Е. Ю. Плутахина

Вулканическая сера Камчатского края

Сера – один из главнейших химических элементов, воздействующих на человека и форми- рующих среду его обитания. Сера входит в состав тканей живых организмов, её применяют при изготовлении целлюлозы, металлов, резины и др. Особенно велико значение серной кислоты в хи- мической промышленности, обеспечивающей современное общество удобрениями для сельского хозяйства. Во время расцвета металлургического производства спрос на серу, некоторое увеличение её добычи и значительное увеличение импорта отмечалось во время войн – серная кислота обеспе- чивала военный потенциал государства. В России значительные запасы серы добывались ещё при Иване Грозном, при Петре I были построены серные заводы в Поволжье и на Северо-Западе России. Но становление серной промышленности произошло только к концу XIX – началу XX в., когда са- мородную серу стали добывать на Кавказе и в Ферганской долине. В СССР была организована добыча самородной серы в Крыму, Туркмении, Узбекистане, Поволжье и на Урале. С улучшением технологий серную кислоту стали получать в больших объёмах на горно-металлургическом комбинате в Норильске и при переработке сульфидных руд цветных металлов в Казахстане. Большой скачок в добыче серы произошел при начале разработок газовых и нефтяных месторождений. С запуском в 1974 г. Оренбургского ГКЗ ежегодная добыча серы в стране выросла до 1,2 млн т. После ввода в работу Астраханского газохимического комплекса в 1986 г. объ- ёмы производства серы увеличились до 9,75 млн т. После распада СССР производство серы резко упало, но стабилизировалось к середине 90-х гг. XX в. Экономический кризис сократил во много раз внутреннее потребление серы и серной кислоты, после чего началась эра экспорта серы. Сейчас крупнейший российский производитель и экспортер серы – ОАО «Газпром». История «серных открытий» на Камчатке История изучения серных месторождений Дальнего Востока – Якутии, Камчатского полу- острова и Курильских островов насчитывает около 80 лет, что по меркам других регионов, как на- шей страны, так и зарубежья, достаточно мало. Относительно слабая изученность геологического строения восточных областей СССР об- условила необходимость использования при оценке перспектив сероносности общетеоретических положений, продолжения разработки поисковых признаков и критериев прогнозов и поисков. Так были выделены сероносные провинции и районы азиатской части СССР, в том числе и Восточно- Азиатская (Тихоокеанская) вулканогенная провинция, к которой территориально относится Камчат- ский край. Первые сведения о нахождении самородной серы на Камчатке появились после экспедиции Беринга (1725–1743 гг.). К началу XX в. на многих вулканах были описаны «парящие площадки» – фумаролы, нередко описывалась и сера, окаймляющая их. В 40–50-е гг. XX в. наибольшее количе- ство заметок о самородной вулканической сере сделано было по вулканам Курильской гряды, на них описывались поверхностные сублимационные отложения серы, но не промышленных размеров. Работами Дальневосточного геологического управления установлено большое количество изменён- ных фумарольной и гидротермальной деятельностью пород в районах плиоценового вулканизма, по берегам рек, в обнажениях и развалах. Кроме серы, были отмечены проявления металлов – золота, меди. Все эти факторы перевернули представление о Камчатке и сделали её потенциально перспек- тивной для промышленной разработки серных руд. Особо пристальное внимание геологов обратило на себя Ветроваямское месторождение. Этот участок ещё в 1941 г. был показан местным жителем В. С. Фокиным геологам В. И. Курлаеву и Г. М. Власову. В 1952 г. месторождение детально разведывалось, а в 1964 г. в районе были обна- ружены многочисленные серные рудопроявления по рекам Вироваям, Лигинминваям, Тюлюльваям, Сеэрваям и др. Открытие Ветроваямского рудного узла столкнуло геологов с новыми оригинальны- ми вулканическими рудами – плотными метасоматическими с сохранённой первоначальной струк- турой замещённых серой и опалом пород. Они отличались и от серы Курильских островов, и от серных руд месторождений западной части СССР (2, 3). Не менее удивительным оказалось Малетойваямское серное месторождение, ставшее из- вестным с 1952 г. Его описал Г. М. Власов, которому развалы серных глыб по р. Малетойваям по- казали местные жители, колхозники Никифоровы. В 1960-х гг. на месторождении проведено де- тальное изучение геофизическими методами. Несколько работ было посвящено изучению состава и свойств серных руд, в том числе для промышленной переработки (1, 3). После изучения были сделаны выводы, что не все из перспективных районов заслужива- ют одинакового внимания и затрат сил и средств, промышленный интерес к ним постепенно угас, а неопределённость политики государства не способствовала созданию сырьевой базы Дальнего Востока. Вулканическая сера По данным Карты полезных ископаемых Камчатской области масштаба 1 : 50 000 и объяс- нительной записки к ней на 1999 г. известно три месторождения (Малетойваямское, Ветроваямское, Половинное), двадцать девять проявлений и шесть пунктов минерализации самородной серы (2). Кроме указанных, можно говорить о точках минерализации, связанных с непосредственной деятель- ностью вулканов и потому не отраженных на карте на тот момент – это отложения серы на влк Ава- чинский, Корякский, Кизимен, Горелый, Ключевской (9). На указанных месторождениях и проявлениях самородная сера – один из основных неруд- ных минералов. Чаще всего она слагает жилы (до нескольких метров мощностью) и прожилки во вмещающих породах, образует гнезда и выполнения, реже друзы в пустотах. В ассоциации с самородной серой на вулканогенных месторождениях находится более 30 минералов, из рудных преобладают сульфиды железа, свинца, благородных и цветных металлов (табл. 1.). На фумарольных площадках самородная сера – один из основных минералов возгонов. Воз- гоны (новообразованные минеральные виды, продукты реакции газ-порода и вода-порода) слага- ют корки до нескольких метров мощностью. Минеральные ассоциации разнообразны, например на Мутновском вулкане диагностировано более сотни минералов, на Авачинском вулкане – около трид- цати (табл. 1.) (6, 10). Самородную серу можно отнести к типоморфным минералам вулканических месторождений и голоценовых вулканов Курило-Камчатского региона. Химически «чистая» самородная сера – ярко-желтый минерал с характерным запахом, лег- кий и хрупкий, в виде порошка имеет белый цвет. Сера может содержать селен, теллур, мышьяк в виде изоморфных примесей в высоких концентрациях, благодаря чему отражает химический со- став рудообразующего вещества. Изменение цвета самородной серы – полевой поисковый признак наличия этих примесей, например: при увеличении концентрации в сере селена и теллура она при- обретает рыжие оттенки, при высоких концентрациях мышьяка – красные. Морфология самородной серы наиболее разнообразна на вулканах – это обусловлено отно- сительно высокой скоростью образования кристаллов серы из фумарольных газов. На поверхности обломков фумарольных корок сера может быть представлена отдельными ромбическими кристаллами и их срастаниями, плотными мелкокристаллическими агрегатами, натечными образованиями (5, 7). Самородная сера в Камчатском крае в настоящее время не добывается, но существуют про- екты по разработке месторождений Малетойваямского типа на золото и цветные металлы. В пре- делах таких месторождений серные и золотосодержащие руды тесно расположены, что мешает их раздельной переработке (8). Кроме того, при игнорировании серных руд (сваливания их в отвалы, неправильном хранении) возможно нарушение экологического баланса территории, вплоть до вы- мирания животных и появления серных дождей. При реализации проектов с учетом серы как по- лезного ископаемого, возможен весомый вклад в экономику региона, улучшение инфраструктуры, повышение независимости края от импортируемого сырья. 1. Вулканические серные месторождения и некоторые проблемы гидротермального рудообразования / гл. ред. Г. М. Власов. М., 1971. 2. Карта полезных ископаемых Камчатской области м-ба 1 : 500 000. Краткая объяснительная записка. Каталог месторождений, проявлений, пунктов минерализации и ореолов рассеяния полезных ископаемых / гл. ред. А. Ф. Литвинов; М. Г. Патока, Б. А. Марковский. Петропавловск-Камчатский : ВСЕГЕИ, 1999. 3. Аверьянов А. П. Баланс серы в поствулканическом процессе и проблемы промышленного серонакоп- ления. М. : Наука, 1981. 180 с. 4. Мелкомуков В. Н., Разумный А. В. (ЗАО «Корякгеолдобыча»), Литвинов А. Ф., Лопатин В. Б. (Управ- ление «Камчатнедра»). Новые высокоперспективные золоторудные объекты Корякии // Горный вестник Кам- чатки. Вып. № 4 (14). 2010. 5. Округин В. М., Малик Н. А., Плутахина Е. Ю. Экспериментальное изучение распределения хими- ческих элементов на Авачинском вулкане (2013–2014 гг.) // Отчизны верные сыны : мат. XXXII Крашенинник. чтений. Петропавловск-Камчатский, 2015. С. 261–266. 6. Округин В. М., Малик Н. А., Плутахина Е. Ю., Назарова М. А., Козлов В. В. Новые данные о возгонах и сублиматах Авачинского вулкана (2014–2015 гг.) // Мат. регионал. научн. конф. «Вулканизм и связанные с ним процессы», посвящ. Дню вулканолога, 29–30 марта 2016 г. Петропавловск-Камчатский : ИВиС ДВО РАН, 2016. 7. Плутахина Е. Ю., Малик Н. А., Назарова М. А. Самородная сера фумарольных полей вулканов Вос- точной Камчатки // Мат. XIII Регионал. молодеж. научн. конф. «Исследования в области наук о Земле». 10 дека- бря 2015 г. Петропавловск-Камчатский : Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, 2015. 8. Плутахина Е. Ю., Шишканова К. О. Серные руды – один из перспективных видов сырья горнодо- бывающей промышленности Камчатского края // Мат. XIII регионал. молодеж. научн. конф. «Природная среда Камчатки», 15 апреля 2014, Петропавловск-Камчатский, 2014. 9. Серафимова Е. К. Минералогия возгонов вулканов Камчатки. М. : Наука, 1979. 167 с. 10. Okrugin Victor М., Zelenskii Mikhail Е., Maiynova Victoriya К., Okrugina А М., Senyukov Sergey L. and Sergeeva Svetlana V. Last news about volcanic activity in Kamchatka peninsula: Mutnovsky and Gorely volcanoes especially // Proceedings of the Second International Workshop on Global Change: Connection to the Arctic, 2001. Hokkaido University, 2001. P. 146–163.

Плутахина Е. Ю. Вулканическая сера Камчатского края // «В путь за непознанным...» : материалы XXXIII Крашенник. чтений / М-во культуры Камч. края, Камч. краевая науч. б-ка им. С. П. Крашенинникова. - Петропавловск-Камчатский, 2016. - С. 195-198.