Около 370 млн лет назад, в результате внедрения магмы в толщи более древних горных пород Кольского полуострова, образовалась крупнейшая в мире интрузия (от латинского intrusio — внедряю) пород, с высоким содержанием щелочных металлов (натрия и калия) относительно алюминия. По геологическим меркам Хибины — молодые горы. Если жизнь планеты принять за одни сутки, то хибинские породы появились на свет всего два часа назад.
В плане массив имеет форму овала размером около 45 на 35 км. В разрезе это расширяющийся кверху асимметричный конус глубиной около 11—12 км (возможно и больше, но современными методами пока удалось изучить строение массива именно до этой глубины). В рельефе открытая к востоку подковообразная горная система Хибин резко контрастирует с окружающей болотистой низменностью, воздымаясь в виде плато на высоту около 1 км.
Большая часть массива сложена породами двух групп — нефелиновых сиенитов и фоидолитов. Основными породообразующими минералами этих пород являются светлоокрашенные нефелин и полевые шпаты (микроклин и ортоклаз), а также темноцветные минералы —пироксены, амфиболы, слюды (аннит и флогопит). Разница между этими группами пород заключается в том, что в нефелиновых сиенитах полевых шпатов больше, чем нефелина, а в фоидолитах, наоборот, преобладает нефелин. Дальнейшее выделение пород в группах идёт по содержанию темноцветных минералов: нефелиновые сиениты подразделяются на фойяиты (0—30% темноцветных минералов), малиньиты (30—60%) и шонкиниты (более 60%). Для фоидолитов принято подразделение на уртиты (10—30% темноцветных минералов), ийолиты (30—70%) и мельтейгиты (70—90%). Существуют и другие, менее распространённые породы, но, пожалуй, мы не будем на них останавливаться.
Резко расширяющееся вблизи поверхности тело нефелиновых сиенитов разделено на две приблизительно равные по площади части конически-кольцевой зоной фоидолитов (мельтейгитов-ийолитов-уртитов), окаймлённых обогащёнными калием нефелиновыми сиенитами (рисчорритами). Апатито-нефелиновые и титанито-апатито-нефелиновые породы формируют залежи в верхних частях фоидолитовой толщи. В геологической литературе эта конически-кольцевая структура называется Главным кольцом или Центральной дугой.
Во внешней части массива расположена ещё одна полукольцевая зона (Малая дуга) ийолит-уртитов, малиньитов и мелкозернистых щелочных и нефелиновых сиенитов с ксенолитами вулканогенно-осадочных пород. Помимо Главного кольца, Малой дуги и нескольких менее ярко выраженных конических тектонических структур, в массиве есть и более поздние радиальные разломы, расходящиеся подобно трещинам от удара по стеклу, из крайней восточной точки массива. С этими разломами связаны зоны рассланцевания, дробления и химического разрушения нефелиновых сиенитов и фоидолитов. В рельефе радиальные разломы выражены в виде многочисленных ущелий, расщелин и речных долин.
За время изучения Хибинского массива было разработано множество гипотез и схем, объясняющих его концентрически-зональное строение. Здесь мы очень кратко и максимально упрощённо изложим одну из них, а с остальными любознательный читатель сможет ознакомиться в многочисленных научных и научно-популярных публикациях.
В свете последних данных схема формирования массива может быть представлена следующей последовательностью основных событий: 1 – внедрение интрузии нефелиновых сиенитов; 2 – образование Главного и Малого конических разломов в теле нефелиновых сиенитов и заполнение этих разломов фоидолитовыми расплавами; 3 – застывание и растрескивание ийолит-уртитов по тому же самому кольцу, выжимание в трещины богатого летучими компонентами остаточного расплава-флюида и формирование апатитовых месторождений; образование рисчорритов в результате изменения окружающих нефелиновых сиенитов и фоидолитов.
Образование кольцевых разломов и зон трещиноватости в фоидолитах обусловлено поднятием массива. На завершающей стадии в приповерхностной части массива образовались пегматито-гидротермальные жилы — как бы последние «выжимки» расплавов-растворов, насыщенные летучими компонентами и собравшие в себе рассеянные в магме соединения редких элементов. Образованию массива предшествовала вулканическая деятельность, результаты которой в виде ксенолитов вулканогенно-осадочных пород сохранились в породах Малой дуги, Главной кольцевой структуры и особенно в пограничных с ней участках нефелиновых сиенитов. Размер таких линзовидных ксенолитов разный — от долей метра до 3 км в длину.
Минеральное богатство
С Хибинами связаны гигантские месторождения стратегического сырья, во многом определяющие перспективы развития нашей страны. В России из хибинских апатито-нефелиновых руд получают 95% фосфора и 54% алюминия. Кроме того, здесь сконцентрировано около 70% российских учтённых запасов редкоземельных металлов и 10% запасов титана.
Природа наделила Хибины уникальным разнообразием минера- лов — их около 500, в том числе более 115 минералов, впервые открытых здесь. Давно уже стали своеобразной визитной карточкой Хибин удивительные по красоте перламутрово-золотистые звёзды астрофиллита, овеянный легендами ма- линовый или вишнёвый эвдиалит — «лопарская кровь», ярко-зелёные эгирины, медово-жёлтые титаниты (сфены), тёмно-красные, как запёкшаяся кровь нептуниты, оранжевые лабунцовиты, великолепные друзы прозрачных, белых, бархатисто-серых кристаллов натролита. Такое минеральное богатство обусловлено широким видовым составом пород массива и, особенно, огромным количеством пегматито-гидротермальных жил, содержащих уникальные скопления редких минералов. Наибольшим количеством минералов характеризуются жилы, расположенные вблизи крупных апатитовых месторождений.
трово-золотистые звёзды астрофиллита, овеянный легендами ма- линовый или вишнёвый эвдиалит — «лопарская кровь», ярко-зелёные эгирины, медово-жёлтые титаниты (сфены), тёмно-красные, как запёкшаяся кровь нептуниты, оранжевые лабунцовиты, великолепные друзы прозрачных, белых, бархатисто-серых кристаллов натролита. Такое минеральное богатство обусловлено широким видовым составом пород массива и, особенно, огромным количеством пегматито-гидротермальных жил, содержащих уникальные скопления редких минералов. Наибольшим количеством минералов характеризуются жилы, расположенные вблизи крупных апатитовых месторождений.
фосфат натрия и кальция, тисиналит — титаносиликат натрия, фосинаит — фосфато-силикат натрия и др.).
Амфиболы. Группа минералов класса силикатов. Название происходит от греческого «амфиболёс» — двусмысленный, неясный — из-за сложного переменчивого состава. Минералы темно-зеленого, зеленовато-черного или черно-бурого цвета со стеклянным металловидным блеском. Второстепенные, иногда породообразующие минералы нефелиновых сиенитов.
Апатит. Группа минералов класса фосфатов, с химической формулой Ca5 (PO4 )3 (OH,F,Cl). Название произошло от древнегреческого корня «обманываю». Обусловлено такое имя минерала его схожестью с некоторыми драгоценными минералами — изумрудом, аквамарином, от которых апатит отличается меньшей твёрдостью. Апатит может быть самого разного цвета — белого, зеленоватого, жёлтого, розового, голубого, чёрного. В Хибинах преобладает фторапатит — основной минерал апатито-нефелиновых руд, где он образует сплошные сахаровидные массы. В пегматитовых жилах встречаются его прозрачные, зеленовато-жёлтые хорошо огранённые призматические кристаллы щестиугольного сечения. Апатит называют еще «камнем плодородия», т.к. из апатитового концентрата производят фосфорные удобрения. Также он используется для изготовления чистящих средств и зубной пасты.
Помимо этого, апатит является перспективным сырьём для извлечения фтора, стронция и редкоземельных элементов, а также для получения фосфатных сорбентов.
Астрофиллит. Силикат железа, титана и марганца. Название в переводе с греческого означает «филлитес» — листоватый, «астра» — звезда. Это связано с ярким перламутровым блеском листовато-звёздчатых агрегатов бронзового или золотисто-желтого цвета, из-за которого астрофиллит иногда называют «саамским золотом». Он образует включённые в породу удлинённо-пластинчатые кристаллы и эффектные звёздчатые, спутанно-волокнистые или параллельно-волокнистые агрегаты. Большого практического значения не имеет, но представляет собой ценный коллекционный минерал и используется для изготовления сувениров. Самый красивый в мире астрофиллит добывался в Хибинах.
Виллиомит. Фторид натрия. Минерал впервые был обнаружен в 1908 г. Максимом Виллиомом в Гвинее и назван в честь первооткрывателя. Структура кристаллов, сходная строением с каменной солью, придает минералу правильную кубическую форму при раскалывании. Минерал растворяется в воде, поэтому мыть его надо в спирте. Ценный коллекционный минерал.
Иванюкиты (натриевый, калиевый и медный). Группа очень редких титаносиликатов, названных в честь геолога, первооткрывателя нескольких новых минеральных видов, Григория Юрьевича Иванюка (1966—2019). Обладают уникальными ионообменными свойствами. В Кольском научном центре разработана технология получения синтетического иванюкита — перспективного сорбента для очистки жидких радиоактивных отходов, извлечения благородных металлов (золота, платины, серебра) из промышленных растворов медно-никелевого производства, очистки промышленных стоков от тяжёлых металлов.
Лабунцовит. Группа минералов, титаносиликатов калия и натрия. Образует срастания кристаллов коричневато-жёлтого и красновато- оранжевого цвета. Назван в честь А. Н. Лабунцова — минералога и одного из первооткрывателей хибинских апатитовых месторождений. Ценный коллекционный минерал.
Лабунцовит. Группа минералов, титаносиликатов калия и натрия. Образует срастания кристаллов коричневато-жёлтого и красновато- оранжевого цвета. Назван в честь А. Н. Лабунцова — минералога и одного из первооткрывателей хибинских апатитовых месторождений. Ценный коллекционный минерал.
Микроклин и ортоклаз. Алюмосиликаты калия. Породообразующие минералы хибинских пород из группы полевых шпатов. Имеют одинаковый химический состав, но отличаются кристаллической структурой. Цвет их белый, серый, зеленоватый. Обладают способностью раскалываться в двух определённых направлениях (спайностью), поэтому от нефелина их легко отличить по блестящим плоскостям раскола. Для ортоклаза характерна спайность под углом 90°, что и определило его название — от древнегреческого «ортос» — прямой, «клазус» —трещина. Название микроклин происходит от греческого «микро» — маленький и «клин» — угол, так как угол спайности микроклина немного отличается от прямого.
Натролит. Водный алюмосиликат натрия. От греческого корня «натро» — сода, из-за содержания в минерале натрия, и «литос» — камень. Обладает способностью отдавать и вновь поглощать воду в зависимости от температуры и влажности. Образует весьма эффектные сростки, щётки и радиально-лучистые агрегаты игольчатых и призматических кристаллов. Цвет минерала молочно-белый до бесцветного, серый, розовый, зелёный и даже оранжевый (за счёт мельчайших включений барита). Ценный коллекционный минерал. Самые крупные кристаллы бесцветного натролита (до 25-30 см в высоту и 10 см в поперечнике) были найдены в Хибинских горах.
Нептунит. Тёмно-красный, почти чёрный редкий минерал, титаносиликат железа, марганца, калия, натрия и лития. Назван в честь римского бога морей Нептуна. Такое название было дано из-за первой находки вместе с эгирином, который был назван в честь скандинавского властителя моря Эгира. В Хибинах чаще встречается марганцевый аналог нептунита — манганнептунит, в котором марганца больше, чем железа. Ценный коллекционный минерал.
Нефелин. Серовато-белый или зеленоватый, со стеклянным или жирным блеском минерал, по химическому составу — алюмосиликат натрия и калия. Его название происходит от греческого слова «нефеле» — облако, т.к. он легко разлагается при воздействии кислот с образованием студня, чем-то напоминающего облако. При переработке нефелина получают глинозём (сырьё для выплавки алюминия, специальных видов керамики, огнеупоров, электрокорунда), поташ, соду.
Пироксены. Группа минералов (силикатов) сложного химического состава. Цвет серый, желтоватый и зеленый до чёрного. В хибинских породах пироксены представлены главным образом эгирином, эгирин-авгитом, диопсидом и другими менее распространёнными разновидностями. Практического применения, за редким исключением, не имеют.
Слюды — группа сложных по составу минералов — алюмосиликатов щелочей, магния и железа. В хибинских породах в качестве второстепенных, а иногда породообразующих минералов встречаются главным образом слюды ряда аннит (алюмосиликат калия и железа) — флогопит (алюмосиликат калия и магния). Название флогопит происходит от греческого слова «флогопос» — огнеподобный за цвет минерала. Аннит назван по месту первой находки в Кейп-Энн (США). Цвет их чешуйчатых кристаллов и сферолитов варьирует от чёрного, тёмно-коричневого, зеленовато-коричневого до бесцветного. Обладают способностью расщепляться на очень тонкие пластинки.
Титанит (сфен). По составу — силикат кальция и титана. Устаревшее название сфен происходит от греческого «сфенос» — клин, из-за характерной клиновидной формы кристаллов. Современное название — титанит — от химического элемента титана, входящего в его состав. Минерал бурого, коричневого, медово-жёлтого цвета. Встречается в виде мелких зерен, клиновидых кристаллов и сферолитов. В верхних частях хибинских месторождений образует зоны сфен-апатитовых руд. Используется в лакокрасочной промышленности, является сырьём для синтеза очень перспективных титаносиликатных сорбентов (см. иванюкит) и титановых дубителей.
Флюорит. Фтористый кальций. Минерал, окрашенный в различные оттенки фиолетового, зеленого, синего, серого цвета со стеклянным блеском. Название происходит от латинского «флюоре» — течь, т.к. он даёт легкоплавкие смеси со многими минералами. Благодаря этому свойству используется в металлургии в качестве флюса — добавки, снижающей температуру плавления смеси. Промышленных скоплений флюорита в Хибинах нет.
Эгирин. Силикат натрия и железа. Минерал из группы пироксенов, имеющий окраску от зеленого до черного цвета. Название дано в честь скандинавского бога моря — Эгира. Наиболее часто встречается эгирин первой генерации — чёрные длинные призматические кристаллы или радиально-лучистые скопления. Собирая эгирин, нужно быть внимательным, т. к. мелкоигольчатые агрегаты эгирина могут оставлять трудно извлекаемые занозы в руках. Практического применения пока не нашёл, но из апатито-нефелиновых руд попутно можно получать эгириновый концентрат для использования в производстве защитно-смазочных покрытий, керамических изделий, облицовочных плиток, глазурей и огнеупорных покрытий. Хорошо огранённые кристаллы, игольчатые сферолиты и «звёзды» эгирина пользуются спросом среди коллекционеров.
Эвдиалит. Малиново-красный минерал — сложный силикат натрия, кальция и циркония. Название происходит от греческого «эв» — хорошо, «диалитос» — разлагаемый, из-за его легкой разлагаемости в кислотах. На Кольском полуострове имеет неофициальное название — «лопарская кровь», связанное с одной из саамских легенд. Используется в сувенирной продукции, бижутерии, может использоваться как источник циркония. Промышленные скопления эвдиалита есть в расположенном к востоку от Хибин Ловозерском массиве.
Энигматит. Довольно редкий силикат титана, железа и натрия. Название происходит от греческого «энигма» — загадка. Цвет от тёмно-коричневого до густо-чёрного. Блеск металловидный, жирный, на поверхности матовый. Коллекционный минерал.
Юкспорит. Редкий минерал из группы силикатов с шелковистым блеском. Назван по месту первой находки на горе Юкспорр в Хибинах. Еще одно название — «кольский чароит». Встречается в виде спутанно-волокнистых желваков и просечек, радиально-лучистых выделений белого, розового и красновато-коричневого цвета. Ценный коллекционный и сувенирный минерал. В полированном срезе агрегатов часто получается оригинальный рисунок.
Землетрясения в Хибинах и почему растут Хибины сегодня
Горный облик Хибины приобрели в последние миллионы лет своей жизни. Ранее на этой территории существовала такая же равнина, как и та, что сейчас окружает горы. В результате новейших тектонических движений Хибинский массив был приподнят на высоту около 1000 м. Плоские вершины гор — это остатки древней равнины. Более двух с половиной миллионов лет назад массив поднимался над окружающей равниной со скоростью, периодически возрастающей от нуля до 12 мм в год (в среднем 2—3 мм в год). В настоящее время подъём массива продолжается примерно в том же темпе (1.5—5 мм в год), но при этом различные части массива поднимаются с разной скоростью, которая периодически изменяется и связана с тектонической и техногенной «разгрузкой» массива. Результатом такой «разгрузки» являются горные удары и маломощные землетрясения, эпицентры которых по большей части находятся в зоне кольцевого разлома в районе эксплуатируемых месторождений. Отчасти это является одним из проявлений реакции массива на ежегодную добычу миллионов тонн апатитовой руды. Однако глубинное расположение очагов и исторические данные о землетрясениях, происходивших задолго до начала разработки апатитовых месторождений свидетельствуют о том, что такого рода события неизбежны в испытывающем подъём массиве.
Итак, подведём итоги: Хибины — самый крупный в мире массив щелочных пород, в котором сосредоточены самые крупные в мире месторождения апатита и в котором найдено самое большое в мире количество минералов, — достойный претендент в Книгу рекордов Гиннесса.
