В конце лета 1829 года, с небольшим отрывом друг от друга, в наших краях прошли с экспедициями Григорий Петрович Гельмерсен и Эрнст Карлович Гофман, а вслед за ними – Александр фон Гумбольдт, Густав Розе и Христиан Готфрид Эренберг. В 1831 году в районе горы Магнитной побывал естествоиспытатель Эдуард Александрович Эверсман. Все эти учёные заложили первую ступень в понимании геологических процессов, сформировавших гору Магнитную.
Основываясь на их сведениях, в 1875 году Герман Адольфович Траутшольд предпринял попытку досконального исследования и пришёл к выводам, положившим основу геологии Магнитной горы. Во многом все эти исследования малоизвестны широкому кругу читателей, а некоторые – до сих пор не переведены с немецкого. Иосиф Августинович Морозевич в своей работе «Гора Магнитная и её ближайшие окрестности», опираясь на опыт немецких учёных, частично рассмотрел их выводы. Дальше эстафету принял Александр Николаевич Заварицкий, чья многолетняя геологическая деятельность в районе горы Магнитной привела к постройке металлургического комбината и города Магнитогорска.
Герман Адольфович Траутшольд – немецкий и российский геолог и палеонтолог. Неоднократно предпринимал длительные поездки с целью геологического обследования различных районов Европейской части России, в том числе и Урала. Его «Письма с Урала», опубликованные в 1875 году, содержат первое наиболее полное описание характера железных руд горы Магнитной. Статья Траутшольда вышла на немецком языке и до сих пор не была переведена. Восполняя этот пробел, я сделал перевод фрагмента с описанием посещения горы Магнитной. Помимо геологического исследования, этот небольшой отрывок включает историко-этнографические сведения. Траутшольд – единственный из учёных мужей упоминает «киргизские гробницы» на вершине, описывает сигнальный шест у казачьего линейного маяка на горе Магнитной. Именно от этого сигнально-охранного сооружения гора получила второе название – Маячная, а вовсе не от геодезического «маяка», как полагали позже участники экспедиции Д. И. Менделеева. У Траутшольда в списке вершин горы Магнитной, записанных им со слов местного рабочего, нет горы Берёзовой, зато упомянуты Малая и Большая горы, Южная Магнитная. Большая Магнитная гора – калька с башкирского Улу-Утассе-Тау – Большая-Атач-Гора. Ранее уже было упоминание о Большом и Малом Атаче. Где точно находился Малый Атач неизвестно – к северу от Большого Атача. Так что Траутшольд ещё застал подобное разделение горы у местного населения на Малую и Большую. Скорее всего, Малая – прежнее название Берёзовой. Из пяти вершин горы Магнитной рабочий Белорецких заводов назвал учёному только четыре: Узянка – центральная гора – не была названа. В описании Траутшольда перед нами открывается девственный мир едва тронутой малыми рудными разработками Магнитной горы. Особое внимание уделено геологии её вершины – горе Атач.
«Несмотря на то, что рудные богатства горы Магнитной славятся с половины XVIII столетия, сведения о её геологическом строении до последнего времени были очень скудны и разноречивы, – писал Иосиф Морозевич. – Первыми исследователями Южного Урала вообще, а Магнитной горы и её окрестностей в частности, являются Гофман и Гельмерсен. Учёные эти определили, что Магнитная лежит в полосе полевошпатовых порфиров, заключающих там и сям зернистые зеленокаменные породы. Затем Гельмерсен, приняв гору Благодать, Качканар и Магнитную за аналогичные геологические образования, высказался о них, как о «исполинских излияниях магнитного железняка в области зелёных камней и зелёнокаменных порфиров». Залежи магнитного железняка он всюду считает продуктом вулканических извержений: «Подробное исследование горы Благодати показало мне, что магнитный железняк вышел из-под плутонических пород, изменил их отчасти и излился потоками, наподобие расплавленного чугуна».
«Второе путешествие наше из Белорецкого завода было в Тирленский железный завод, принадлежащий к первому и лежащий от него на север в 30 верстах, на реке Белой, – указывали Гофман и Гельмерсен в «Описании Южного Урала». – Ближайшая дорога из Белорецка к Магнитной, по которой доставляют также к заводу руды, идёт на юго-восток через горы к Малому Кизилу, а здесь спускается к почтовой дороге и соединяется с нею в 11 верстах выше Магнитной. Не доезжая 18 вёрст до Магнитной и в 6 верстах от почтовой дороги появляется при Кизиле буро-серого цвета землистый известняк, в пластах весьма толстых с окаменелостями, который и продолжается до почтовой дороги, где на берегу реки Урал показывается голышёвый сланец».
О руде горы Магнитной особо указано: «руда сия богата и разработка оной легка».
«Первая из этих крепостей получила свое название от близлежащих Магнитных гор – Улу-Утассе-Тау, которую мы, к сожалению, не смогли посетить сами, так как проезжали через станцию Магнитную ночью, после Гофмана и Гельмерсена, – отмечал в своих записках Густав Розе. – Гора эта находится в 7–8 верстах к северо-востоку от крепости, по ту сторону реки Урал, в небольшой горной цепи, что состоит из полевокаменного порфира, иногда зернистого «зелёного камня», в окружении преобладающего полевого шпата. Так как под «зелёным камнем» до сих пор понимались роговая обманка, а также авгитосодержащие горные породы, таким образом, из приведённых выше сведений, не стоит ли считать порфир авгитовым порфиром».
«Порфир роговиковый, полевошпатовый, зеленчаковый и даже глинистый попадается в пластах огромных размеров: так, например, около станицы или крепости Магнитной, и в особенности на левом азиатском берегу, огромное пространство степи состоит из роговикового и полево-шпатового порфира, образующих там пространные, хотя и низменные хребты, – писал в книге «Естественная история Оренбургского края» Эдуард Эверсман. – К последним принадлежит и столь известная Магнитная гора, лежащая в восьми верстах от станицы того же имени на северо-восток. Гора состоит большей частью из полевошпатного порфира, заключающего в себе магнитное железо в гнёздах всех размеров».
«Исследователь Урала Траутшольд в своих «Письмах» упоминает также о горе Магнитной, которая, по его наблюдениям, кроме магнитного железняка, заключает ещё значительные массы полевошпатоваго порфира, – писал Морозевич об изысканиях Траутшольда. – Что же касается зеленокаменных пород, открытых здесь Гофманом и Гельмерсеном, то Траушольд, несмотря на тщательные поиски, не мог их найти, Траушольд не согласен с мнением Гельмерсена о выходе магнитного железняка из-под плутонических пород, он не склонен видеть в залежах руды на горе Магнитной постепенное формирование при менее высоких температурах, чем воздействие плутонических процессов».
«Ночь была такой приятной, что я остановился только на второй почтовой станции, чтобы переночевать. Оттуда мы отправились на следующий день рано утром к Магнитной горе, удалённой на 12 верст, до которой и добрались в добрый час, что было сделано без особых усилий, так как она поднимается из степи очень пологим склоном, сплошь покрытым травой; только в отдельных ложбинах попадаются клочки жалких берёз и заросли диких вишен, – из статьи Траутшольда «Письма с Урала», опубликованной в немецком журнале. – Руда местами торчит из дёрна и выглядит как чистые слитки металла. Во многих местах вырыты ямы, рядом с которыми сложена добытая руда – запасы у построек конторы Белорецких заводов на следующую зиму. Магнитная гора – это своего рода горный хребет, который, кстати, не полностью обособлен, потому что на некотором расстоянии возвышаются ещё несколько холмов, которые, однако, не должны содержать руды. С расстояния я различил на Магнитной горе пять куполообразных возвышений; сопровождавший меня работник назвал мне только четыре, а именно: Большая, Малая, Дальняя и Ежовка. Руда, которая находится здесь в беспорядочных глыбах, часто покрыта оболочкой известкового спекания, источником которого, по-видимому, являются отложения скальных пород. Глыбы иногда достигают очень значительных размеров – от одной до двух кубических саженей, и некоторые из этих железных блоков проявляют довольно мощный полярный магнетизм, как я успел убедиться сам на блоке, лежащем на западном склоне Большой Магнитной горы. Местами эти блоки содержат друзы из кристаллов магнитного железа с довольно острыми краями – комбинации октаэдра с ромбододекаэдром. Такая руда даёт от 77 до 80 процентов чугуна.
Кроме магнитного железа Магнитная гора заключает ещё значительные массы полевошпатового порфира.
Гельмерсен и Гофман наблюдали здесь «зелёный камень», но я не смог найти того же, несмотря на многочисленные поиски, причем, кстати, не хочу утверждать, что он, возможно, всё-таки существует. Много осыпей щебня полевого шпата и более крупные белые и красноватые кристаллы полевого шпата видел на вершине. На этой вершине так же, как и на северном склоне Большой Магнитной горы, многие каменные валы, так называемые «киргизские гробницы», сделаны из того же материала. На вершине Большой Магнитной горы вокруг установленного там сигнального стержня тянется ров глубиной в два-три фута, через который обнажается коренная порода. В отброшенном каменном валу лежат большие и маленькие кристаллы полевых шпатов, черноватые и зеленоватые. На некоторых поверхностях кристаллов полевого шпата прорисовка из более тёмных волнистых линий эпидота, среди других – красивый большой кристалл, призматические поверхности которого имеют ширину почти полтора фута. В массе породы иногда встречаются меньшие полевошпатовые кристаллы порфировидных вкраплений, предполагаю, что этот полевошпатовый порфир является ложным кристаллом в полевом шпате, о чём говорит и шероховатая поверхность. Местная порода, конечно, требует более глубокого изучения, но, судя по тому, что я видел, я очень далёк от того, чтобы приписывать образование магнитного железа, как сказано у прежних естествоиспытателей, плутоническим процессам. На Южной Магнитной горе величина полевых шпатов говорит против такой гипотезы, она свидетельствует в противоположность – очень постепенному формированию при менее высоких температурах. От станции Магнитной, расположенной на реке Урал, в 8 верстах от Магнитной горы, я снова отправился в горы, следуя не большой дорогой, ведущей через Орск, а старой Оренбургской горной дорогой».