Геологическое строение и перспективы развития минерально-сырьевой базы Иркутской области

Доклад профессора–доктора С.В. Обручева. Конференция по изучению производительных сил Иркутской области. Ведущая роль в изучении Восточной Сибири принадлежит в наше время Восточно-Сибирскому геологи...

Задача моего доклада – познакомить в общих чертах участников этой конференции с геологическим строением и минеральными ресурсами Иркутской области, а также с теми прогнозами, которые можно сделать в отношении находок полезных ископаемых в дальнейшем.

Задача эта очень интересная и вместе с тем очень трудная. Дело в том, что мы знаем уже как будто бы очень многое о геологическом строении Восточной Сибири, и вместе с тем знаем ещё недостаточно. Поэтому прогнозы в отношении полезных ископаемых могут быть ещё шаткими.

Планомерные геологические ис-следования Иркутской области начались только во второй половине XIX столетия. В 70-х годах волею судьбы и Александра II группа ссыльных учёных оказалась в Иркутске, и эти учёные провели работы, которые явились эпохой в исследовании Восточной Сибири. Этими пионерами биолого-исследователями в Сибири были биолого-исследователи Байкала Дыбовский и Годлевский и геологи Черский и Чекановский.

До революции геологические ис-следования Восточной Сибири велись в очень скромных размерах. После Великой Октябрьской революции геологические исследования в Восточной Сибири значительно усилились.

Ведущая роль в изучении Восточной Сибири принадлежит в наше время Восточно-Сибирскому геологическому управлению и иркутским геолого-разведочным учреждениям других министерств. Но также и центральные учреждения, такие как Академия наук СССР, Всесоюзный геологический институт и ряд геолого-разведочных учреждений других министерств, ведут значительные работы в Восточной Сибири.

За советский период изучение Восточной Сибири подвинулось вперёд гигантскими шагами. В настоящее время уже 63 процента территории Восточной Сибири покрыто съёмками, достаточно подробными для того, что можно было уже представить себе в общем её строение.

Перейдёмте теперь к систематическому обзору истории развития этого участка земной коры, начиная с древнейших времён.

Полтора миллиарда лет тому назад здесь, как и на всём земном шаре, уже существовали моря, на дне которых осаждались пески, галечники, глины, известняки, образовались уже первые материки. В это время начиналась и органическая жизнь. Спокойные периоды сменялись периодом складчатости.

Самое важное полезное ископаемое связано с архейской свитой, это слюда-флогопит. Она образуется в результате взаимодействия проникающих в архейские породы изверженных пород и доломитов, которые они прорывают. Большие месторождения флогопита были обнаружены в годы Отечественной войны на Алдане, но уже раньше флогопит был известен на Байкале, в районе Слюдянки, причём слюдянские флогопиты высокого качества. Перспективы нахождения других месторождений флогопита довольно благоприятны, потому что зона доломитов архея протягивается далеко на запад от Слюдянки, они известны и в Прибайкалье.

Из других полезных ископаемых архея следует отметить мраморы в районе Слюдянки, которые могут служить базой для создания цементной промышленности.

Переходим к следующей огромной эре в развитии Земли – протерозойской. В течение этой эры в морях развились все типы животных, кроме позвоночных. В этo время отлагались также мощные осадки, пески, глины, известняки, галечники. По-видимому, уже началось разделение земной коры на области более подвижные, так называемые геосинклинали, и области более жёсткие, более неподвижные, так называемые платформы.

К концу протерозоя снова спокойная жизнь этого участка земной коры сменилась складчатыми движениями. Эти толщи осадочных пород более 20 километров мощности были смяты в складки и образовали широкую дугу в области Саян и Байкальского нагорья.

Из полезных ископаемых этой эры надо отметить прежде всего месторождения железа Соснового Байца на окраине Восточного Саяна. Здесь в конце протерозоя соединения железа, которые сносились с существовавшего тогда мaтерика, в благоприятных условиях, может быть при взаимодействии бактерий, отлагались на дне моря. Это месторождение, обладающее большими запасами, принадлежит к тому типу, который считается наиболее продуктивным в мировой железной промышленности. К этому же типу принадлежат гигантские месторождения Кривого Рога и Верхнего Озера Соединённых Штатов.

Возможности нахождения подобных месторождений в других частях Восточного Саяна и в Прибайкалье в толщах протерозоя велики, и, таким образом, в этом типе месторождений железа Иркутская область обладает большими запасами железа, которые, может быть, будут использованы в дальнейшем.

Из месторождений, связанных с изверженными породами протерозоя, наиболее важны месторождения белой слюды-мусковита. Во время войны Восточная Сибирь поставляла 100 процентов этой слюды для промышленности СССР. Слюда главным образом добывается на знаменитом Мамском месторождении в бассейне реки Витима. Эта слюда связана с гранитами и их жилами. Месторождения мусковита с промышленными запасами расположены в противоположных концах дуги протерозоя, на Бирюсе и Маме. В промежуточных районах мы знаем большое количество мелких месторождений. Одни геологи считают, что крупные месторождения слюды ещё могут быть обнаружены в этой огромной дуге протерозойских пород; по мнению других, в настоящее время, в сущности, известны все крупные месторождения, и такие, как Мамское, не могут быть открыты, а можно только увеличить значительно число небольших месторождений.

Возможно, что некоторые месторождения золота связаны также с протерозойскими гранитами.

Теперь переходим к следующему циклу – началу палеозойской эры, т. е. к эпохе, отстоящей от нас примерно на 500 миллионов лет. После каждого из этих циклов накопления осадков и образования складок следовал цикл эрозии, т. е. поднятия страны и глубокого её размыва. Палеозойские моря отлагали свои осадки на глубоко размытой поверхности древних свит. Во время первого периода протерозойской эры – кембрия уже совершенно отчётливо выделяется мобильная зона, геосинклиналь, которая занимала всё пространство к югу от Сибирской платформы.

Это наличие платформы и мобильной геосинклинали отразилось и на характере отложения осадков. На платформе существовало неглубокое море с лагунами, то высыхающее, то опять покрывающее материк, а в это время в геосинклинали были и большие глубины, и архипелаги островов.

В конце кембрия море покидает геосинклиналь, но остаётся ещё на платформе до середины следующего периода – силура.

Наступает новый цикл образования складок, так называемый каледонский цикл, который отразился и на всей последующей жизни Иркутской области. Складки охватывают в виде дуги с юга эту жёсткую Сибирскую платформу, которая испытывает только вертикальные колебания.

Из полезных ископаемых, которые связаны с каледонским циклом, прежде всего следует отметить поваренную соль.

Поваренная соль отлагалась в палеозойских морях близ берега там, где были лагуны. По современным данным, наибольшее количество соляных месторождений связано с краевой зоной платформы. Некоторые проявления соли есть и в центре платформы, например, соляные источники известны на Подкаменной Тунгуске. Они указывают, что, вероятно, в центральной части этой платформы также есть залежи соли, но они глубоко погребены под осадками позднейших эпох.

Главные соляные месторождения Иркутской области сосредоточены в южной части платформы; здесь находится знаменитое Усолье, обладающее огромными запасами. В случае надобности соль может быть найдена в других пунктах соленосной зоны, и запасы её почти астрономические. Солью Иркутск может снабжать почти всю Восточную Азию.

В рассолах буровых скважин соляных месторождений были обнаружены бром и калийно-магниевые соли. Это указывает на то, что в глубине, там, где залегают пласты каменной соли, могут быть обнаружены залежи калийно-магниевых солей.

Очень интересен вопрос о кембрийской нефти. Месторождения нефти обычно связаны с краевой зоной платформы, где осадочные свиты образуют небольшие складки, параллельные складкам геосинклинали. Ещё недавно считалось, что в таких древних отложениях, как нижний палеозой, вряд ли происходило накопление органических осадков в таком количестве, чтобы могла образоваться нефть. Кроме того, эти осадки подверглись таким изменениям в течение дальнейшей жизни земли, что трудно предполагать, чтобы эта нефть могла сохраниться. Открытие несколько лет назад на Тобе в Якутии нефти доказало, что и в древних палеозойских отложениях может заключаться нефть. Но дальнейшие разведки не обнаружили промышленных запасов нефти. Следует считать, что кембрийская нефть практически для настоящего дня не имеет такого значения, какое ей приписывали раньше. Конечно, в научном и в практическом разрешении необходимо продолжать разведки на нефть, но надежды на обнаружение промышленной нефти в ближайшем будущем в пределах Иркутской области не так велики. Поэтому, если решать вопрос о том, как получить немедленно жидкое топливо, то, конечно, нужно отдать предпочтение получению искусственного жидкого топлива из углей.

В Иркутской области наиболее перспективна в отношении поисков нефти зона платформы вдоль геосинклинали на западе байкальской части.

Чрезвычайно интересное полезное ископаемое этого цикла – бокситы, т.е. руды алюминия, которые недавно были обнаружены в Восточном Саяне на реке Буксон (приток Оки). Запасы этого месторождения значительны и после разведки, вероятно, будут достаточны для организации здесь промышленного предприятия.

Нахождение бокситов возможно и в других частях геосинклинали, где в кембрийское время существовали острова, – в верховьях Джиды и в восточной части Восточного Саяна.

Из месторождений, связанных с изверженными породами – гранитами каледонского цикла, самое важное золото. Самые богатые месторождения лежат на западном конце складчатой дуги – это Бирюсинское месторождение и на восточном конце дуги – Бодайбинское. Бирюса, которая дала когда-то очень много золота, в настоящее время почти выработана. Остальные месторождения в Восточном Саяне и в Прибайкалье небольшие, и главная золотая база Иркутской области, конечно, Бодайбо.

Новых крупных месторождений – таких как Бодайбо – найти в пределах Иркутской области, вероятно, уже нельзя, а могут быть обнаружены мелкие месторождения.

Отметим далее группу полезных ископаемых, связанных с другими изверженными породами этого цикла, с так называемыми ультраосновными породами (бедным кремнием). Наиболее широко развиты эти породы в Восточном Саяне, где и обнаружены интересные месторождения, прежде всего асбест, известный в сотне пунктов. Одно из месторождений, Ильчирское, разведано. Оно обладает большими запасами и превосходным качеством волокна. Мировую славу приобрёл превосходный саянский нефрит, с которым может конкурировать только одно из китайских месторождений.

Далее, месторождение талька и магнезита, которое известно также и в краевой зоне хребта, недалеко от Соснового Байца. Ещё следует отметить графит, связанный с внедрением изверженных пород этого цикла в известняки протерозоя, это графит известного Ботогольского (Алиберовского) месторождения, исключительный по качеству, но с небольшими запасами. Графит ещё может быть найден к северо-западу в зоне развития тех же изверженных пород.

После каледонского цикла резко меняется история этого участка земной коры. Прекращаются складчатые движения, складки геосинклинали припаиваются, как бы приращиваются к платформе.

Длительный континентальный эрозионный цикл, т.е. размывы и выветривание, продолжающиеся до настоящего времени, господствует на этом участке земной коры, в особенности в области бывшей геосинклинали.

В конце палеозоя намечается прогиб земной коры южнее, уже в области Забайкалья, и здесь отлагаются толщи морских осадков в области платформы, на севере образуются большие озёра.

Переходим теперь к следующему циклу – мезозойскому. Геосинклинали снова несколько сдвигаются к югу. Северные части Забайкалья ею уже не захватываются, морские отложения отлагаются в прогибах Восточного Забайкалья. Платформа, которая в предыдущем цикле опустилась на севере и на западе, при колебаниях, происходящих во время нового цикла, прогибается вдоль Восточного Саяна, и здесь образуются озёра, в которых отлагаются пески, глины и угли.

В Забайкалье с этим циклом связаны разнообразные металлические месторождения – молибден, золото, олово, вольфрам, цинк, свинец, мышьяк и многие другие, весьма важные в экономике Союза.

В Иркутской области полезные ископаемые этого цикла связаны с отложением Черемховского и Капского угленосных бассейнов.

На платформе между Леной и Енисеем в течение перми и начала мезозойской эры, т.е. 150 миллионов лет назад, происходит внедрение огромной массы основных (бедных кремнием) изверженных пород-траппов. Они проникали из больших глубин земной коры через глубокие разломы и в огромном количестве изливались в виде лав и потом внедрялись в нижележащие осадочные породы в виде мощных пластовых тел.

Площадь распространения этих пород огромна – до 1,5 млн. кв. км.

Из полезных ископаемых этого цикла на первом месте стоят каменные угли, отлагавшиеся на платформе в Нижне-Тунгусском бассейне.

Площадь бассейна до 1000000 кв. км, и только его юго-восточная часть входит в пределы Иркутской области.

Тунгусский бассейн, – один из величайших в мире, лежит далеко от путей сообщения, за исключением западной части, близкой к Енисею, и представляет огромный запас горючего для будущего.

С излияниями траппов связана группа замечательных месторождений магнезиальных магнетитов Ангаро-Илимского района, занимающих большую площадь на Ангаре и Илиме. Здесь под глубокими разломами проникали растворы, которые приносили соединения железа и отлагали их в трещинах.

Запасы этих месторождений достаточны для создания больших промышленных предприятий.

Железные руды были обнаружены и севернее по Подкаменной Тунгуске и по притокам Нижней Тунгуски.

Следовательно, во многих частях платформы проникали из глубин рудные растворы.

На размытой поверхности древних пород отлагаются сначала глины высокого качества – каолины. В этих каолинах Иркутская область имеет огромные запасы керамического сырья превосходного качества.

Выше, чередуясь с песками и глинами, отлагались угли. Угли эти расположены чрезвычайно удобно для эксплуатации вдоль железной дороги и представляют очень разнообразные типы. Запасы энергетического топлива в Черемховском бассейне огромны, их хватит на много десятков лет развития промышленности Восточной Сибири. Недавно обнаружены и хорошо коксующиеся угли в восточной части. Менее хорошо коксующиеся угли известны уже давно в центральной части бассейна.

Комбинация ангаро-илимских железных месторождений и углей Черемховского бассейна создаёт превосходную базу для металлургии.

В этом бассейне есть типы углей, содержащих большое количество летучих и пригодных для получения искусственного жидкого топлива. Это угли центральной части, каменные угли Черемховского района и сапропелиты, содержащие ещё большее количество летучих, в северо-западной и юго-восточной частях бассейна.

Теперь мы переходим к последнему этапу развития нашей области – третичному и четвертичному периодам. Геосинклиналь смещается теперь далеко на восток — к восточному побережью Азии.

Весь материк представляет платформу, испытывающую лишь вертикальные колебания. В его пределах нигде не образуется новых мощных складок.

К концу третичного периода, примерно 3 миллиона лет тому назад, Иркутская область представляла низкую равнину, покрытую лесами, частью с болотами, на которой кое-где возвышались небольшие гряды холмов или гор высотою до 500–600 метров. Начали появляться депрессии, прогибы в области Байкала и к северо-востоку и к западу от него. В них сносились реками с окружающих холмов и низких гор осадки. Колебательные движения земной коры привели к образованию глубоких разломов, через которые опять проникают основные лавы (породы, содержащие мало кремния). Это базальты, которые покрывают тонким покровом Забайкалье и часть Тувы и Восточного Саяна.

В конце третичного времени и в начале четвертичного вся страна испытывает поднятие, причём поднимается главным образом область древнекаледонской складчатой зоны.

Поднятие страны сопровождается в четвертичное время оледенением, затем следует межледниковая эпоха, потом новое оледенение. Совсем недавно, каких-нибудь 10 – 20 тысяч лет тому назад, снова происходили небольшие излияния базальтов в Восточном Саяне, в Забайкалье и на Витиме.

Полезные ископаемые, связанные с этим последним циклом, немногочисленны.

Прежде всего, это байкальская нефть. Она связана с той толщей — более 1000 метров — третичных песков и глин, которая отлагалась в устье Селенги.

Исследования, которые здесь проводились в течение нескольких лет, показали, что промышленное значение этой нефти ничтожно и, по-видимому, вряд ли стоит ею много заниматься.

Из этого обзора вы видите, что Иркутская область обладает разнообразными и большими запасами полезных ископаемых. Я не упомянул ещё о ряде других, частью потому, что они менее важны в экономике области, частью потому, что они обладают меньшими запасами. Я не говорил также о строительных материалах, которыми Иркутская область обеспечена вполне.

Каковы же наиболее важные полезные ископаемые Иркутской области? Прежде всего, группа полезных ископаемых, по которым Иркутская область обладает запасами союзного значения: это слюда, соль, затем нефрит – месторождение почти уникальное, но с очень малым экономическим весом. Далее месторождения, которые могут обслуживать всю Восточную Сибирь и даже, может быть, соседние части Союза, – это группа железа и угля. Затем отметим уголь как источник для получения жидкого топлива и сырья для синтетической промышленности. Далее асбест, боксит и сырьё для химической промышленности – тот же уголь, та же соль, гипс, который отлагался одновременно вместе с солью и встречается во многих местах Иркутской области. Затем сырьё для керамической промышленности и, наконец, золото, добычей которого Иркутская область ежегодно делает значительный вклад в общую сумму добычи золота в Союзе.

Из этого обзора вы видите, как тесно связано происхождение полезных ископаемых с геологическим строением данного участка земной коры. Совершенно ясно, что только полное познание геологического строения позволит давать точные прогнозы в отношении полезных ископаемых и оценивать существующие месторождения.

Теперь, после 30 лет советских геологических исследований Иркутской области, мы можем давать уже обоснованные прогнозы по совершенно новым данным сравнительно с теми, которые имелись раньше, но всё-таки мы знаем ещё недостаточно. Только 55 процентов площади Иркутской области обеспечено картами, достаточными для общих выводов, а заснята в более крупном масштабе ещё очень незначительная площадь.

При той сложности строения, которой обладают каледонская зона и Забайкалье, нужны ещё очень большие исследования. Необходимо применить новые методы исследования и новые методы разведки, более эффективные, чем старые. Ведь мы должны ответить и на запросы современной промышленности, и на те ещё неизвестные нам запросы социалистического строительства и обороны, которые будут предъявлены в будущем. Нам придётся находить полезные ископаемые, о которых мы, может быть, сейчас и не думаем. Необходима дружная работа мест-ных и центральных учреждений для того, чтобы выполнить всю эту огромную задачу.