В нижнем девоне (около 419 – 393 миллионов лет назад) в наших краях было весело: земля тряслась, как в припадке ярости, океанические лагуны то расступались, то вновь смыкались, в клубах сернистого газа из-под земли вырывалась лава, взрывались вулканические бомбы. Обломки горных пород в несколько тонн весом опускались на дно, на них оседали частицы вулканического пепла. Проходило время – и пласты, образованные вулканической деятельностью, вторично взрывались новыми поколениями вулканов. Так пролетали сотни тысячелетий.

К среднему девону (около 393 – 383 миллионов лет назад) созидательно-творческая ярость земли слегка поумерилась. В громадных кальдерах безмятежно булькала коллоидообразная жижица, разнося по окрестностям запах серы.

Погромыхивали молнии, лили дожди, с окрестных склонов потухших вулканов стекались в ложбины густонасыщенные «химией» ручьи. Формировалась осадочная толща, которую геологи позже назовут «улутаусской свитой».

Надвигаясь друг на друга, континентальные и океанические плиты сминали в складки древние вулканические породы и лежащий на них осадочный материал, формируя гигантский Магнитогорский мегасинклинорий (прогиб).

Так формировалось Гайское месторождение медноколчеданных руд.

Эту величественную картину, растянувшуюся на миллионы лет, можно хорошо представить в залах Уральского геологического музея при Горном университете в Екатеринбурге.

Здесь широко представлены минералы и полезные ископаемые нашего края. Минералы, их срастания, вкрапления выставлены на втором этаже.

Под экспозицию полезных ископаемых отведен весь третий этаж особняка на ул. Куйбышева.

«Граница между отделами минералогии и полезных ископаемых до некоторой степени условна, – говорится в одном из путеводителей по музею. – В одном – кварц, золото, платина – минералы, в другом они же трактуются как полезные ископаемые. Это сходство внешнее. Между ними есть и более глубокая связь. Минералы являются кирпичиками, составными элементами горных пород и руд, достоверными документами, в которых запечатлены процессы рудообразования».

Отдел полезных ископаемых начинался с 3 тысяч экспонатов, поступивших с самых главных и самых характерных месторождений Урала. Как расположить эти экспонаты? В каком порядке представить зрителям? Здесь на помощь пришли рекомендации виднейшего российского геохимика и минералога А.Е. Ферсмана.

В своей книге «Занимательная минералогия» академик писал про минералогические музеи:

«Здесь мы учимся узнавать камень не искусственно выдернутым из природы, а в той естественной обстановке, в которой он встречается вместе с другими камнями, связанный в своей истории со всей жизнью природы, с почвой, которая его покрывает, климатом, который его изменяет, растительным покровом и самой жизнью животных и человека. Именно так и показан камень».

Гайские камни экспонируются именно так – системно.

О ходе рудообразования Гайского месторождения свидетельствуют минеральные ассоциации. Минеральная ассоциация – совокупность всех минералов, которые есть в конкретном участке земной коры. Они служат ключиком к пониманию особенностей месторождения.

Минеральные ассоциации Гайского месторождения многократно описаны в специальной научной литературе, в статьях и диссертациях. Вот, например, как классифицирует их группа авторов (М. Бородаевская, В. Сагло и др.) в статье «Особенности геологического строения Гайского рудного поля и некоторые вопросы генезиса медноколчеданного оруденения» (Челябинск, 1967):

«Рудные тела Гайского месторождения сформированы в несколько стадий при совмещении следующих минеральных ассоциаций:
1. Ранняя пиритовая.
2. Халькопирит-пиритовая.
3. Сфалерит-халькопирит-пиритовая с примесью блеклой руды.
4. Борнит-халькопиритовая с примесью галенита и блеклой руды.
5. Кварцево-карбонатная с поздними сульфидами.
Сочетание этих минеральных ассоциаций образует различные минералогические типы сплошных и вкрапленных руд».

В Уральском геологическом музее минералогические экспонаты ассоциированы в те же группы, в которых они встречаются в природе.

Вот халькопирит (тот самый «медный колчедан», именем которого определен тип Гайского месторождения).

Вот теннантит (сульфоарсенид меди), халькопирит, борнит, пирит…

… и пиритовая «сыпучка».

Это борнит, пирит, халькопирит.

Сера из железной «шляпы» колчеданной залежи, то есть из зоны окисления…

«Гайчане под стеклом» тщательно препарированы. Они представляют не только разные минеральные ассоциации Гайского месторождения (следовательно, и разные этапы геологической истории). Они также демонстрируют разную структуру руды.

Разные текстуры…

Массивная халькопиритовая руда.

Вкрапленная халькопиритовая руда.

Массивная серно-колчеданная руда

Массивная свинцово-медно-цинковая руда

Прожилково-вкрапленная полиметаллическая руда

А в целом, все эти камни объединяет одно: благодаря им…

…и существует город Гай.