Объектом настоящего изучения стали медные шлаки Петропавловского завода, действовавшего с 1760 по 1822 гг. на территории одноименного поселка, впоследствии ставшего современным г. Североуральском (Свердловская область). Вещественный состав исследованных образцов изучен методами сканирующей электронной микроскопии, масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и рентгеноспектрального анализа. Шлаки сложены фаялит-геденбергитовым агрегатом с присутствием искорита, магнетита, стекла, металлической меди, борнита, дигенита (?), сфалерита и галенита. Вторичная минерализация представлена купритом, брошантитом, баритом и атакамитом. Изученные шлаки образовались в результате выплавки меди из халькопиритовых руд с примесью сфалерита, которые добывались на близлежащих Турьинских рудниках и других мелких рудопроявлениях, расположенных в окрестностях Петропавловского завода.

Ключевые слова: Северный Урал, Петропавловский завод, медные шлаки, минералогия, медь, геденбергит, фаялит, искорит.

Финансирование. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда и Правительства Свердловской области, № 24-27-20061, https://rscf.ru/project/24-27-20061/.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, связанного с рукописью.

Вклад авторов. Ю.В. Ерохин – разработка концепции, исследование, написание рукописи; М.В. Цыганко – отбор проб, редактирование финального варианта рукописи; В.В. Хиллер – исследование, написание рукописи; П.Б. Ширяев – аналитические работы, редактирование финального варианта рукописи; Н.Н. Фаррахова – аналитические работы. Все авторы одобрили финальную версию статьи перед публикацией.

Для цитирования: Ерохин Ю.В., Цыганко М.В., Хиллер В.В., Ширяев П.Б., Фаррахова Н.Н. Минералогия медных шлаков Петропавловского завода (Североуральск, Свердловская область). Минералогия, 2025, 11(3), 37–50. DOI: 10.35597/2313-545X-2025-11-3-3

Статья поступила в редакцию 11.06.2025 г., после доработки 08.07.2025 г., принята к печати 24.07.2025 г.

Ю.В. Ерохин, Институт геологии и геохимии им. А.Н. Заварицкого УрО РАН,  Екатеринбург, Россия; erokhin-yu@yandex.ru

М.В. Цыганко, Минералогический музей «Штуфной кабинет», ул. 
Североуральск, Свердловская обл., Россия; zigankom@mail.ru

В.В. Хиллер, Институт геологии и геохимии им. А.Н. Заварицкого УрО РАН,  Екатеринбург, Россия;

П.Б. Ширяев, Институт геологии и геохимии им. А.Н. Заварицкого УрО РАН,  Екатеринбург, Россия;

Н.Н. Фаррахова, Институт геологии и геохимии им. А.Н. Заварицкого УрО РАН,  Екатеринбург, Россия

1. Алексеев В.В. (2001) Металлургические заводы Урала XVII–XX вв. Энциклопедия. Екатеринбург, Академкнига, 536 с.
2. Аверина Н.Ф. (2015) Пермские книжники. Пермь, Пушка, 304 с.
3. Береговский В.И., Кистяковский Б.Б. (1971) Металлургия меди и никеля. М., Металлургия, 456 с.
4. Геннин В.И. (2022) Описание уральских и сибирских заводов. Екатеринбург, ООО Грачёв и партнёры, 491 с.
5. Ерохин Ю.В., Захаров А.В., Леонова Л.В. (2021а) Шлаки Благодатного медеплавильного завода (состав и геоэкология). Известия вузов. Горный журнал, (5), 75–86. https://doi.org/10.21440/0536-1028-2021-5-75-86
6. Ерохин Ю.В., Захаров А.В., Ширяев П.Б., Фаррахова Н.Н. (2025) Минералогия медных шлаков из Уктусского металлургического завода. Известия ВУЗов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки, (1), 80–87. https://doi.org/10.18522/1026-2237-2025-1-80-87
7. Ерохин Ю.В., Кропанцев С.Ю., Леонова Л.В. (2021б) О находке фаялитового шлака в отложениях ручья Малая Бобровка (окрестности посёлка Уралец). Минералогия техногенеза, (22). Миасс, ИМин УрО РАН, 82–91.
8. 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. https://doi.org/10.35597/2313-545X-2023-9-2-3
9. Курлаев Е.А. (2017) Уральское серебро. Известия вузов. Горный журнал, (5), 102–106.
10. Овчинников Л.Н. (1948) Руды Турьинских скарновых месторождений меди. Труды Горно-геологического института, (15), 1–118.
11. Сабанова М.Н., Орехова Н.Н. (2017) Перспективы применения флотации для переработки экологически опасных лежалых шлаков медной плавки. Горный информационно-аналитический бюллетень, (2), 336–343.
12. Савина Е.А., Перетяжко И.С., Хромова Е.А., Глушкова В.Е. (2020) Плавленые породы (клинкеры и паралавы) пирометаморфического комплекса Хамарин-Хурал-Хид, Восточная Монголия: минералогия, геохимия, процессы образования. Петрология, 28(5), 482–510. https://doi.org/10.31857/S0869590320050052
13. Сайитов С.С., Цой В.Д., Расулов Ш.М., Печерский Р.Д., Расулова А.В., Абдуваитов А.К., Асроров А.А. (2024) Вещественный состав медных шлаков Алмалыкского медеплавильного завода (Узбекистан). Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 335(4), 148–158. https://doi.org/10.18799/24131830/2024/4/4292.
14. Сысуев Ю.Н. (2019) Город на Вагране: очерки истории Североуральска. Североуральск, 231 с.
15. Федоров Е.С., Никитин В.В. (1901) Богословский горный округ. Описание в отношении его топографии, минералогии, геологии и рудных месторождений. СПб, Типография М. Стасюлевича, 476 с.
16. Artemyev D.A., Ankushev M.N. (2019). Trace elements of Cu-(Fe)-sulfide inclusions in Bronze Age copper slags from South Urals and Kazakhstan: ore sources and alloying additions. Minerals, 9, 746. https://doi.org/10.3390/min9120746
17. Artemyev D.A., Ankushev M.N., Blinov I.A., Kotlyarov V.A. Lukpanova Ya.A. (2018) Mineralogy and origin of slags from the 6th kurgan of the Taksay 1 burial complex, Western Kazakhstan. The Canadian Mineralogist, 56, 883–904. https://doi.org/10.3749/canmin.1800025
18. Eekelers K., Degryse P., Muchez P. (2016) Petrographic investigation of smithing slag of the Hellenistic to Byzantine city of Sagalassos (SW-Turkey). American Mineralogist, 101, 1072–1083. https://doi.org/10.2138/am-2016-5390
19. Ettler V., Johan Z., Kribek B., Šebek O., Mihaljevič R. (2009) Mineralogy and environmental stability of slags from the Tsumeb smelter, Namibia. Applied Geochemistry, 24, 1–15. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2008.10.003
20. Kierczak J., Neel C., Puziewicz J., Brill H. (2009) The mineralogy and weathering of slag produced by the smelting of lateritic Ni ores, Szklary, Southwestern Poland. The Canadian Mineralogist, 47(3), 557–572. https://doi.org/10.3749/canmin.47.3.557
21. Lohmeier S., Lottermoser B.G., Schirmer T., Gallhofer D. (2021) Copper slag as a potential source of critical elements – a case study from Tsumeb, Namibia. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy, 121, 129–142. https://doi.org/10.17159/2411-9717/1383/2021
22. Nasab M.S., Bafti S.B., Yarahmadi M.R., Maymand M.M., Khorasani K.J. (2022) Mineralogical properties of the copper slags from the Sar Cheshmeh smelter plant, Iran. Minerals, 12, 1153. https://doi.org/10.3390/min12091153
23. Pekov I.V., Chukanov N.V., Zadov A.E., Voudouris P., Magganas A., Katerinopoulos A. (2011) Agardite-(Nd) NdCu6(AsO4)3(OH)6 · 3H2O from the Hilarion Mine, Lavrion, Greece: mineral description and chemical relations with other members of the agardite-zálesíite solid-solution system.
24. Journal of Geosciences, 56(3), 249–255. https://doi.org/10.3190/jgeosci.099
25. Qian G., Sun D.D., Tay J.H., Lai Z., Xu G. (2002) Autoclave properties of kirschsteinite-based steel slag. Cement and Concrete Research, 32(9), 1377–1382. https://doi.org/10.1016/S0008-8846(02)00790-1
26. Rose D., Endlicher G., Mücke A. (1990) The occurrence of iscorite in Medieval iron slags. Historical Metallurgy, 24, 27–32.
27. Sanchez M., Sudbury M. (2013) Physicochemical characterization of copper slag and alternatives of friendly environmental management. Journal of Mining and Metallurgy. Section B: Metallurgy, 49, 161–168. https://doi.org/10.2298/JMMB120814011S
28. Simkin T., Smith J.V. (1970) Minor-element distribution in olivine. Journal of Geology, 78, 304–325.
29. Smuts J., Steyn J.G.D., Boeyens J.C.A. (1969) Crystal structure of an iron silicate, iscorite. Acta Crystallographica, B25, 1251–1255.
30. Ströbele F., Wenzel T., Kronz A., Hildebrandt L.H., Markl G. (2010) Mineralogical and geochemical characterization of high-medieval lead-silver smelting slags from Wiesloch near Heidelberg (Germany) – an approach to process reconstruction. Archaeology Anthropology Sciences, 2, 191–215. https://doi.org/10.1007/s12520-010-0039-7
    Wenk H.-R., Yu R., Tamura N., Bischoff D., Hunkeler W. (2019) Slags as evidence for copper mining above Casaccia, Val Bregaglia (Central Alps). Minerals, 9, 292. https://doi.org/10.3390/min9050292