Ильмены — огромный минералогический музей. Но это музей особенный. Не за стеклами витрин в душных комнатах, а прямо на месте их образования в недрах Земли можно увидеть здесь минералы. Со всех концов нашей страны и из самых далеких зарубежных стран приезжают сюда геологи, чтобы лучше узнать сложные законы образования пегматитовых жил, которые таят в себе многочисленные сокровища.
Не только своей красотой замечательны минералы пегматитов. В аквамарине, например, и в его родном, хотя и гораздо менее нарядном «брате» — берилле, который тоже образуется в пегматитовых жилах, заключен чудесный химический элемент бериллий. В земной коре содержание его всего около шести десятитысячных процента, а в пегматитовых жилах он собирается в таких больших количествах, что его становится возможным добывать оттуда. Бериллий — сверхлегкий и вместе с тем очень прочный металл, необходимый для постройки реактивных самолетов, для изготовления рентгеновских установок и атомных двигателей.
А в других пегматитовых жилах среди белых кристаллов полевых шпатов внимательный взгляд геолога может увидеть небольшие смоляно-черные выделения. Это соединения химических элементов — ниобия и тантала, незаменимых при производстве различных сверхтвердых сплавов, необходимых для изготовления радиоламп и многих сложных приборов.
Собирается также в пегматитах в больших количествах рассеянный обычно в земной коре литий. Он еще более легок, чем бериллий. Этот металл весит почти вдвое меньше воды. Добавка ничтожного количества лития, например к алюминию, намного повышает его прочность.
Все эти и еще много других редких металлов добывают в разных местах нашей большой страны, там, где в горных кряжах обнажены очаги застывшей магмы, давшие пегматитовые жилы. Ильменский хребет только один из таких участков. Сокровища его особенно обильны, а минералы пегматитов здесь особенно красивы и чудесны.
Но при застывании гранитной магмы подземные сокровища собираются не только в пегматитовых жилах.
В обрывистых берегах небольшой речки Тагила среди густых хвойных лесов в конце XVII века был сыскан «камень-магнит». Образцы этого камня отправили сначала в Москву, а потом на испытание к «иноземным мастерам» — в Ригу и Амстердам. Мастера признали «камень-магнит» доброй рудой, из которой можно «пушки плавить».
Прошло некоторое время, и около залежей руды у подножия горы Высокой был построен чугуноплавильный завод. Когда работа на заводе шла полным ходом, в 40 верстах от него была открыта вторая «железная гора» Урала, названная Благодатью, а в конце XVIII века южнее, среди Орских степей, открыли и третью по счету гору Магнитную.
Руды, слагающие «железные горы» Урала, — одни из лучших железных руд в мире. Недаром еще почти 250 лет назад рудознатцы доносили царю Петру, что «железо уральское не хуже свейского». «Свейское», то есть шведское, железо славилось тогда на весь мир.
Мало были похожи разработки железных руд в старину на современные рудники. Известный путешественник академик Петр Паллас, побывав в конце XVIII века на разработках железных руд на горе Высокой, писал: «По большей части собирают ныне около горы поверх лежащую руду, и как ее без труда доставать можно, то и употребляют к сей работе детей мужеска и женска полу, с платою по три копейки за день. Душ до четырехсот стараются с охотою ежедневно быть в работе». С утра до глубокой ночи таскали худенькие фабричные ребятишки в разбитых грязных корзинах, а то и просто в подолах тяжелые куски руды.
В наши дни для разработки железных руд Урала заложены огромные карьеры. Особенно большой карьер и один из величайших во всем мире металлургических заводов расположен у горы Магнитной. Сильные взрывчатые вещества вскрывают здесь залежи железной руды. Экскаваторы грузят отбитую взрывами руду в вагоны. Длинные железнодорожные составы непрерывно курсируют по уступам гигантского карьера. Из Уральского «камня-магнита» выплавляют чугун, сталь, железо. Многие сотни тысяч тонн этого чудесного камня уже превратились в блестящие лемехи плугов, быстроходные станки, бесконечные полосы рельсов и еще тысячи необходимых нам предметов.
Как же образовались залежи «камня-магнита», который в геологии называется минералом магнетитом?
Образование магнетитовых залежей, так же как и образование пегматитовых жил, связано со сложным процессом застывания гранитной магмы. Но залежи образовались не из самого застывающего расплава. Они возникли в результате сложных химических реакций газов, которые выделялись из расплавленной магмы, с окружающими их горными породами.