Научная статья на тему 'Катастрофизм - обязательный этап становления геолого-промышленных типов рудных эндогенных месторождений'

Катастрофизм - обязательный этап становления геолого-промышленных типов рудных эндогенных месторождений Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
362
59
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
РУДНО-МАГМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА / КАТАСТРОФИЗМ / ПРИРОДА ОРУДЕНЕНИЯ / ORE MAGMATIC SYSTEM / CATASTROPHISM / NATURE OF MINERALIZATION

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Салихов Владимир Салихович

Рассмотрена рудно-магматическая система с позиций непрерывно-прерывистого течения геологических процессов. Обоснована идея необходимости этапа катастрофизма как обязательного при образовании любых геолого-промышленных типов эндогенных месторождений, особенно крупных и уникальных. Показано, что природа катастрофических явлений комплексная, при участии внеземных факторов, будирующих и инициирующих эндогенную активность и рудно-магматический процесс. Даны практические рекомендации по установлению разномасштабного катастрофизма в геологической летописи месторождений с позиций синергизма

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Catastrophism - Critical stage in Formation of Geological Economic Types of ore Endogenic Deposits

The study considers the ore magmatic system from the point of continuous and interrupted flowing of geological processes. The idea of the necessity of catastrophism stage as critical in formation of any geological commercial types of endogenic deposits (especially large-scale and unique ones) is supported. The study shows that the nature of the catastrophic phenomena is complex and is ac-companied by subterranean factors stimulating and initiating the endogenic activity and ore mag-matic process. Practical recommendations are provided for determining catastrophism of various scales in geological chronicles of deposits from the position of synergism

Текст научной работы на тему «Катастрофизм - обязательный этап становления геолого-промышленных типов рудных эндогенных месторождений»

Есть мнение

УДК 551.24:553.3/9

Салихов Владимир Салихович Vladimir Salikhov

КАТАСТРОФИЗМ - ОБЯЗАТЕЛЬНЫЙ ЭТАП СТАНОВЛЕНИЯ ГЕОЛОГОПРОМЫШЛЕННЫХ ТИПОВ РУДНЫХ ЭНДОГЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

CATASTROPHISM - CRITICAL STAGE IN FORMATION OF GEOLOGICAL ECONOMIC TYPES OF ORE ENDOGENIC DEPOSITS

Рассмотрена рудно-магматическая система с позиций непрерывно-прерывистого течения геологических процессов. Обоснована идея необходимости этапа катастрофизма как обязательного при образовании любых геолого-промышленных типов эндогенных месторождений, особенно крупных и уникальных. Показано, что природа катастрофических явлений комплексная, при участии внеземных факторов, будирующих и инициирующих эндогенную активность и рудно-магматический процесс. Даны практические рекомендации по установлению разномасштабного катастрофизма в геологической летописи месторождений с позиций синергизма

Ключевые слова: рудно-магматическая система, катастрофизм, природа оруденения

The study considers the ore magmatic system from the point of continuous and interrupted flowing of geological processes. The idea of the necessity of cata-strophism stage as critical in formation of any geological commercial types of endogenic deposits (especially large-scale and unique ones) is supported. The study shows that the nature of the catastrophic phenomena is complex and is ac-companied by subterranean factors stimulating and initiating the endogenic activity and ore mag-matic process. Practical recommendations are provided for determining catastrophism of various scales in geological chronicles of deposits from the position of synergism

Key words: ore magmatic system, catastrophism, nature of mineralization

Одной из наиболее дискуссионных и обсуждаемых тем учения о рудных месторождениях является их генезис, природа оруденения. Традиционно неоднозначны взгляды исследователей на основные составляющие рудообразующего процесса, причин повышенных и высоких концентраций элементов на достаточно ограниченной площади: это источники рудного вещества, способы его транспортировки, условия и особенности концентрирования в местах рудолокализации. Широк круг представлений о причинах промышленных концентраций вещества на небольших площадях, их глубинность [6].

Существуют разные взгляды по каждому из составных компонентов формирующегося месторождения, вплоть до фантастических, как-то привнос рудного вещества из космического пространства. Принципиальным является установление направленности процесса рудообразования и определение пути развития: эволюционный (непрерывный и постепенный) или прерывистый (пунктуализм, катастрофизм).

Особенно дискуссионна природа крупных и уникальных месторождений: развиваются ли они по особым законам, редким сочетаниям благоприятных факторов или такие объекты не выходят за рамки сущес-

твующих рядовых схем рудообразования, отличаясь лишь количественными показателями. Возможны ли и повторяемы ли уникальные месторождения в истории Земли или такие объекты штучные? [13; 14].

Анализ геолого-структурных и генетических особенностей месторождений и особенно крупных объектов позволяет уверенно говорить о непременном участии в их формировании фазы катастрофизма земного или внеземного происхождения, которые в различной степени проявлены в летописи месторождений.

В настоящей работе развивается идея участия катастрофизма как стимулятора процесса рудонакопления или триггера (спускового крючка) эндогенной активности при формировании месторождений, особенно крупных и уникальных.

Понятие «катастрофа» в переводе с греческого означает переворот, переломное важное событие, решающее какое-либо явление. Геологические катастрофы разноранговые и разномасштабны, от глобальных, наиболее ярких, нашедших отражение в геологической летописи, до местных, локальных типа слойков в слоистой серии, которые рассматриваются как «скачки» в седиментационном процессе. В этой связи уместно подчеркнуть, что широко распространенная горизонтальная слоистость, обычно рассматриваемая как признак спокойной седиментации в осадочных бассейнах, не отвечает действительному положению, поскольку при спокойной седиментации слоистость не проявилась бы вообще, а между составными частями породы (например, песчаник и алевролит) были бы плавные переходы. В данном случае слойки в горизонтальной слоистости отвечают «скачку», вызванному периодически появляющемуся гидродинамическому удару (взрывному явлению, включая атмосферу), после которого происходит мгновенное осаждение взвешенного материала и образование слоя. Такую текстуру можно наблюдать в массиве выпавшего, уплотняющего снега в городской черте.

Катастрофами называют скачкообразные изменения, возникающие в виде

внезапного ответа ( реакции) системы на плавные изменения (количественные и качественные) внешних условий [ 1 ]. Это переход из одного устойчивого состояния в другое, новое равновесное состояние безотносительно к масштабу явления. При этом происходят как количественные, так и качественные изменения. Сюда не относится обыденное понимание катастроф, связанных со стихийными бедствиями (ураганы, наводнения и др.) , приводящими к массовой гибели людей [12].

Идеи катастрофизма в историко-геологическом развитии Земли воспринимались неоднозначно на различных этапах. Катастрофические представления и идеи, ярким представителем которого был французский ученый Ж. Кювье, сменились эволюционными направлениями и концепцией эволюционизма Ж.Б. Ламарка, Ч. Ляйеля и далее Ч. Дарвина. Спор же сторонников и противников этих идей шел с переменным успехом и вошел в историю геологии как один из «Великих геологических споров».

Катастрофизм теперь не воспринимается как нечто реакционное. В настоящее время в связи с развитием новых идей в естествознании ( прежде всего, физике) , интерес к катастрофизму и катастрофическим явлениям значительно возрос и получил несколько иную направленность, и в геологии народилась новая теоретическая база, позволяющая с иных позиций подойти и оценить такое аномальное явление, как концентрированное состояние в земных недрах химических элементов, относительно их естественного рассеянного состояния. Такой базой является математическая теория катастроф ( благодаря усилиям, прежде всего, французского математика Р. Тома), увязывающаяся с нелинейными и неравновесными процессами, приведшими к появлению целого ряда новых дисциплин и новых направлений в науке (нелинейная геофизика, нелинейная металлогения, нелинейная геодинамика и др. )[11].

Нелинейность и катастрофизм проявляются от атомарного уровня ( скачкообразное изменение энергии атома при квантовых переходах, переходах из одного

устойчивого состояния в другое — новый энергетический уровень) до Вселенского (зарождение планетных систем вследствие, например, катастрофического Большого взрыва — взрыва Сверхновой после квазиравновесного развития) . Неоднородность же в процессе развития порождает новый порядок, под внешним воздействием и особый класс упорядоченных пространственно-временных структур, названных И. Пригожиным диссипативными. В развитии (эволюции) одной и той же системы могут возникать несколько диссипативных структур, а выбор одной из них происходит под действием флуктуаций компонентов, образующих систему.

В историко-геологическом направленном развитии Земли весьма важным является установленная разнопорядковая цикличность — квазипериодическое (нелинейное) повторение стадий развития, последовательность событий и переход в которых осуществляется прерывисто. Среди них В.Е. Хаиным обоснованы наиболее крупные тектонические циклы под названием циклов Вилсона, Бертрана и Штиле [2].

Циклы Вилсона отражают период времени геологического развития суперконтинентов от момента их зарождения до времени распада или промежуток времени от образования нового океанического бассейна до его закрытия. Этот промежуток времени оценивается 500...600 млн лет по В.Е. Хаину [19], а эпохи распада суперконтинентов благоприятствуют, например, взрывам (катастрофическим скачкам) разнообразия органической жизни и способствуют появлению ведущих эпох образования минерального сырья, в частности, эпох нефтеобразования.

Циклы Бертрана выделены на основе анализа раскрытия и последующего закрытия окраинных морей и превращению их в складчатые (складчато-покровные) горные сооружения, сопровождаемые метаморфизмом и гранитизацией. Широко известны пять циклов Бертрана: байкальский, каледонский, герцинский, киммерийский и альпийский, продолжительностью

150.200 млн лет [2], что в целом укладывается в Галактический год продолжительностью (по разным оценкам) в 160.220 млн лет. Со становлением этих циклов связываются и одноименные минерагеничес-кие эпохи, и образование крупных и уникальных объектов.

Циклы Штиле отвечают орогеничес-ким фазам, выделенным Г. Штилле, число которых оценивается 20.40. И несмотря на возникшую позднее серьезную критику этой концепции, реальность существования таких циклов не подлежит сомнению [2], а длительность циклов составляет 30 млн лет. Н.Л. Добрецов назвал такую цикличность главной геологической периодичностью.

Нередко отдельные орогенические фазы Штилле выделяют в качестве завершающих этапов развития циклов Бертрана и Вилсона, т.е. завершение одного и появление нового цикла происходит скачкообразно. Под тектоническими эпохами и фазами подразумевают интервалы непродолжительного — первые млн лет времени, отвечающие их существенному усилению интенсивности и перестройке структурного плана складчатых систем [19]. На этот промежуток времени падает и интенсивное минералообразование. Кроме этих масштабных циклов выделяется и другая многообразная цикличность — от первых млн лет до циклов Солнечной активности, среди которых наиболее значимый 11-летний, а также циклы Миланковича, вызванные изменением наклона оси вращения Земли и изменением климата.

В непрерывно-прерывистой цепи развития геологических событий встает вопрос о их продолжительности в масштабе геологического времени и самом понятии «событие» (как катастрофического явления).

П.И. Гретенером предложено под «событием» понимать процесс, занимающий не более одной сотой от общей продолжительности рассматриваемого промежутка геологического времени, поскольку на любом графике отрезок, равный одной сотой шкалы времени, будет не больше толщины карандашной линии, и следовательно, со-

бытие будет выглядеть скачком [5], т.е. представляется возможным фиксировать катастрофу. Продолжительность катастрофического события в геологических процессах самая разнообразная (первые минуты в землетрясениях до млн лет в тектонических эпохах, а в квантовых процессах продолжительность оценивается на нанноуровне).

Происхождение крупномасштабной цикличности связывается не только с глубинными геодинамическими процессами, протекающими в тектоносфере Земли, но и с процессами, протекающими в Галактике, например, кометными бомбардировками Земли — струйными потоками (спиральными рукавами) Галактики, имеющими ква-зипериодический характер. Космический фактор здесь рассматривается как триггер — спусковой механизм эндогенной активности планеты Земля. Так, смена байкальского цикла каледонским, равно как и смена герцинского этапа киммерийским связаны с сильной кометной бомбардировкой [2].

Между тем в геологической науке все более укрепляется мысль, высказанная великим российским естествоиспытателем В.И. Вернадским (1934), что «Землю следует рассматривать как Галактический объект, только тогда будут поняты полностью геологические процессы, происходящие на ней».

Катастрофизм и рудообразование. Историко-геологический анализ материалов как отдельных рудных районов, так и крупных регионов показывает, что ка-тастрофизм и эволюционизм — процессы взаимосвязанные, а само непрерывно-прерывистое развитие является нормальным явлением вообще, хотя фаза катастрофиз-ма более кратковременная и в геологической летописи выражена наиболее рельефно и чаще всего фиксируема в геологических объектах.

Подобный характер течения геологических процессов (непрерывно-прерывистый) устанавливается в большинстве рудных провинций и месторождений, прежде всего, в виде зональности и ярусности оруденения, обусловленное существованием

двух или более вертикальных интервалов с промышленным оруденением ( разноярусные полихронные, флюидно-гидротермальные колонны) , где на разных гипсометрических уровнях могут развиваться разнотипные рудные формации. Смена рудной минерализации (особенно со сменой структурных этажей) отвечает переломным этапам ( бифуркациям) в эволюционном развитии рудно-магматических систем и непосредственно связано с фазой катастрофизма или тяготеет к ней, что находится в соответствии с современной теорией природных катастроф, т.е. резкие переходы квазистабильных систем в новое равновесное состояние (неадекватные предыдущему).

Скачкообразное (прерывистое) течение флюидно-магматических систем определяется прерывистостью изменений термо динамических параметров (помимо внешней среды) и, прежде всего, зависит от основного компонента флюидов

— воды, структура которой (как показано многочисленными работами физиков и экспериментаторов — геохимиков) при возрастании температуры от 0 до 500 С скачкообразно меняется, а следовательно, меняются растворимость минералов, константы диссоциации различных электролитов, характер и ход взаимодействия гидротермального раствора с вмещающей средой и др. Подобное (прерывистое) течение рудообразующей системы происходит и при изменении давления, приводящего к периодическому, взрывному «вскипанию» растворов и массовому осаждению рудного вещества, в режиме обратных связей, при достижении самоорганизующей критичности, т.е. такого состояния в системе, когда ее управляющий параметр достигает критического значения, после которого начинается лавинообразное течение процесса (мгновенный сброс излишней энергии) . Появление аномально сильного события (катастрофы) обусловлено синергетическим эффектом (кооперативным действием множества факторов в динамической системе), а центральным звеном синергетики является самоорганизация.

Скачкообразный перепад давления воды и газа в движущемся к поверхности магматическом расплаве приводит к образованию флюидно-эксплозивных (взрывных) брекчий, являющихся показателем резких изменений устойчивых состояний, т.е. являются катастрофическим событием. Такие брекчии («рудоносные брекчи-евые сооружения эксплозивные») по [18] встречаются на многих месторождениях Мира, в том числе крупных, и на территории Забайкалья, в частности, они отмечены на уникальном золоторудном месторождении «Балей».

К катастрофическим признакам может быть отнесен и ликвационный распад (расслоение) расплава при соответствующих концентрациях и температуре. Согласно магматогенно-ликвационной концепции, такой распад осуществляется также мгно-

венно (эффект катастрофизма) и происходит во всем объеме магматической камеры и является необратимым. В момент распада расплав представлен сверхтекучими не-смешивающимися жидкостями, которые находятся в режиме самопроизвольного турбулентного движения за счет стремления системы к минимуму свободной поверхностной энергии [9].

Элемент катастрофизма устанавливается при формировании уникального медного объекта Удокан, что фиксируется в рудоносном горизонте массовым образованием «сейсмогенных» песчаников ( извест-ковистых конгло-брекчий), отсутствующих преимущественно до и после образования рудных залежей [15], а также региональным фактором, имеющим внеземное происхождение (см. рисунок).

Изменения в состоянии удоканской серии на рубеже формирования Удоканского месторождения (треугольник), точки - «шлейф» проявлений меди

Одним из ярких признаков скачкообразного развития (в соответствии с теорией катастроф) геологических процессов, но более масштабного уровня являются несогласия и, прежде всего, угловые, что послужило выдающемуся немецкому тектонисту Г. Штилле основанием выделить основные орогенические фазы («Каноне» Штиле и рассмотренные циклы Штилле) в фане-розойских разрезах континентов (1924).

Фазам канона Штилле отвечают установленные короткие (1-2 млн лет) импульсы резкой активизации магматической и тектонической активности, т.е. время внедрения гранитоидов отражают эпохи тектонических перестроек и горообразование[20], совпадающие с фазами складчатости Штилле. Следует подчеркнуть, что фаза катастрофизма в развитии эндогенных флюидно-рудно-магматических, мантий-

ных и мантийно-коровых системах менее продолжительная, но наиболее продуктивная, а сами рудные системы в процессе своей самоорганизации через некоторое время достигают критического состояния ( самоорганизующая критичность) , после чего начинается массовое рудоотложение ( рудные столбы или бонанцы, например) , спусковым крючком (триггером) которому является фаза катастрофизма, земного или внеземного происхождения [8].

Распознавание катастрофизма и связанного с ним оруденения в геологической летописи. Признаки катастрофических событий в геологической летописи фиксируются на региональном (глобальном) и локальном уровнях. Следствием же кратковременных глобальных катастрофических событий, выделяемых, прежде всего, в слоистой оболочке Земли, явилось новое научное направление — событийная стратиграфия, оперирующая вещественными проявлениями относительно кратковременных событий: биотические (великие и малые вымирания), седимен-тологические (катастрофиты-темпеститы, турбидиты, «черные» сланцы и др.), геохимические (иридиевая аномалия, изотопные отношения серы, кислорода, углерода и др.), тектонические (фазы орогенеза и угловые несогласия), космические (импакти-ты, планарные структуры и др.) , эвстани-ческие (мировые трансгрессии и регрессии, кривые Вейла), позволяющие проводить широкие стратиграфические сопоставления (совместно со сейсмостратиграфией), уточнять и детализировать стратиграфические сопоставления [4], а вместе с тем и процессы рудообразования.

Для Забайкальского региона наиболее продуктивным является позднеюрская ме-таллогеническая эпоха (и магматизм), что можно испльзовать как один из поисковых критериев. К этому рубежу тяготеют, прежде всего, месторождения золота, приуроченные к региональной структуре — Монголо-Охотскому тектоническому шву или находящиеся в зоне его влияния.

Коренные преобразования особенно продуктивны по периферии крупных кра-

тонов, где существуют условия длительного и унаследованного развития с периодическими всплесками (спазмами) эндогенной энергии, сопровождаемой высоконасыщенными различными полезными компонентами растворами.

Особо следует остановиться на аномальном регионе по юго-восточному обрамлению Сибирского кратона в области Б айкало-Станового полициклического

рифтогенного пояса, устойчиво и длительно развивающегося с раннего докембрия. Крупные перестройки, начавшиеся здесь, по крайней мере, около 2,0 млрд лет назад, продолжаются и поныне в пределах современного Байкальского рифта. Особый интерес представляет часть БайкалоСтанового рифтогенного пояса Забайкальского севера, где периодически появлялись крупные и уникальные объекты различных полезных ископаемых. Это докембрийские Удоканское медное и Катугинское редко-металльное месторождения, Чинейский поликомпонентный габбро-норитовый расслоенный лополит, уникальные калиевые протуберанцы-сынныриты верхнего палеозоя, мезозойская перестройка, сопровождавшаяся появлением высококачественных углей с метаном рифтогенных грабенов, а также обнаруженное здесь единственное пока в мире уникальное камнесамоцветное сырье — чароиты Мурунского массива.

Список необычных и крупных объектов Забайкальского севера этим не ограничивается. В регионе следует ожидать находки новых крупных и нетрадиционных здесь объектов, каковыми могут быть месторождения, связанные с основным, ультраосновным и щелочным магматизмом, прежде всего, хромитовые объекты, алмазоносные кимберлитовые трубки, редкометалльные карбонатиты и месторождения углеводородного сырья (прежде всего, метана).

Итоги изложенного сводятся к следующему:

1) в непрерывно-прерывистой цепи эволюционного развития геологических процессов и рудно-магматических систем фаза катастрофизма наиболее ярко выражена и диагностируема, а катастрофизм

— обязательное звено развития. Непрерывно-прерывистое течение геологических процессов подтверждается магматизмом и вулканизмом, тектоно-магматической активностью и формированием речных террас и многое другое, что отчетливо подчеркивает, что между эволюционизмом и катастрофизмом нет никаких противоречий и, более того, как отмечает акад. В.Е. Хаин, «недооценка роли скачков, катастрофических явлений делает более плоским наше видение геологической истории, сводя его к скучному униформизму»;

2) фаза катастрофизма — обязательный и важный компонент рудно-магматического процесса, особенно при формировании крупных и уникальных объектов. Очевидно, одним из первых, кто обратил внимание на участие катастрофизма в образовании месторождений, был первый российский ученый-естествоиспытатель мирового значения М.В. Ломоносов. Достаточно привести его работу «Слово о рождении металлов от трясения Земли», опубликованную в 1757 г. А известный российский ученый-тектонист чл.-корр. РАН В.В. Белоусов констатировал, что М.В. Ломоносов был катастрофистом [12]. В настоящее время устанавливается закономерная связь сейсмогенных и минерагени-ческих структур во многих регионах Мира, что позволило выделить новое научное направление — «сейсмоминерагения» (Ю.К. Щукин, 2001);

3) катастрофические геологические события могут быть регионального (глобального) и локального характера. Первые проявлены и выражены металлогенически-ми эпохами и провинциями в соответствии с известными тектоническими циклами и фазами орогенеза (вспышка, например, вулканизма на границе перми и триаса и др.) . Фиксируются «переворотами» структурно-тектонического характера (резкие угловые несогласия) , биотическими и космическими факторами (резкая смена органических остатков, кольцевые структуры, тектиты и др.);

4) локальные (и местные) геологические события катастрофического характе-

ра проявлены в пределах рудных полей и месторождений и фиксируются в геологической летописи ( разрезах) седиментаци-онными (перерывы в осадконакоплении, катастрофиты и др.) и геохимическими («запрещенные» ассоциации элементов и др.) факторами, а также проявлены на микроскопическом уровне ( «шоковый» кварц, планарные структуры и др.);

5) причины катастрофических геологических событий комплексные, кооперативные (эффект синергизма, синергетическая модель природных катастроф). Массовое, обвальное рудоотложение связано с уровнем самоорганизующейся критичности и носит пульсационный характер (эффект «кипячего чайника»). В процессе самоорганизации рудообразующего процесса минералообразование достигает критического состояния, после которого начинается лавинообразное осаждение (рудные столбы и др.).

Рудоносная система — система синергетическая, а процесс неравновесный, осуществляется при условии внешних потоков энергии (импульсный, катастрофический) и является самоорганизующимся. Побудительными причинами движения вещества, наряду с гравитационной неустойчивостью, является разность химических потенциалов системы. Показано (Ю.В. Казицин, 1973), что флюид в потоке метасоматизирующей среды меняется скачкообразно-кардинально изменяются все его физико-химические свойства, т.е. в процессе эволюции такой системы может быть несколько точек бифуркаций, определяющих границы зон — слоев в полизональной структуре и подчеркивает фактор катастрофизма на породном уровне;

6) время проявления катастрофического события разное. От первых минут (землетрясениия) до первых миллионов лет (рифтообразование [10], спрединг, орогенез и др.) . Периодичность события также разная (годы — солнечная активность; миллионы лет — прохождение планет Солнечной системы через спиральные рукава Галактики);

7) кратковременные катастрофичес-

кие события (например, землетрясения) носят триггерный эффект («спусковой» крючок), за которым следует более продолжительная фаза и, в частности, эндогенная активность Земли, носящая пульсацион-ный характер;

8) поисковые критерии и признаки катастрофических геологических событий и оруденения могут иметь региональный характер, указывающий на возможное оруденение ( металлогенические эпохи) или узкий временной интервал (например, позднеюрский магматизм — встряска для большей территории Восточного Забайкалья) и локальный характер, носящий прямое указание на оруденение (флюидно-эксплозивные брекчии для юрского магматизма Забайкалья или «сейсмогенные» песчаники для медного оруденения Удоканского района);

9) прикладное направление катас-трофизма устанавливается при анализе рудно-магматических систем, имеющих непрерывно-прерывистое развитие, что сказывается на зональности и ярусности оруденения (оценка последнего на глубину и фланги). Смена рудной минерализации отвечает переломным этапам и бифуркациям в эволюционном развитии рудно-магматических систем, а минерализация непосредственно связана с фазой катастрофизма или тяготеет к ней. Поисковые же признаки ( прямые или косвенные) катастрофиз-ма несут свои особенности в конкретных рудоносных провинциях, рудных узлах и рудных полях.

Особенно благотворное влияние ка-тастрофизма на современном лике Земли подчеркивается регенерацией углеводородного сырья. Так, в нефтегазоносном районе Предкавказья после землетрясений начинают фонтанировать скважины после длительного покоя, что позволяет говорить о неисчерпаемости вообще углеводородного сырья в активных зонах Земли. После сильных землетрясений, будируемых космосом, активно происходит отрыв «капельниц» (плюмов) от границы внешнего ядра Земли, которые в последующем активизируют рудно-магматические системы;

10) уровни проявления катастрофических событий различны и фиксируются на микроуровне и в масштабе Вселенной, что отвечает делимости (фрактальности) материального мира вообще. Переход с одного уровня на другой — скачкообразный, по достижении состояния бифуркации. На микроуровне наиболее показательны прерывистые скорости вступления в химическую реакцию одной и той грани кристалла (топохимические реакции) и мгновенно происходящие явления, вызванные импульсными, механическими (при дроблении) воздействиями и сбросом внутренних напряжений (непрерывно-прерывистый процесс протекания реакций зародышеоб-разования в минералах).

Эффект катастрофизма устанавливается при сочетании высокого давления и сдвиговых деформаций, когда происходит резкое ускорение процессов диффузии, резкое снижение барического барьера фазовых переходов и образование термодинамически несовместимых фаз (эффект Бриджмена). При достижении критических значений термодинамических параметров происходит мгновенный переход механической энергии в тепловую, что приводит к «геологическому взрыву» (Ф.А. Летников, Ю.Н. Авсюк, 2008). Периодическая смена знака динамических напряжений приводит к скачкообразному (и мгновенному) осаждению рудного вещества, особенно в резонансных зонах, учитывая волновую природу напряжений.

Проявляется здесь и разная активность граней вступления в химическую активность из-за различия распределения дефектов ( поверхностных и внутренних) в теле кристаллов (А.Г. Булах, 1998; В.И. Ревнивцев и др., 1982). На этом же уровне происходит и самопроизвольная агрегация малых частиц, в том числе полезных компонентов (эффект синергизма), или собирательная перекристаллизация и перераспределение химических примесей, в чем проявляется благотворное проявление катастрофизма. Показателен здесь и скачок в растворимости микропримесей в микрокристаллах (Б.М. Шмакин и др., 1990)

и вообще, особое поведение минералов в микропримесях (чем меньше зерно, тем больше его удельная поверхность).

На региональном же уровне происходит формирование металлогенических эпох в соответствии, например, с канонами Штилле.

Сущность изложенного может быть предложена в виде научной идеи в следующей формулировке: «Этап катастро-физма — обязательный (инициальный) в становлении рудообразующей системы и последующим образовании эндогенных месторождений, особенно крупного и уникального масштаба».

Порожденная катастрофизмом рудно-флюидно-магматическая система в процессе своего развития приводит к образованию рудного месторождения на разных геологоструктурных этажах земной коры.

Алгоритм поисково-оценочных работ на эндогенное оруденение с привлечением идей катастрофизма может быть показан на примере В. Забайкалья (лист М-50): на

региональном уровне благоприятным с возможным оруденением (Аи, редкие металлы) является металлогеническая эпоха (идеальная граница юра-мел), связанная с активным магматизмом кукульбейского и шахтаминского гранитоидных и нерчинс-козаводского дайкового комплексов ( сред-няя-поздняя юра), проявившихся в период стратиграфического и структурного несогласий (средняя юра — нижний мел). Успешными здесь могут быть геофизические методы при проведении объемного глубинного картирования и дистанционные методы.

На локальном уровне из прямых признаков катастрофизма следует использовать эксплозивно-эруптивные брекчии, наличие сульфидной и редкоземельной минерализации, а на микроскопическом — планарные структуры и степень волнового и мозаичного погасания в кварцах, т.е степень контрастности исследуемых объектов может быть надежным поисковым признаком.

Литература

1. Арнольд В.И. Теория катастроф. — М.: Едиториал УРСС. — 2004. — 128 с.

2. Баренбаум А. А., Хаин В.Е., Ясаманов Н.А. Крупномасштабные тектонические циклы: интерпретация с позиций галактической концепции // Вест. Моск. ун-та. — Сер. 4, Геология. — 2004. - № 3. - С. 3-16.

3. Белов С.В., Румянцев В.Н. О роли тектонических напряжений в эндогенном рудообразо-вании // Изв. вузов. — Геол. и разведка. — 1991. — № 11. — С. 62-74.

4. Веймарн А.Б., Найдин Д.П., Копаевич Л.Ф. и др. Методы анализа глобальных катастрофических событий при детальных стратиграфических исследованиях. — М.: МГУ, 1998. — 190 с.

5. Катастрофы и история Земли. Новый униформизм // Под ред. У. Берггрена и Дж.Ван Кауверинга. — Мир, 1986. — 471 с.

6. Крупные медно-порфировые рудно-магматические системы и их геотектоническая позиция. — Минина О.В., Звездов В.С., Мигачев И.Ф., Гирфанов М.М. // Геол. методы поисков и разведки м-ний полезных ископаемых. — Обзор ВИЭМС. — М., 1991. — Вып. 6. — 54 с.

7. Макеев Б.В. Томсон И.Н. Сравнительные данные о ярусном размещении оруденения на оловянно-вольфрамовых месторождениях // ДАН, 1999. — Т. 368. — № 6. — С. 794-797.

8. Масайтис В.Л. Происхождение структуры Садбери в свете новых петрографо-минералоги-ческих и геохимических данных // ЗВМО. — 1993. — № 4. — С. 1-17.

9. Мелентьев Г.Б. Магматогенно-ликвационная концепция редкометалльного рудообразова-ния и ее использование в практике локального прогнозирования новых месторождений и технологии извлечения редких металлов из природного и техногенного сырья // Минерагения северовосточной Азии: мат. конференции. — Улан-Удэ, 2011. — С. 101-103.

10. Милановский Е.Е. Рифтогенез в истории Земли. — М.: Недра. — 1983. — 280 с.

11. Пущаровский Ю.М. Линейность и нелинейность в геологии // Геотектоника. — 1999. — №

3. - С. 42-49.

12. Рябухин А.Г., Короновский Н.В. Концепция катастрофизма в геологии // Вест. Моск. ун-та. — Сер. 4. Геология. — 1998. — № 6. — С. 6-15.

13. Салихов В.С. Уникальность — неповторимое качество месторождений // Советская геология. — 1991. — № 3. — С. 70-76.

14. Салихов В.С. Крупные и уникальные месторождения — результат катастрофических событий в геологической истории Земли // Вест. Чит. политех. ин-та. — М.: Изд-во Московск. гос. горного ун-та, 1995. — Вып. 2. — С. 101-113.

15. Салихов В.С. Удокан — как следствие природной геологической катастрофы // ДАН. — 2000. — Т. 374. — № 5. — С. 657-659.

16. Салихов В.С. Катастрофизм — как фактор эндогенного рудообразования // Материалы междунар. конф. к 90-летию Воронежского гос. ун-та [12-16 ноября 2008 г.]. — Воронеж, 2008.

— С. 184-186.

17. Салоп Л.И. Геологическое развитие Земли в докембрии. — Л.: Недра, 1982. — 343 с.

18. Туговик Г.И. Эксплозии и рудный процесс. — М.: Недра, 1974. — 208 с.

19. Хаин В.Е. Основные проблемы современной геологии. — М.: Научный мир. — 2003. — 348 с.

20. Ярмолюк В.В., Богатиков О.А., Коваленко В.И. Опыт изучения и классификации магматизма в природных катастрофах // Вест. Российской АН. — 1993. — Т. 63. — № 9. — С. 802813.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Коротко об авторе_________________________________________________Briefly about the author

Салихов В.С., д-р геол.-минер. наук, профессор V. Saikhov, Doctor of Geological and Mineralogical каф. геофизики, Забайкальский государственный Sciences, professor, Geophysics department, Zabaikal-университет (ЗабГУ) sky State University

Контакт

Научные интересы: нефтегазоносность забайкальского севера

Scientific interests: oil gaseousness of North Zabai-kalie

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.