Записки уральского геофизика - Часть I

“Велико есть дело достигать во глубину Земную разумом,

куда рукам и оку достигать возбраняет натура….”

М.В. Ломоносов. “О слоях Земных”

Есть профессия в жизни такая,

Что навеки роднит с рюкзаком,

И которую раз выбирая,

Ни на что не меняет потом.

Л. Зонов.

Записи Уральского геофизика Ананьевой Евгении Михайловны

Урал-колыбель геофизических исследований в России. Первые магнитометрические исследования на Урале были выполнены на Валуевском железорудном месторождении в 1883 году (хотя начало магнитных измерений относится к 1761 г., когда французский астроном Шарль Отторож в г. Екатеринбурге выполнил измерения магнитного склонения). С конца XIX века магнитометрические исследования начинают постоянно проводиться на Урале. 1899-1903 гг. – это профильные работы Д.И. Менделеева на месторождениях железа в Тагильском районе, а в начале двадцатого века магнитные съёмки профессора Баумана на г. Магнитной, г. Высокой. Эти работы уже проводились не в профильном, а в площадном варианте (подобные исследования ещё были выполнены только на КМА). После этого геофизические исследования начали входить в повседневную жизнь геологоразведочных работ.

Наибольшее развитие геофизические работы на Урале получили после Октябрьской революции, когда тяжелая промышленность стала бурно развиваться. Во многом этому способствовало открытие геофизической специальности в Свердловском горном институте. Она была организована в 1924 году профессором Петром Константиновичем Соболевским.

Первые ее выпускники: Петр Николаевич Меньшиков, Дмитрий Степанович Миков, Дмитрий Петрович Касаткин, Дмитрий Феодосьевич Уманцев, Матвей Иванович Анчугов, Петр Александрович Корольков, Аким Арсентьевич Юньков, Василий Николаевич Головцын стали организаторами геофизических исследований на Урале и в дальнейшем способствовали развитию геофизических исследований не только на Урале, но и в Сибири, и в других регионах Союза.

Матвей Иванович Анчугов вместе с Василием Николаевичем Головцыным стали организаторами первых достаточно масштабных электроразведочных работ на Урале. Работы эти были очень успешны при решении ряда геологических задач с целью поисков пресных вод, угля и рудных месторождений, особенно колчеданных.

Дмитрий Петрович Касаткин стоял у истоков развития сейсмических методов разведки. Он посвятил сейсморазведке всю свою сознательную жизнь. Под его руководством были выполнены первые сейсмические работы в пределах Егоршинско-Буланашской угленосной полосы и по региональному профилю в районе Кустанайского вала – север Тургайского прогиба (от станции Карталы на западе до р. Ишим на востоке.) С его именем связано широкое применение сейсмических работ в Тургайском прогибе, а затем - в Приаралье, на полуострове Мангышлак и в центральной России.

Один из первых, получивший звание Заслуженного геолога России, Дмитрий Петрович был не только сейсморазведчиком, но специалистом по всему комплексу геофизических методов. Это и позволило ему успешно организовать крупные геофизические исследования в Тургайском прогибе.

С именем Дмитрия Степановича Микова связано развитие магнитометрических работ на Урале и, в первую очередь, в Тагило-Кушвинском железорудном районе. Здесь при помощи первых же магнитометрических съемок было открыто несколько новых рудных тел, не выходящих на поверхность эрозионного среза. Это подтвердило одну из важнейших основ всех геофизических исследований – измерения аномалий, в том числе и магнитных, может быть особенно важным в тех случаях, когда руда не выступает на поверхность, а скрыта в недрах и не видима глазу.

Развитие поисковых магнитометрических исследований поставило перед Дмитрием Степановичем задачу создания способов количественной интерпретации магнитных аномалий. Им были созданы первые палетки для расчетов магнитных аномалий – «Палетки Микова», которые успешно применялись и при количественных расчетах гравитационных аномалий. Вопросам теоретического обоснования магнитометрии посвящена вся дальнейшая деятельность ученого Д.С. Микова.

После Екатеринбурга Д.С. Миков, на протяжении нескольких десятилетий, был организатором и руководителем геофизической специальности в Томском университете. После себя он оставил сотни учеников. Научная школа Д.С. Микова известна на всем пространстве бывшего Советском Союза. В 2003 г. Томский университет отметил столетие со дня Рождения Д.С. Микова научной конференцией.

Основоположником гравиметрических исследований на Урале по праву считается Аким Арсентьевич Юньков. Хотя гравиметрические наблюдения с маятниками и гравитационными вариометрами, под руководством астронома-геодезиста и гравиметриста В.В. Нумерова, начали проводиться с 1925 г., объем их был очень невелик. Так, на территории Березниковского месторождения калийных солей с 1926 по 1931 гг. гравиметрической съемкой было покрыто 150 км2 территории месторождения. Результаты по изучению строения надсолевой толщи были успешными. Это и послужило толчком к развитию гравиметрических исследований на Урале. Но если опыт проведения гравиметрических исследований в Березниках дал положительные результаты, то первые работы, проведенные на месторождении платины в районе г. Соловьевой (Тагильский район), не смогли ответить на все поставленные А.Н. Заварицким вопросы, касающиеся формы дунитовых массивов. Это заставило заняться методикой интерпретации вариометрических данных. Во главе этой проблемы и встал Аким Арсентьевич Юньков. Им была разработана методика изучения дунитовых массивов и поисков хромитовых тел. В 1937 г. А.А. Юньковым была выпущена книга «Поиски хромитового железняка методом гравиметрии». Интересы А.А. Юнькова в вопросах геофизики были очень широки. Он был научным руководителем экспедиции по поискам нефтяных месторождений геофизическими методами в Манчажском районе, на западном склоне Урала, где были открыты проявления нефти.

Основным поисковым методом, в те годы наряду с электроразведкой ВЭЗ, была вариометрическая съемка.

Параллельно Аким Арсентьевич вел большую преподавательскую работу в Свердловском горном институте, где им была впервые создана кафедра гравиразведки.

С участием А.А. Юнькова, М.Ф. Богатыревым (также одним из первых выпускников-геофизиков в СГИ) была построена первая на Урале гравиметрическая карта масштаба 1:1 000 000. Для ее построения использовались результаты измерений на 469 маятниковых пунктах. Работой руководил профессор П.К. Соболевский. Эта карта послужила основой для получения первых сведений о глубинном строении Урала. На ней впервые был обозначен «Уральский супермаксимум», который обусловлен массивами «Платиноносного пояса». Карта была высоко оценена геологами. В 1933 году академиком А.Д. Архангельским были опубликованы его представления «О связи гравиметрии с глубинным строением». Геолог Б.Н. Романов, выступая по вопросу о необходимости организации планомерных попланшетных геологосъемочных работ (идея таких исследований им пропагандировалась с 1926 г.), говорил о большой информативности созданной карты для получения сведений о глубинном строении района исследований. Забегая вперед, хотелось бы отметить, что эта карта не теряла своей актуальности в течение трех десятилетий и использовалась для получения сведений о гравитационном поле на участках, где ещё не были выполнены площадные гравиметрические съемки. Так, автору этих записок в 1963 г. довелось использовать гравиметрическую карту, составленную по маятниковым наблюдениям, для определения характера гравитационного поля в районе Сарановских хромитовых месторождений на Среднем Урале. Последующая съемка масштаба 1:200 000 подтвердила общий характер гравитационного поля и уточнила конфигурацию и интенсивность положительной аномалии.

В августе 1944 г. приказом Наркомугля СССР А.А. Юньков был переведен в Днепропетровский горный институт, который возвращался в освобожденный город Днепропетровск. Там он создал кафедру геофизики, школу гравиметристов и получил все заслуженные награды.

Огромный вклад в развитие геофизики на Урале внесли Петр Николаевич Меньшиков и Дмитрий Феодосьевич Уманцев. Они впервые вывели геофизику с открытого Урала в закрытые мезозойским чехлом районы Зауралья и тем самым дали начало региональным геофизическим исследованиям.

Петр Николаевич Меньшиков был первым руководителем геофизической службы в Уральском геолкоме. В 1930 г. под руководством П.Н. Меньшикова была организована геофизическая группа, что способствовало концентрации геофизических исследований и их развитию. В 1947 г. П.Н. Меньшиков возглавил Уральский геофизический трест. К этому времени на Урале сформировался достаточно мощный, высоко квалифицированный коллектив геофизиков, и Урал, по всеобщему признанию, являлся форпостом геофизических исследований в СССР, особенно по поискам твердых полезных ископаемых. Поисками нефте-газовых месторождений в то время занимался Государственный Союзный Геофизический Трест (ГСГТ).

На Урале в тридцатые годы проводились поиски широкого спектра полезных ископаемых. Особенно ярко проявились успехи геофизических методов и, в частности, электроразведки на постоянном токе при поисках колчеданных месторождений. Методом изолиний были покрыты известные рудные районы на Среднем Урале, такие как Кировоградский, Красноуральский и другие. С 1925 и до 1941 года здесь велись планомерные поисковые работы. В результате было открыто более 20 месторождений и новых рудных тел на известных рудниках. В 1927 г. П.Ф. Родионовым было открыто Южно-Белореченское месторождение. В 1929 г. А.И. Лепинским – Юрьевское, С.А. Петропавловским – Шайтанское. К 1935 г. было закончено изучение перспективных площадей в Кировоградском рудном районе. Эти работы выполнялись сотрудниками геофизической группы, в основном выпускниками СГИ. Научным руководителем был выпускник Ленинградского горного института, доктор г.м.н. П.Ф. Родионов, сотрудник геофизического сектора Геологического института УФ АН СССР. Геофизические исследования на Урале были направлены в помощь геологическим и проводились, по возможности, в постоянном контакте с ними.

Уральская геофизическая школа имела явный геологический уклон. И эта позиция Уральских геофизиков является доминирующей и в настоящее время. Как бы определяющими эту направленность являлись, во-первых, специализация, которую давал Свердловский горный институт (все первые выпускники - геофизики тогда получали специальность геолог-геофизик), а во-вторых, – напутствием А.Н. Заварицкого. Выступая в 1922 г. в Москве на первом Всероссийском съезде по горной промышленности, в связи с решением проблемы платины, он сказал: "…Эта задача ( изучение формы дунитовых массивов и закономерностей размещения в них залежей платины)…может быть решена путем изучения….аномалий силы тяжести…" А в 1924 г. в Горном журнале была опубликована его статья «О задачах гравиметрических исследований в Н-Тагильском районе, на Урале», в которой А.Н. Заварицкий так определил основную позицию геофизики: «…Я думаю, что если этот метод будет применен, преследуя определенную цель, и работа геофизиков будет тесно связана с исследованиями геологов, мы с большой уверенностью будем двигаться вперед по пути интересующей нас проблемы». Эти слова с одинаковой степенью уверенности относятся не только к гравиметрии, но и ко всем геофизическим методам.

Всеобщим признанием успехов Уральской геофизической школы была организация на Урале Первой Всесоюзной Геофизической конференции в 1932 г. В своем выступлении на конференции сотрудник геофизического сектора ЦНИГРИ П.Т. Соколов сказал: "Планомерная и систематическая работа по геофизике началась только при Советской власти. Развертывание её нужно отнести к эпохе восстановления, примерно к 1924 г. Каждый год появлялись новые методики, темпы работ непрерывно росли. Геофизические методы были начаты с Урала, здесь мы имели платформу для своего развития и роста…»

На этой же конференции П.К. Соболевским была выдвинута идея создания института Геофизики и Горной геометрии на базе руководимой им геофизической лаборатории. Однако из-за отсутствия средств, оборудования и кадров эту идею, поддержанную всеми участниками конференции, тогда не удалось воплотить в жизнь.

Бурное развитие геофизических исследований на Урале в предвоенные годы определялось особенностями геологического строения и особым положением его на территории СССР. Товарищ Сталин сказал, что "Урал … представляет такую комбинацию богатств, какую нельзя найти ни в одной стране" (Филатов, 2001 г.). Он как бы повторил сказанное знаменитым уральским писателем Д.Н. Маминым-Сибиряком: "Урал является одаренным природою с безумной щедростью – нигде в целом свете не встретилось такого разнообразия минералов, на таком сравнительно ограниченном пространстве и в таких мощных формах".

Этим высказыванием он подчеркнул уникальность геологического строения Урала и большое разнообразие месторождений полезных ископаемых. Урал стал своеобразной лабораторией, в которой опробовались, совершенствовались многочисленные геофизические методы. С Урала опыт их производственного использования распространился в другие регионы страны. "Именно в те годы на Урале, в Свердловске возник один из геофизических Центров Советского Союза" (Филатов, 2001 г.). Следует подчеркнуть – третий после Москвы и Ленинграда.

Была также подчеркнута роль Урала как промышленного центра страны. В жестоких спорах экономистов – в какие регионы следует вкладывать деньги – И.В. Сталин поставил точку, сказав: "Я думаю, что при выработке строительных программ новых заводов следовало бы учесть, кроме принципа приближения заводов к сырью и топливу, еще и географическое стратегическое положение заводов. Наш основной тыл – Урал, Поволжье, Черноземный юг – представляют наиболее удобный тыл в случае военных осложнений".

Слова Сталина в отношении Урала оказались пророческими. В Великую Отечественную войну Урал был воистину "Опорным краем Державы".