Совершенно иного происхождения фосфориты, всегда залегающие в осадочных породах различных возрастов (особенно мелового и третичного). Эти скопления, очевидно, связаны с живыми организмами, и, по мнению некоторых ученых, образование фосфоритов может быть объяснено накоплением животных остатков, массовой гибелью живых существ в морях на границах холодного и теплого течений, при внезапных изменениях условий жизни и т. д.
Вот вкратце объяснение понятия «апатит».
Второй замечательный минерал этой хибинской породы — нефелин. Обычно нефелин — довольно невзрачный сероватый полупрозрачный минерал (назван от греческого слова, обозначающего «облако»), встречающийся как основная часть магматических горных пород как глубинного, так и вулканического типа. Его формула (Na, K)2О Аl2О3 2SiO2 с небольшим избытком SiO2.
По составу он очень напоминает полевые шпаты, которые идут на получение фарфора и фаянса, но имеет ряд своеобразных черт: во-первых, он содержит много больше окиси алюминия (глинозема) — 34 процента; во-вторых, заключает щелочи — окиси натрия и калия в количестве около 22 процентов, в том числе К2О около 6 процентов; и, наконец, в-третьих, обладает очень своеобразным свойством, которое резко отличает его от нерастворимых (или труднорастворимых) полевых шпатов, — он необычайно легко разлагается (с образованием студня) даже на холоду, и притом при воздействии весьма слабыми кислотами. Из особых свойств нефелина отметим его довольно значительную твердость (того же порядка, что и полевого шпата, то есть около 6) и сравнительно низкий удельный вес, колеблющийся между 2,58–2,64, чем он довольно резко отличается от тяжелого апатита и других темных составных частей породы.
В нефелине мы имеем совершенно исключительный источник сырья для самых разнообразных отраслей народного хозяйства.
До сих пор нефелин никогда не использовался в промышленности; это объясняется, главным образом, отсутствием больших месторождений.
Хибинские тундры заключают в себе неисчерпаемые запасы своеобразной апатито-нефелиновой породы, не встреченной до сих пор в мире нигде в таком количестве и в такой чистоте.
Типичная апатито-нефелиновая порода здесь состоит из следующих минералов: апатита в виде неправильного агрегата зернышек и кристалликов нескольких типов, нефелина в серых и мутных, сильно объеденных кристаллах или зернах, собранных или в пятнышки или в линзы и обтекаемых апатитом, зернышек титаномагнетита в виде черных точек, кристалликов золотисто-бурого сфена и небольшого количества иголочек эгирина (феррисиликата натрия) или щелочной роговой обманки и листочков биотита.
Но для чего же нужен апатит?
Апатит прежде всего является, наравне с фосфоритом, основною рудою для получения фосфорнокислых соединений, идущих на удобрение; для получения чистого фосфора и для приготовления некоторых специальных препаратов, в том числе высокосортных эмалей для керамической посуды.
Фосфорные удобрения, вносимые в почву под сельскохозяйственные культуры, получаются из следующих основных источников:
1) перемолотые кости — костяная мука;
2) томасовский шлак, получаемый при выплавке фосфористых руд;
3) природные фосфориты и апатиты;
4) гуано (животные остатки).
Грандиозная потребность нашей страны в удобрениях совершенно очевидна. Те количества фосфорной кислоты, которые мы ранее вносили на наши поля, ничтожны и определенно говорят о том, что мы безрассудно растрачивали наш основной капитал — почву.
Для роста растений, помимо солнца, воды и ряда обычных веществ, входящих в состав почвы, нужны главным образом три вещества: азот, фосфор, калий. Для разных почв и для разных культур количества их будут различны, но в среднем для всего Советского Союза ученые-агрономы довольно согласно дают следующее соотношение азота, фосфора, калия: 4–10–5. Из этих чисел мы видим, что больше всего требуется фосфора.
Хибинское апатитовое сырье как по имеющимся запасам, так и по качеству занимает в СССР первое место.
После открытия хибинских апатитов пришлось полностью пересмотреть всю проблему резервов фосфорнокислых удобрений нашей Родины и учесть новый, мощный и реальный фактор всесоюзного значения — Хибинские апатитовые месторождения.
Первые штабели апатитовой руды, добытой в Хибинах в 1928 г.
Хибинское месторождение ценно тем, что может служить базой для широкой химизации страны и источником для снабжения сырьем целой сети отечественных суперфосфатных заводов, так как дешевизна и легкость разработок допускает дальние перевозки сырья, тем более что месторождения расположены у незамерзающего порта.
Я пишу эти строки, и перед моими глазами проходит вся история овладения Кольским полуостровом за последние 13 лет (1920–1933).
Академия наук СССР и ее институты в течение этих лет были пионерами этой борьбы за Кольский полуостров, а группа молодых энтузиастов Севера, объединившаяся в 1920 году вокруг первой Хибинской экспедиции, выросла в целый мощный коллектив завоевателей полярной природы.
Оглядываясь назад, мы можем разбить это прошлое на несколько отдельных этапов.
Первый — с 1920 до 1926 года, когда закладывалось основание для изучения Хибин, когда отдельными маршрутами и партиями шаг за шагом проникали мы в Хибинские и Ловозерские тундры, на собственных спинах перетаскивая оборудование и продовольствие и перенося динамитные патроны в карманах.
Открытие апатита сначала в виде отдельных глыб (1921 г.), а потом в виде больших массивов (1923 г.), уже тогда заставляло искать пути для его использования.
К 1925 году мы собрали столько данных по распространению апатита, что нами был поднят вопрос о необходимости промышленного обследования месторождений, и мы просили об ассигновании кредитов на их осмотр в размере 1000 рублей.
Несмотря на столь небольшую сумму, в ассигновании нам было отказано. Академия наук денег не имела, а Институт по изучению Севера, у которого мы просили денег, неожиданна для нас решил сам своими силами продолжить начатую нами работу.
Такое предложение было встречено нами, работавшими много лет и поднявшими этот вопрос, несочувственно, и мне пришлось в весьма резкой форме указать на заседании совета института, что мы считаем недопустимым передавать работу другим лицам, незнакомым с районом, и удерживаем за собой право на продолжение работ, которые мы начали и определенно считаем интересными с практической точки зрения.
Но глухи были центральные ведомства, и только руководители Мурманской железной дороги верили в реальность этих богатств и всячески помогали нашим работам.
На полученные от Мурманской железной дороги 700 рублей нами был детально обследован район южных Хибин и были определены весьма значительные запасы апатито-нефелиновой породы как в районе Расвумчорра и Апатитового отрога, так и в северном продолжении полосы на Кукисвумчорре, на месте теперешнего рудника. Для закрепления сделанных открытий были поставлены заявочные столбы.
Вопрос был сдвинут с мертвой точки.
С 1926 по 1930 год — второй период, который можно назвать периодом борьбы за апатитовую проблему, борьбы с косностью официальных геологических учреждений, борьбы с недоверием даже в недрах самих научных учреждений, борьбы с недоверием хозяйственников из ВСНХ, борьбы за предоставление кредитов для усиления работ.
Чтобы строить новую промышленность, надо быть уверенным прежде всего в наличии тех основных ресурсов и производительных сил, на которых создается всякое хозяйство, то есть сырья и энергии. Относительно наличия энергии не было никаких сомнений. Гораздо сложнее и многограннее был вопрос о сырье, причем сырье новом, ранее не применявшемся.
Разведочные буровые вышки в долине Ворткуай.
Именно новизна дела, новизна сырья — и апатитового и нефелинового — и представляла самое большое затруднение.
Мы знаем, как косно и упорно держится всегда промышленность за привычные для нее и испытанные старые виды продукции. Всякое новое сырье должно быть технологически и заводски изучено; оно может войти в процесс лишь после ряда изменений в уже освоенных приемах или даже в конструкции заводов.
Победить косность людей, работающих на уже налаженных производствах, не всегда легко, но ведь это и является одной из важнейших задач нашего времени. К тому же новизна дела требовала и новых приемов, и новых людей: ни у нас, ни за границей не было готовых рецептов и формул. Надо было самим учиться на этом новом деле, учиться, скажем откровенно, на своих собственных ошибках.
Советской промышленности впервые пришлось встретиться с апатитом как сырьем для технической переработки. Поэтому вопрос об изучении технологии этого минерала встал перед научно-исследовательскими учреждениями СССР как новая, большая и первоочередная задача.
Изучение технологии хибинских апатитов производилось в 1928 и 1929 годах Государственным институтом прикладной химии в Ленинграде (ГИПХ) и научным институтом по удобрениям в Москве (НИУ). Много было трудностей, но все они были преодолены. В свете новых исследований были разрешены вопросы обогащения этого сырья и рассеялись опасения за некоторые вредные примеси.
Исключительно трудным и сложным был и переход от чисто научных исследований к настоящим разведочным и горнотехническим работам.
Только в 1928 году была начата институтом по изучению Севера планомерная разведка одного из самых интересных месторождений — самого северного уголка полосы на южном отроге большого центрального плато Кукисвумчорра. Здесь, в первобытном лесу, на границе болот, молодой исследователь Владимир Иванович Влодавец построил себе примитивный маленький домик и начал работать вместе с увлеченною молодежью. Он снимал полосками мох и камни с поверхности скал Кукисвумчорра и проводил в скале борозды с самого верха горы до ее подошвы, закрытой мощными осыпями и тай