородное, часто массивные магнетитовые руды чередуются с вкрапленными, слабооруденелые - с безрудными породами.

Рудные тела Восточного пояса имеют пластообразную реже линзовидную форму, а рудные тела Западного пояса - столбообразную форму. Запасы руды Высокогорского месторождения составляют 375 млн. т.

Железные руды Высокогорского месторождения представлены первичными и окисленными разностями. В настоящее время основная часть окисленных руд отработана.

Основным рудным минералом среди первичных руд по минералогическому и химическому составу выделяются: магнетиты (содержание железа более 50%), богатые магнетитовые скарны (содержание железа 30-50%), бедные магнетитовые скарны (железа-20-30%), оруденелые породы (15-20%), слагающие внутрирудные прослои.

По текстурно-структурным признакам среди руд месторождения выделяются: массивные руды, вкрапленные руды, прожилково-вкрапленные руды, брекчеевидные руды. Массивная текстура характерна для магнетитов и богатых магнетитовых скарнов. Вкрапленная текстура свойственна бедным скарновым рудам. При чередовании богатых магнетитовых руд с бедными и нерудными скарнами возникает прожилковая текстура. В участках дробления возникают брекчеевидные текстуры руд. Структура руд тонко-мелкозернистая. Размер зерен магнетита колеблется от 0,03 до 1 мм.

Минеральный состав первичных руд месторождения степень распространения рудные минералы нерудные минералы

Главные магнетит гранит

Широко распространенные Пирит, халькопирит эпидот, кальцит, хлорит, диопсид, циозит

Часто встречающиеся гематит, линнеит, сфалерит кварц, апатит, роговая обманка, мусковит, сфен

Выделены 34 рудных тела, из которых 21 сложено балансовыми рудами. Рудные тела Западного пояса представлены, в основном, вкрапленными и брекчиевидными рудными телами. Рудоносная зона Меднорудянского уровня расположена на Западном фланге месторождения, мощность ее достигает 300-400 метров. В пределах этой зоны выделено 3 наиболее крупных рудных тела. Рудные тела имеют простую пластообразную форму с выдержанной мощностью.

Таким образом, текстура руд, в основном, вкрапленная и пятнисто-вкрапленная. Местами руды этой зоны обогащены сульфидами (пиритом, реже халькопиритом). Структура руд тонко- и мелкозернистая. Руды месторождения по содержанию железа делятся на следующие сорта: магнетитовые руды (железа более 50%), богатые магнетитовые скарны (железа 30-50%), бедные магнетитовые скарны (железа 20-30%) и оруденелые породы (железа 15-20%).

Глава II. Значение железной руды г. Высокой в развитии Уральской промышленности и отечественной металлургии.

II. 1. Начало разработки и бурное развитие высокогорского рудника -

Открытие месторождения горы Магнитной связано с крупными мероприятиями Петра I по развитию горнозаводского дела на Урале. Собственно, только на Урале и были все предпосылки, которые отвечали общественной потребности в быстром создании крупного металлургического района. Изобилие на Урале дешевого леса, тогда единственного топлива для домен, наличие полноводных рек, а главное, очень богатое содержание железа в уральской руде. Кроме того, были признаны удобными условия транспортировки железа зимой - до Тобольска и летом до Чусовой, а оттуда водными путями до Казани и Нижнего Новгорода. Выравненность рельефа в восточной части центрального Урала способствовала проникновению населения в глубинные части Урала, богатые рудой. Здесь были необходимые для нового дела люди - рудознатцы, кузнецы, знакомые с плавкой металла. Почвы, климат, рельеф были благоприятными для земледелия. На Урале зарплата была ниже на 20 - 30 %. «Рабочие руки дешевы, продовольствие недорого». Все это снижало себестоимость металла. Наблюдается превосходство этого района над другими металлургическими районами.

Это способствовало сравнительно быстрой организации добычи железной руды. В 1721 году началась разработка юго-восточного склона горы, где располагались наиболее богатые руды на горе Магнитной, получившей позднее название горы Высокой - богатейшей кладовой железа. Первый чугун из этой руды был получен в октябре 1722 года на Выйском медеплавильном заводе. А с 1725 года руда направлялась на построенной у горы Магнитной самый мощный на Урале Тагильский чугуноплавильный и железоделательный завод. Сырьевая база, состоящая из железной руды и топлива в виде древесины, была безгранична. Энергетическую потребность перекрывала вода реки Тагил, подпертая плотиной. Началась систематическая добыча железной руды на горе Высокой, а затем и бурное развитие рудника в первые десятилетия его существования. Гора Высокая дала основную жизнь предприятию, а затем и городу Нижнему Тагилу. Из высококачественных руд горы Высокой чугун выходил самый добротный и в большом количестве. Железо из него получалось отличного качества. Так впервые в мире освоена плавка трудно восстановимого магнитного железняка.

В Нижнем Тагиле создается мощное промышленное производство. К середине XVIII века он становится центром распределения железных руд для целого куста заводов. Развитие Высокогорского рудника было подчинено потребности Демидовских заводов в руде. Тагильскому гиганту становится тесно в своем районе. Получилась диспропорция между размерами выплавки чугуна и возможностями переработки его в железо. Молотовые заводы для его чугуна стали строиться Демидовыми по пути следования металла на запад, прежде всего на Чусовой (Шайтанский, Уткинский, Висимо-Шайтанский). Но скоро стали возить не только чугун, но и железную высокогорскую руду, ведь основа всех диспропорций заключалась в избытке железных руд с включением в эксплуатацию горы Высокой. Перевозка железных руд по трудным грунтовым дорогам того времени имела даже свои преимущества, так как чугун и чугунное литье страдали часто при перевозке. В расчете сразу на высокогорскую руду к молотовым заводам западного склона Урала по Чусовой стали пристраиваться домны (Уткинский завод), и строиться заново доменные и молотовые (Ревдинский завод). Позднее, высокогорская руда стала доставляться к Невьянскому и Алапаевскому заводам. В 1745 году гора Высокая была разделена на три части (дачи), в связи с выделением наследства Акинфия Демидова, Тагильскую, Невьянскую и Ревдинскую. Руда перевозилась из района горы Высокой на расстояние 160 верст в Ревду. Урал превращался в крупный промышленный район. В 1739 году при правлении императрицы Анны, и произошел резкий поворот в горных делах - до этого горнозаводское дело носило казенный характер (привилегии у Демидовых, Строгановых), а с него вплоть до горного положения Александра 1 1802 года, начинается эпоха развития частных владельческих заводов. Строительство металлургических заводов шло вдоль всего Урала от 51° до 60° северной широты. Во второй половине XVIII века Уральская промышленность достигла своего высшего уровня по темпам строительства заводов (в 1767 их было уже 114). Особенно интенсивное строительство заводов объясняется всевозрастающим спросом на русское железо за границей, расширением внутреннего рынка, необходимостью металла для военных нужд (семилетняя война 1756-1763 гг. и первая русско-турецкая война 1768-1774гг.)

Знаменитой вехой уральской металлургии был XVIII век: Россия вышла на первое место в мире по производству металла, обогнав Англию и Швецию. Главной металлургической базой России стал Урал, где к концу столетия насчитывалось 140 металлургических заводов. Это было время мирового первенства уральской металлургии. Россия в этот период занимала первое место в мире по производству черных металлов, а доля Урала в общерусском его производстве достигала 80 %.

Горнозаводчики Демидовы приложили много усилий, чтобы выполнить царские указы. Без этого успехи по расширению и укреплению позиций России были бы невозможны. Демидовы продолжали расширять и наращивать производства. Одним из главных направлений было и освоение богатых железных руд горы Высокой.

В конце XVIII века в 1800 году только на Нижнетагильском заводе из высокогорской руды выплавлялось за год 555,4 тыс. пудов чугуна. Столько металла не выплавлял ни один завод в России. Его доля в общерусской выплавке чугуна превышала 8 %. Металл на заводе выплавляли на древесном угле из высокогорских руд, почти не содержащих вредных примесей. Он был «добрым» и «мягким». Марка уральского железа «Старый соболь» получила известность и признание во всем мире. Высококачественное Тагильское железо ценили и охотно покупали страны: Франция, Англия, Голландия и Америка. Примерно половина железа Тагильских заводов экспортировалась в одну только Англию. Славой своей Тагильский металл обязан необыкновенно богатым рудам горы Высокой. А быстрый рост вывоза железа за границу усиливал влияния России в других странах. Высокогорский рудник играл очень важную роль в развитии отечественной металлургии. Разработка и использование высококачественных руд для выплавки металла способствовали расширению и укреплению позиций Российского государства. Великая страна Россия заняла достойное место в сообществе мировых держав.

Таким образом, сложились социально-экономические и природные предпосылки для создания горнозаводской промышленности на Урале в;" начале XVIII века.

II. 2. Техника добычи железной руды горы Высокой.

Уровень добычи руды горы Высокой в первоначальный период с 1720 года ежегодно возрастал и достиг к 1750 году 10 тыс. тонн в год и практически оставался таким до 1850 года(14 тыс. т).

Стремление хозяев получить немедленную прибыль не давало возможности организовать технически грамотную разработку запасов руд и проведение разведочных работ.

Для добычи железной руды редко приходилось спускаться глубоко, и железные месторождения разрабатывались большей частью «в разнос» (открытыми разработками). Освободив рудную залежь от покрывающей ее наносной почвы, снимали руду слоями, начиная с верхних, а затем, углубляясь уступами, пока не вырабатывали всего гнезда. Уступы были шириной 2,5 сажени и высотой в 1 сажень. Выбирали только самую богатую и легко доступную руду - все остальное отправлялось в отвал. В 1723-1734 гг. на Урале работает В. И. Теннин, один из лучших знатоков горного дела в России XVIII века. Так описывает он добычу руды: «Рудная добыча производится с самого верху разносом безо всякого укрепления». Получается целая серия уступов, соединенных между собой пологими съездами, по которым выломанная руда свозилась вниз или вверх для обжига и отправлялась на завод. Выломка породы велась ручным способом (при большой твердости порохострельной работой). Орудия производства - лопата, кайло, клин, лом, кувалда. А транспортировалась руда лошадьми, запряженные в деревянные таратайки. Труд рудничного люда был полностью ручным. «Работа велась непорядочно, без разбору, одним сортом» После приезда Геннина на Урал рудное дело принимает иной характер. То, что не могли, а может не стремились создать даже Демидовы, еще не побуждаемые конкуренцией, для Геннина оказалось возможным. В. И. Геннин составил ценное практическое руководство по горному и металлургическому, которое было первым в России.

В XVIII веке разработка месторождения горы Высокой велась только открытым способом, и огромные запасы руд оставались для их разработки подземным способом. По приблизительным вычислениям гора Высокая содержала 35 миллиардов пудов лучшей в свете железной руды.

Технические усовершенствования на Нижнетагильском заводе позволили увеличить объемы доменных печей. 17 - аршинные по высоте печи требовали и больше железорудного сырья. И по-прежнему щедро оделяло им главная житница демидовских заводов гора Высокая. Добывалась руда нелегко, поистине потом и кровью семей горняков. Кайло, обушок, тачка - вот основные инструменты горняка. Таким способом добыча велась десятки лет. При этом лишь отбирались крупнокусковые руды, глинистые же, после отсортировки сваливались в отвалы (они требовали обогащения). Таким образом, рудник разрабатывался ручным способом: работы велись с небольшими перерывами в одну смену. Естественно, что в таких условиях рост добычи руды происходил медленно и неравномерно. Он колебался в пределах 1,8 - 4,0 млн. пудов в год.

В 1800 году выпуск чугуна на Нижнетагильском заводе достиг 555,4 тыс. пудов, для чего потребовалось 1 млн. 126 тыс. пудов руды. Богатство горы Высокой были на столько велики, что даже после более чем столетней разработки ее не возникало потребности в разведке и определении точных запасов руд – они считались неисчерпаемыми.

Таким образом, в XVIII веке разработка месторождения горы Высокой велась только открытым способом, и огромные запасы руд оставались для их разработки подземным способом. По приблизительным вычислениям гора Высокая содержала 35 миллиардов пудов лучшей в свете железной руды.

II. 3. Технология получения металла.

Подготовка руды к плавке: промывка, обжиг, измельчение.

Доменный процесс выработки чугуна из руды на заводе XVIII века начинался с приемки обожженной уже измельченной руды. В XVII веке обжиг руды выполнялся на заводе, но в XVIII веке обжиг относится уже к рудничной работе. Эта перемена объясняется большей квалификацией технических работников на рудниках, которым можно было поручить обжиг руды. Кроме того, перевозка обожженной и очищенной от пустой породы руды обходилась дешевле. Руда поднималась и ссылалась в амбары для хранения на заводе до момента ее плавки.

В руководстве по горному и металлическому делу того времени говорится, что приемка руды сопровождалась технической экспертизой. Доменному мастеру предписывалось принимать руду, согласно инструкции «недовольно обожженную и измельченную руду. не принимать». Действовала жесткая система штрафов. Транспортировка руды от забоя до обжиговых куч осуществлялась конными повозками, летом в таратайках, зимой в коробках на санях. Обжиговые кучи представляли собой солидный склад руды, так как практикой установлено, что лучшие результаты обжига получались при одновременной закладка до 400 тысяч пудов руды.

Академик П. С. Паллас так описывает процесс подготовки руды к плавке, а именно технику обжига. «Руду складывают по урокам и саженям в аршин вышиной, а наклав большую кучу на поленницы, досками обставленными, зажигают в середине сквозь сделанную к сему нарочно продушину; сие есть прямое обжигание руды. В такой куче бывает до четырехсот тысяч пуд руды, которая едва в сорок дней обжигается, а после разве недель через десять простывает. Сим сильным жжением делается она несколько плавкою, а после уже молотками ее разбивают». При необходимости перед обжигом производили промывку добываемых руд.

В России металл выплавляли на древесном угле. У горы Высокой находились большие лесные массивы. Лес использовали для выжига древесного угля для доменного производства. Лесное и угольное дело велось согласно инструкциям “в сбережении лесов от напрасной порубки и от пожаров”. И здесь действовала жесткая система штрафов. Надзиратель следил «чтоб никто лесу стоячего соснового и березового в стороны от заводов в 20 верстах рубить не дерзал. Из годных лесов на уголь дрова жителям рубить запретить под штрафом. ».

В инструкции «о рубке дров на уголь, и окладе их в кучи, и о дернении и осыпке, и сажени, и разломке куч» сказано, что каждый крестьянин, которого определили для рубки дров, должен был «оклад свой вырубить». Дрова на куренях «рубить чисто». Угольный мастер должен был освидетельствовать, что «по мере ль в длину поленья рублены и по надлежащему ль расколоты, и плотно ль складены, и березовые от сосновых особливо ль. и поленницы мерою менее четверти сажени кладены не были», чтоб «указанная сумма короб угля на кучи вышла».

От качества угля зависело и качество выплавляемого из руды чугуна. Работа углежогов была трудная, требовала много сил, терпения, внимательности и аккуратности.

В инструкции «о рубке дров на уголь, и окладе их в кучи, и о дернении и осыпке, и сажени, и разломке куч» сказано, что каждый крестьянин, которого определили для рубки дров, должен был «оклад свой вырубить», дрова на куренях «рубить чисто». Угольный мастер должен был освидетельствовать, что «по мере ль в длину поленья рублены и по надлежащему ль расколоты, и плотно ль складены, и березовые от сосновых особливо ль. и поленницы мерою менее четверти сажени кладены не были», чтоб «указанная сумма короб угля на кучи вышла».

Работники должны были класть дрова в кучи на уголь по 20 сажен на старых токах или на сухих новых местах. Кладка, дернение и осыпка производилась в теплое время, не позднее 20 сентября.

Кучи клали высотой 10 сажен, во все стороны шириной 4 сажени, обкладывали плотно дерном толщиной в 2 вершка, а потом плотно землею, «толщиною снизу от земли в четверть, а вверх в пол аршина», это осыпка. Вокруг кучи ставили услоны, потом зажигали кучу углем внутри из трубы. Жгли кучи по инструкции «неторопно, чтоб угля доброго и крупного было в выходе из сосновых дров из кучи 80 или 90, но не менее 70 коробов. А когда кучи приспеют к ломке, смотреть, чтоб во время разломки без воды или снега уголь не сгорел. , чтоб уголь не ломать и не топтать, очищать от земли чисто».

От качества угля зависело и качество выплавляемого из руды чугуна. Работа углежогов была трудная, требовала много сил, терпения, внимательности и аккуратности.

Для работы доменных печей требовался постоянно известковый камень в виде добавок к переплавленной руде в качестве флюсов (плавней). Кроме того, этот же камень пережигался на известь для всевозможных строительных работ. Самые плотные сорта того же камня шли на облицовку печей, на фундаменты и другие строительные работы. Поэтому, почти при каждом заводе были свои каменные ломки известного камня. Рядом с горой Высокой тоже находилось месторождение известняка.

Каждый завод большею частью сам вырабатывал себе кирпич и строительный и огнеупорный для печей, так как глину можно было иметь по всюду, перевозка же кирпича обходилась дорого. Глина добывалась в ямах, большей частью лопатами. Кирпичный заводик с обжигательными печами устраивался обычно рядом с глинищами в возможной близости к заводу.

Шахты плавильных печей, трубы, горны, выложенные из камня огнеупорных пород отличались прочностью, выстаивали 10-12 лет.

Добыча и подготовка сырья к плавке: древесного угля, известкового камня, глины.

В России металл выплавляли на древесном угле. У горы Высокой находились большие лесные массивы. Лес использовали для выжига древесного угля для доменного производства. Лесное и угольное дело велось согласно инструкциям «в сбережении лесов от напрасной порубке и от пожаров». И здесь действовала жесткая система штрафов. Надзиратель следил «чтоб никто лесу стоячего соснового и березового в стороны от заводов в 20 верстах рубить не дерзал. Из годных лесов на уголь дрова жителям рубить запретить под штрафом. ».

В инструкции «о рубке дров на уголь, и окладе их в кучи, и о дернении и осыпке, и сажени, и разломке куч» сказано, что каждый крестьянин, которого определили для рубки дров, должен был «оклад свой вырубить». дрова на куренях «рубить чисто». Угольный мастер должен был освидетельствовать, что «по мере ль в длину поленья рублены и по надлежащему ль расколоты, и плотно ль складены, и березовые от сосновых особливо ль. и поленницы мерою менее четверти сажени кладены не были», чтоб «указанная сумма короб угля на кучи вышла».

Работники должны были класть дрова в кучи на уголь по 20 сажен на старых токах или на сухих новых местах. Кладка, дернение и осыпка производилась в теплое время, не позднее 20 сентября.

Кучи клали высотой 10 сажен, во все стороны шириной 4 сажени, обкладывали плотно дерном толщиной в 2 вершка, а потом плотно землею, «толщиною снизу от земли в четверть, а вверх в пол аршина», это осыпка. Вокруг кучи ставили услоны, потом зажигали кучу углем внутри из трубы. Жгли кучи по инструкции «неторопно, чтоб угля доброго и крупного было в выходе из сосновых дров из кучи 80 или 90, но не менее 70 коробов. А когда кучи приспеют к ломке, смотреть, чтоб во время разломки без воды или снега уголь не сгорел. , чтоб уголь не ломать и не топтать, очищать от земли чисто».

От качества угля зависело и качество выплавляемого из руды чугуна. Работа углежогов была трудная, требовала много сил, терпения, внимательности и аккуратности.

Для работы доменных печей требовался постоянно известковый камень в виде добавок к переплавленной руде в качестве флюсов (плавней). Кроме того этот же камень пережигался на известь для всевозможных строительных работ. Самые плотные сорта того же камня шли на облицовку печей, на фундаменты и другие строительные работы. Поэтому, при каждом почти заводе были свои каменные ломки известного камня. Рядом с горой Высокой тоже находилось месторождение известняка.

Каждый завод большею частью сам вырабатывал себе кирпич и строительный и огнеупорный для печей, так как глину можно было иметь по всюду, перевозка же кирпича обходилась дорого. Глина добывалась в ямах, большей частью лопатами. Кирпичный заводик с обжигательными печами устраивался обычно рядом с глинищами в возможной близости к заводу.

Шахты плавильных печей, трубы, горны, выложенные из камня огнеупорных пород отличались прочностью, выстаивали 10-12 лет.

Таким образом, от подготовки руды и другого необходимого сырья для доменной плавки зависело качество получаемого чугуна. Поэтому подготовка сырья требовала большой ответственности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом изучив литературу по теме мы пришли к следующим выводам:

1. Основная масса месторождений района образовалась в палеозое. В геологической литературе сейчас рассматривают две основные гипотезы образования месторождений железосодержащего сырья: контактово-метасоматическая (образование месторождений железных руд происходит на контакте гранитных и сиенитовых массивов с известняками) и вулканогенно-осадочная (накопление высоко-железистых осадков происходит ещё в морском бассейне у подножья вулканических построек в результате подводного разложения лав и туфов).

2. Открытие и освоение железорудных месторождений Нижнетагильского района началось с 1700 года, к тому времени Демидовым было известно достаточно много месторождений.

3. Преобразовательская деятельность Петра I положила начало развитию отечественной металлургии и горнозаводской промышленности Урала. А природные и социально-экономические предпосылки отвечали общественные потребности в быстром создании крупного металлургического района. Главные из них: изобилие на Урале дешевого леса, единственного топлива для домен, наличие полноводных рек, а главное богатое содержание железа в уральской руде. Благоприятные природно-климатические ресурсы способствовали возникновению поселений на Урале. Имеющиеся среди поселения рудознатцы, кузнецы, знакомые с плавкой металла и низкая зарплата, все это способствовало снижению себестоимости металла.

Разработка месторождения горы Высокой способствовала развитию горнозаводской промышленности на Урале, а богатейшие по своим запасам и качеству руды принесли славу Тагильскому металлу во всем мире. Это способствовало укреплению позиций Российского государства, и Россия заняла достойное место в сообществе мировых держав.

4. В XVIII веке разработка месторождения горы Высокой велась только открытым способом, «в разнос». Выломка породы велась ручным способом. Техническое оборудование рудника отсутствовало, так как в избытке имелась дешевая рабочая сила. При этом отбирались крупнокусковые руды, глинистые же сваливались в отвалы. Рост добычи руды происходил медленно и неравномерно. И еще огромные запасы руд оставались для разработки подземным способом. Подготовка руды и другого необходимого сырья для доменной плавки требовало большой ответственности. От этого зависело качество получаемого чугуна. В процесс подготовки руды к плавке входили: промывка, обжиг, измельчение. В России металл выплавлялся на древесном угле, который выжигался из леса. Лесное угольное дело велось согласно инструкциям, для того чтобы уголь получался хорошего качества. А также для работы доменных печей требовался известковый камень в виде добавок к переплавленной руде. Известковый камень и глина использовались как строительный материал.