Минералогия медных шлаков Екатеринбургского металлургического завода

Объект исследования. Медные шлаки Екатеринбургского металлургического завода, основанного в 1723 г. и закрытого в 1808 г.

Материалы и методы. Медные шлаки отобраны в археологическом раскопе на территории Исторического сквера г. Екатеринбурга. Вещественный состав шлаков изучался в лаборатории физико-химических методов исследования ИГГ УрО РАН (г. Екатеринбург). Химический состав минералов исследован и их фотографии сделаны с помощью сканирующего электронного микроскопа TESCAN MIRA LMS, S6123 с энергодисперсионной приставкой INCA Energy 450 X-Max 80 фирмы Oxford Instruments. Рентгенофазовое изучение шлака проведено на рентгеновском дифрактометре XRD-7000 фирмы Shimadzu.

Результаты. Исследования показали, что представлены медные шлаки разных типов: пироксеновый, фаялит-вюститовый и пироксенфаялитовый. Первый тип сложен однородным агрегатом авгита с присутствием стекла, магнезиохромита, меди и ковеллина. Второй тип представлен фаялитом и вюститом с присутствием стекла, меди и идаита, а также куприта, барита и атакамита. Третий тип шлака сложен геденбергитом и фаялитом с присутствием стекла, сульфидов, а также серебра, гипса и вторичных минералов меди (куприта, атакамита, самплеита, малахита и др.).

Выводы. Такое разнообразие шлаков на небольшом участке раскопок подтверждает имеющиеся сведения о различных источниках медных руд для Екатеринбургского завода. При этом можно утверждать, что медные руды на завод поступали как окисленные, так и сульфидные. Последние происходили из Шиловского медного рудника и плавились на Екатеринбургском заводе в первые годы работы предприятия. Из этих руд получились шлаки третьего типа – фаялит-геденбергитового состава. Окисленные руды, по всей видимости, происходили из Гумешевского рудника (фаялит-вюститовый шлак) и какого-то неизвестного мелкого рудника из района будущего крупного Пышминско-Ключевского месторождения (пироксеновый шлак). Для Екатеринбургского завода выявлена интересная технологическая тенденция: здесь сначала плавили колчеданы и только потом перешли к окисным медным рудам.

1. Артемьев Д.А., Степанов И.С., Анкушева П.С. (2022) Ресурсно-сырьевая база иткульской металлургии раннего железного века Среднего Зауралья. Урал. историч. вестн., (4), 55-68.

2. Байдин В.И., Грачев В.Ю., Коновалов Ю.В., Мосин А.Г. (2011) Уктус, Уктусский завод и его окрестности в XVII–XVIII вв. Екатеринбург: Грачев и партнеры, 68 с.

3. Вертушков Г.Н. (1975) Гумешевское месторождение малахита на Урале. Тр. Свердл. горн. ин-та, 106, 3-26.

4. Гаврилов Д.В. (2000) Екатеринбургский металлургический завод – самый крупный завод Европы 20–40-х гг. XVIII в. Третьи Татищевские чтения. Тез. докл. и сообщ. Екатеринбург: Банк культурн. информации, 27-33.

5. Геннин В.И. (2022) Описание уральских и сибирских заводов. Екатеринбург: Грачев и Партнеры, 491 с.

6. Данилевский В.В. (1949) Русская техника. Л.: Ленинград. газетн.-журн. и книжн. издательство, 348 с.

7. Ерохин Ю.В., Пономарев В.С., Захаров А.В., Леонова Л.В. (2023) Минералогия медных шлаков Сысертского железоделательного завода, Средний Урал. Минералогия, 9(2), 30-40.

8. Иванов С.Н. (1941) Гумешевское медное месторождение на Урале. Сов. геология, (2), 82-96.

9. Кафенгауз Б.Б. (1949) История хозяйства Демидовых в XVIII–XIX вв. (опыт исследования по истории уральской металлургии). М.; Л.: Изд-во АН СССР, 524 с.

10. Корепанов Н.С. (2001) В раннем Екатеринбурге (1723– 1781 гг.). Екатеринбург: Банк культурн. информации, 251 с.

11. Корепанов Н.С. (2012) Уктус – исток Екатеринбурга. Екатеринбург: Грачев и партнеры, 40 с.

12. Мелекесцева И.Ю. (2007) Гетерогенные кобальт-медноколчеданные месторождения в ультрамафитах палеоостроводужных структур. М.: Наука, 245 с.

13. Металлургические заводы Урала XVII–XX вв. Энциклопедия. (2001) (Гл. ред. В.В. Алексеев). Екатеринбург: Академкнига, 536 с.

14. Мурзин В.В., Варламов Д.А., Викентьев И.В. (2011) Медно-кобальтовое оруденение Пышминско-Ключевского месторождения на Среднем Урале: минеральный состав руд и метасоматитов, стадийность, РТ-условия минералообразования. Литосфера, (6), 103-122.

15. Огородников В.Н., Сазонов В.Н., Поленов Ю.А. (2001) Геологические маршруты по Екатеринбуржью (коренные вопросы геологии и полезных ископаемых). Екатеринбург: Изд-во УГГГА, 227 с.

16. Попова В.И., Попов В.А., Блинов И.А., Пономарев В.С. (2015) Минералы Меднорудянского месторождения (Средний Урал). Минералог. альманах, 20(3), 128.

17. Черноухов А.В. (1974) Обзор фонда Екатеринбургского монетного двора. Вспомогательные исторические дисциплины. Свердловск: УрГУ, 41-50.

18. Черных Е.Н. (1970) Древнейшая металлургия Урала и Поволжья. М.: Наука, 180 с.

19. Bowen N.L., Schairer J.F. (1932) The system FeO–SiO2. Amer. J. Sci., 24, 117-213.

20. Kosyakov V.I., Sinyakova E.F. (2014) Melt crystallization of CuFe2S3 in the Cu-Fe-S system. J. Therm. Analys. Calorimetry, 115, 511-516.