Полная версия

Главная arrow География arrow Генетическая минералогия и стадиальный анализ процессов осадочного породо- и рудообразования

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

ЗАВЕРШАЮЩАЯ

Подводя итог всему вышеизложенному, автор считает уместным обсудить аспекты дальнейшего развития стадиально-генетических исследований минералогии осадочных образований в земной коре — на континентах и океанском дне. Общие представления о вкладе этого научного направления в решение фундаментальных и прикладных проблем литологии и минерагении можно извлечь из предыдущего обзора, начиная от 5-й и по 13-ю главу включительно. Однако той информацией не были исчерпаны все сведения о результативности научных работ в данной области и о нереализованных возможностях положенной в их основу методологии.

Поясню вышесказанное: сегодня не все минеральные группы одинаково детально и полно исследованы применительно к их участию в осадочном процессе. Главными объектами внимания литологов в этом аспекте были и остаются силикаты, алюмосиликаты и кварц. Другие категории минералов не вошли в сферу исследований А.Г. Коссовской и ее учеников. Эти минералы (из карбонатных, фосфатных, латеритных, эвапоритовых и других осадочных формаций) все еще ждут своих исследователей, которые проанализировали бы их типоморфные признаки, особенности кристаллохимии и парагенетические сочетания применительно к обстановкам седиментогенеза и постседи- ментационным стадиям литогенеза. В таком аспекте предстоит переосмыслить обильный, накопленный в XX — начале XXI веков геологами и минералогами фактический материал. Изучение отдельных минеральных видов уже ведется.

Так, например, после ухода из жизни А.Г. Коссовской, заметный вклад в познание геоминералогии и стадиальной эволюции в осадочном процессе сульфидов железа внес В.Г. Викулов в защищенной им на Геологическом факультете МГУ кандидатской диссертации о пиритах угленосных формаций и в коллективной монографии (Викулов и др., 2002). В еще более широком плане онтогению микроструктур диагенетического и постдиагенетическо- го пирита колчеданных руд показали новочеркасские ученые И.А. Богуш и А.А. Бурцев (2004). А по геоминералогии силикатных руд железа еще при жизни А.Г. Коссовской и под ее руководством интересные открытия сделала Е.В. Голубовская (1999) (ГИН РАН), которая продолжила эту тематику работ до сего времени. Большой вклад в раскрытие эволюции форм накопления в осадках и механизмов преобразования аморфного кремнезема, а также по- лиминеральных тонкодисперсных систем внесла и продолжает вносить И.И. Плюснина (1983, 2004) (Геологический факультет МГУ). Возникновение и трансформирование при седиментоге- незе, диагенезе и катагенезе карбонатных минеральных и породных ассоциаций глубоко проанализировали А.А. Махнач (1989 и др.) — ныне академик НАН Беларуси, а также профессор РГУ нефти и газа им. акад. И.С. Губкина В.Г. Кузнецов (2000, 2003). Кристаллохимия и механизмы осадочно-диагенетическо- го карбонатообразования были обстоятельно описаны в переведенном на русский язык учебнике М.Р. Лидера (1986). Также новые сведения о механизмах возникновения и преобразования фосфатов и о микроструктурных признаках прежней «работы» этих механизмов (с привлечением новейшей электронно-микроскопической аппаратуры) опубликован московскими учеными РАН В.П. Батуриным, Э.Л. Школьником, В.Н. Холодовым и др.

Тем не менее, у исследователей до сих пор осталось гораздо больше, чем сделано, нереализованных возможностей по раскрытию закономерностей и признаков влияния экзогенных обстановок и факторов седименто- и литогенеза на конкретные параметры кристаллических решеток и типоморфизм многих из оксидов, гидрооксидов, карбонатов, фосфатов, сульфатов, нитратов и др. минеральных образований. Новые сведения о них в сочетании с известными данными о геоминералогии силикатов послужат серьезным импульсом к дальнейшему уточнению решений теоретических задач литологии.

Здесь есть над чем поработать в будущем, принимая во внимание то, что методология стадиально-геоминералогичес- ких работ неоднократно апробирована (см. в главах 1,2, 4). Она отвечает современным стандартам уровня мировой науки, потому что характеризуется: комплексностью, системностью и историчностью подхода к изучаемому природному объекту, у которого все системные компоненты взаимосвязаны и взаимозависимы в периоды их зарождения и на всем протяжении своих геологических жизней. Читатели могли убедиться в этом на примере самых очевидных взаимоотношений между минералами- донорами и минералами-воспреемниками донорских веществ в едином осадочном теле терригенной формации (рис. 14.1.).

Схема изменения минеральных компонентов терригенных пород в разрезе верхоянского

Рис. 14.1. Схема изменения минеральных компонентов терригенных пород в разрезе верхоянского

комплекса, по А.Г. Коссовской и В.Д. Шутову, 1956 г.

В кружках — компоненты обломочные, в квадратах — видоизмененные и новообразованные; шириной заштрихованных полос символизируются изменения их содержания; цифрами I—IV обозначены зоны преобразования пород, их мощности и возраст: I — неизмененного глинистого цемента, 500 м, верхи К-,, II — хлоритового и хлорито-кварцевого цемента, 3000-3500 м, K1-J3, III — кварцево-регенерационного цемента, 4000-6000 м, J2 — Р1 > IV — кварцево-регенерационного и слюдистого шиповидного цемента, 3500 м, Pv

Все эти аллотигенные и аутигенные минералы представляют собой первичные элементы флюидно-породных систем зоны осадкообразования и стратисферы. Системы эти именованы «флюидно-породными» вследствие деятельного участия в ми- нералогенезе флюидной фазы разного происхождения (седи- ментогенного, постседиментационного и ювенильного). Вне этой фазы любые структурно-вещественные преобразования минералов и их ассоциаций, т.е. осадочных пород в подавляющем их большинстве не смогли бы реализоваться. Синтез новейших данных о ведущей роли флюидной фазы в осадочном минерало- и породообразовании, а также о принципах и конкретных приемах системного анализа эволюции процессов литогенеза читатель может извлечь из недавно изданной книги автора (Япаскурт, 2005).

Теперь надо сделать еще одно существенное замечание ко всему описанному выше. Излагая курс геоминералогии, автор сознательно сделал допущение, которое облегчило восприятие сложного и разнообразного фактического материала, но неизбежно упростило представление о функционировании природных систем. Мы рассматривали взаимосвязи в основном только минеральных компонентов, принимая при этом во внимание постоянное «посредничество» флюидной фазы. Однако в неразрывном единстве с ними практически повсеместно находятся компоненты ОВ, которые очень существенно влияют на характер и направленность процессов минералогенеза, и во многом определяют его конечные результаты. А мы в ряде случаев этот важный фактор седименто- и литогенеза условно как бы «выводили за скобки», хотя местами отмечали его роль (см. в главе 3).

При описании глинистых минералов (в главе 5) кратко отмечено участие бактериального фактора в генезисе глауконитов. Сейчас этому вопросу посвящена целая серия глубоких исследований российских и зарубежных ученых, прежде всего, сотрудников ГИИ РАН РФ. Гептнера и Т.А. Ивановской (1998). Вообще роль микробиальных процессов в аутигенном минерало- генезе до недавнего времени явно недооценивалась. Сейчас под редакцией академика РАН А.Ю. Розанова опубликованы работы, где убедительно показана огромная роль жизнедеятельности микроорганизмов, влиявших на процессы осадочного по- родообразования. Об этом лучше всего можно рассказать дословной цитатой их вышеуказанного исследователя.

«Итак, образование многих осадочных пород сегодня можно связать с деятельностью микробов. Для фосфоритов, карбонатов и высокоуглеродистых пород это совершенно очевидно. Однако стало понятным, что и в обычных глинистых породах, особенно если они содержат хотя бы минимальное количество углерода, легко обнаружить фоссилизированные остатки микробов, в том числе цианобактерий. Недавно с этой точки зрения были хорошо изучены вендские породы Приуралья, где в скважинах в обычных аргиллитах обнаружили нитевидные цианобактерии. Аналогичные результаты были получены и по глинистым породам нижнего кембрия Сибирской платформы и Южной Австралии.

Вероятно, следует особенно подчеркнуть: исследования древних пород наводят на мысль, что при накоплении глинистых осадков микробы, с одной стороны, могут играть роль организатора транспорта глинистых частиц на дно, а с другой — быть катализатором образования аутогенных силикатов в слизистых чехлах цианобактерии. Последнее казалось достаточно очевидным при рассмотрении древних пород, где бактерии замещались алюмосиликатами. Это было отчетливо и неоднократно показано на современном материале. Слоистые силикаты образовывались как на коккоидных, так и на нитчатых формах» (Розанов, 2002, с. 19). И в подтверждение этой цитаты, ее автор продемонстрировал ряд микрофотографий, сделанных с помощью растрового электронного микроскопа с высоким разрешением и четкостью изображения.

Но вернемся теперь от бактериального фактора к общей роли захороненных в осадках ОВ. В фактологических фрагментах текстов глав 5-13 мы ограничивались краткой констатацией количественных и качественных влияний ОВ на минерагеничес- кие процессы. Но это была несколько упрощенная схема, поскольку сегодня существуют не учтенные в книге схемы детальнейшей вещественно-генетической типизации категорий ОВ и описания их роли в процессах генерации твердых и жидких углеводородов. Применительно к континентальным угленосным формациям новейшие данные в этой области содержатся в недавней монографии П.П. Тимофеева (2006), а к морским нефтегенерирующим и газогенерирующим комплексам — их ОВ досконально исследовали геологи-нефтяники школ И.Б. Вассоеви- ча (1986), С.Г. Неручева, А.Э. Конторовича; см. обобщения в учебнике (Баженова и др., 2000). По своей глубине и детальности это научное направление превзошло геоминералогию, хотя, к сожалению, в очень немногих работах анализ формирования и трансформирования компонентов ОВ сочетается с глубоким анализом эволюции минерального вещества. Такие исследования предпринимались отдельными геологами, начиная со второй половины XX в.: А.И. Гусевым, А.И. Бочарниковой и др. (1965), В.М. Желинским (1980), Г.А. Ивановым (1968), С.Д. Малининым (1963), Т.М. Пчелиной (1970), Б.А. Соколовым и О.В. Япаскуртом (1983), П.П. Тимофеевым и Л.И. Боголюбовой (1969); а ныне продолжены В.В. Петровой, И.Е. Стукаловой и др. (2003). Они касаются отдельных минеральных групп — глинистых минералов,кварца, полевых шпатов и др.

В дальнейшем, по-видимому, будет целесообразно синтезировать развитие геоминералогических исследований с углепетрографическими и нефтегеологическими исследованиями ОВ на формационной основе. Причем объекты этих обобщений непременно выйдут за пределы формаций терригенных, охватив карбонатные, кремнистые, фосфатные и др. породные комплексы, которые представляются почти нетронутой целиной для новых открытий в рассмотренной здесь научной области.

Очень важный аспект — внедрение геоминералогических исследований в минерагению. Сейчас в этом направлении работает автор со своими коллегами - профессором геологического факультета МГУ В.И. Старостиным, докторами наук из ГИН РАН О.Г. Лазуром, И.М. Симановичем, Н.А. Созиновым, Ю.Г. Це- ховским и из ИГЕМ РАН Б.А. Богатыревым (Старостин, Япаскурт, 2007; Цеховский и др., 2008) и др., см. в главе 10. Суть развиваемой в наших работах концепции такова. Это принципиально новый подход к оценке роли стратисферы как вместилища поли- генных руд, сформированных под влияниями экзо- и эндогенных факторов. Сюда относятся, в первую очередь, стратиформ- ные месторождения благородных, цветных металлов, железа, магния и др. Они частично рассматривались в конце главы 10. Так вот, традиционно геологи, изучавшие постседиментацион- ные процессы мобилизации металлов внутри осадочной оболочки (под влияниями гидротерм, метаморфизма или магматизма), рассматривали стратисферу как инертное вместилище рудных тел, уделяя внимание в основном дислокационно-текстурным и структурным особенностям осадочных пород в аспекте их коллекторских свойств — благоприятных или неблагоприятных для миграции рудоносных флюидов. Попутно изучались ззо

вторичные (эпигенетические) изменения этих пород и возможные их донорские качества применительно к конкретному рудному телу.

Между тем, все изложенные выше данные безусловно показывают нам вот что. Стратисфера — это самоорганизующаяся и динамично развивающаяся органо-минерально-пордно-флю- идная система, которая сама в определенных обстоятельствах активно влияет на постседиментационный рудогенез. Эта система постоянно подпитывается энергией и веществом как сверху, так и снизу. И она отдает свою энергию процессам фазовой дифференциации своих собственных веществ на системных микро- и макроуровнях.

Внутристратисферные процессы реализуются циклически, дискретно на протяжении длительной геологической истории жизни стратисферы. Она за это время постоянно разрушается гипергенными и метаморфическими процессами и постоянно же воссоздается седиментогенно-литогенетическими процессами. В таком режиме осуществляется рециклинг рудных веществ — заимствование металлов из более древних формаций и перемещение на геохимические барьеры более молодых образований, что мы отчасти видели на примере золоторудной минерализации в верхоянском комплексе.

Автор надеется на то, что исследователи металлогении с пользой для себя примут «на вооружение» методы системных геоминералогических, стадиальных, литолого-генетических и фациальных исследований внутристратисферных процессов геологического прошлого, о которых написано в этой книге.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>