Bопрос об индикаторах генезиса руд и пород далеко не нов; он возникал неоднократно при попытках научного осмысления различий геологических объектов, когда перед исследователями неизбежно вставали задачи определения причинно-следственных связей между характером таких объектов и особенностями процессов, их порождавших. Таким образом, можно утверждать, что минералого-генетические индикаторы уже долгое время служат одним из основных инструментов познания природы геологических образований.
Начало истории практического использования минералогических признаков уходит в далекое прошлое. По внешнему виду, цвету, твердости отбирались кремнии для различных орудий труда, находились золотые самородки, использовавшиеся при соответствующей обработке как украшения. Поисками руды занимались в бронзовый и последующие века. Особенности этого "эмбрионального" этапа развития прикладной минералогии достаточно полно освещены в литературе. Отметим лишь, что длительное время выявление необходимых признаков минеральных веществ базировалось на эмпирически устанавливаемых частотах встречаемости в породах и рудах определенных типов, а проверка правильности выводов осуществлять древнейшим способом проб и ошибок.
В ХIX в. Начался более углубленный анализ феномена типичности минералов для отдельных геологических объектов. Накопление опыта такого анализа привело в ХX в. к зарождению и развитию идеи о типоморфизме минералов. Прогресс исследований в этот принципиально новый этап генетической минералогии был связан с именами Ф. Бекке, У. Грубенманна, П. Ниггли, В.И. Вернадского, А.Е. Ферсмана. Их труды заложили основы общего учения о типоморфизме минералов, но широкое признание рассматриваемое учение получило лишь в последние десятилетия, чему способствовали работы Ф.В. Чухрова, Е.К. Лазаренко и других советских ученых.
Мы хотели бы подчеркнуть, что период детальной разработки вопросов типоморфизма и индикаторного значения минералов составляет весьма малую часть длительной истории минералогии. За такой относительно короткий срок представления о сущности учения о типоморфизме минералов и основные его понятия еще не определились с достаточной четкостью и во многом остаются дискуссионными. В связи с этим целесообразно рассмотреть современное состояние данных вопросов и попытаться сформулировать некоторые общие положения.
Учение о типоморфизме минералов формируется как особый раздел генетической минералогии, объединяющий исследования зависимостей состава, структуры, морфологии и различных свойств минералов, а также минеральных ассоциаций от условий их образования при соответствующей разработке вопросов об использовании получаемой информации для реконструкции процессов породо- и рудообразования, для сравнительной характеристики и типизации природных объектов земного и внеземного происхождения (минералогические аспекты сравнительной планетологии).
Предлагаемое определение согласуется с приведенным в труде А.Е. Ферсмана, фиксируя лишь более широкий круг объектов и задач учения о типоморфизме минералов.
Перейдем к характеристике понятий, относящихся к объектам этого учения.
Понятие "типоморфный минерал” было предложено в начале века Ф. Бекке для обозначения типичных минеральных компонентов пород разных фаций глубинности, а затем использовалось У. Грубенманном и П. Ниггли. Позднее Г. Шнейдерхен применил его к типичным минералам разных рудных формаций. Более полное определение понятия дал А.Е. Ферсман в виде следующей формулировки: "Типоморфными минералами мы называем минералы, занимающие по тем или иным причинам определенное место в геохимическом процессе и поэтому отвечающие тому, что в исторической геологии мы называем руководящими ископаемыми. Они, подобно последним, определяли условия и время (подчеркнуто А.Е.)... геохимического процесса...".
В соответствии с приведенным классическим положением и с учетом современного состояния исследований можно сформулировать более широкое определение понятия: типоморфный минерал — это минерал, характерный для какой-либо совокупности (системы) природных образований руд, пород, продуктов их изменений, объединенных общностью условий своего формирования и (или) времени возникновения в определенные периоды — стадии, этапы, эпохи минералогенеза. Может учитываться расположение характеризуемых образований — в участках, зонах, районах и в целом в разных оболочках Земли и других планет. В иных совокупностях природных объектов, отличных от характеризуемых, данный минерал (разновидность минерала) отсутствует или не имеет сколько-нибудь большого значения.
Приведенное определение указывает на существование следующего иерархического ряда (или нескольких рядов) категорий типоморфных минералов: а) типоморфные члены узких минеральных ассоциаций, формировавшихся в соответственно узких диапазонах термодинамических параметров в одну стадию породо- или рудообразования, а также минералы — показатели фациальных изменений одностадийных минеральных комплексов; б) минералы, свойственные рудам или породам определенных фаций глубинности и метаморфизма; в) минералы, характерные для групп рудных меторождений или пород, принадлежащих к одним и тем же типам или формациям, но занимающих разные позиции в геологическом строении регионов и в истории их геологического развития; г) минералы, типичные для пород, слагающих разные оболочки Земли, включая мантию; д) минералы Земли и других планет.
Мысль о разных масштабах объектов сравнительных минералогических исследований высказывалась неоднократно, в частности автором данной главы и Ф.В. Чухровым в докладе на XXVII МКГ. А.Г. Жабин, отмечая иерархию типоморфных признаков, привел следующий их ряд: индивид — ассоциация — рудное поле — провинция — планетарная эпоха рудообразования; однако это скорее ряд масштабов областей применения типоморфных признаков. Возможны и другие построения подобных рядов.
Рассматривая общие вопросы учения о типоморфизме минералов, подчеркнем, что анализ частот встречаемости тех или иных признаков минералов в геологических образованиях определенного генезиса должен оцениваться лишь как первый шаг на пути проводимых исследований. Дальнейшее их развитие требует широких сопоставлений с результатами экспериментов и теоретических расчетов, доказывающих возможности возникновения и стабильного существования данных минеральных фаз и их сочетаний в конкретных диапазонах физико-химических условий. Неприемлемым является упрощенное представление о типоморфизме минералов как о совокупности лишь статистически устанавливаемых закономерностей нахождения выявляемых их признаков.
В последние годы выдвинуто положение о целесообразности количественной оценки степени типоморфности минералов: предложено использовать величину отношения числа объектов, содержащих данный минерал, к общему числу объектов исследуемого типа при условии его нехарактерности для объектов других типов. Известны более сложные расчеты, основанные на применении логико-информационного или факторно-дисперсионного анализов, однако они пока не получили широкого распространения.
Понятие ”типоморфные особенности минералов” впервые установлено А.Е. Ферсманом, указавшим, что ”чаще типоморфным являются отдельные свойства минерала... характерные для данного момента процесса”; к ним он отнес "изменения в химическом составе, в окраске, в содержании изоморфных примесей, в кристаллическом облике или полиморфной модификации”. Очевидно, что считать типоморфными только особенности форм минералов (по формально-семантическим соображениям) было бы неправильным, хотя до сих пор подобные представления встречаются в литературе. Общее определение понятия ”типоморфные особенности минералов” такое же, как и понятия ”типоморфный минерал”. Это относится также к понятию ”типоморфная ассоциация минералов”, которое широко используется в последние десятилетия.
Возрастающая популярность понятия типоморфизма способствовала использованию его в широком масштабе: для характеристики типов месторождений, формаций пород, фаций осадков и др.; рассмотрение этих вопросов выходит за рамки наших задач.
Методы выявления и исследования типоморфных минералов, их особенностей, а также минеральных ассоциаций В.И. Павлишин в 1978 г. предложил именовать типоморфным анализом. Это предложение заслуживает внимания, однако прилагательное ”типоморфный” вряд ли применимо к методам анализа. Семантически более правильным было бы определение ”типоморфологический” или более краткое ”типоморфический” анализ.
Понятие ”минералого-генетические индикаторы” должно являться одним из основных в учении о типоморфизме минералов. Примечательно, что выражение ”минералы — индикаторы” широко используется за рубежом, тогда как понятие ”типоморфный минерал”, рожденное в Западной Европе, получило наибольшее распространение в Советском Союзе.
Эти понятия весьма близки, но, по нашему мнению, не тождественны. Понятия ”типоморфный минерал” и ”типоморфная особенность минерала” имеют в известной мере смысл констатации. Вместе с тем каждый типоморфный признак и их совокупность могут приобретать значение минералого-генетического индикатора тогда, когда решается вопрос об их использовании для конкретных целей, например для типизации тех или иных геологических объектов или для обоснования выводов об их генезисе. При этом два указанных понятия становятся по смыслу синонимами; однако проблема индикаторов минералогенеза имеет более узкие и, пожалуй, более конкретные рамки, чем учение о типоморфизме минералов, являясь вместе с тем составной частью этого учения.
Очевидно, что не существует абстрактного понятия ”индикатор” (типоморфный минерал), а в каждом конкретном случае должны рассматриваться индикаторы определенных объектов формаций, типов руд и пород, стадий создававших их процессов, влияния тех или иных параметров процессов и т.д. Лишь для обозначения показателей генезиса минералов в общем плане могут использоваться выражения "минералого-генетические индикаторы" или "генетико-индикаторное значение особенностей минералов и их ассоциаций”.
Упомянем еще об одном обстоятельстве. Рассматриваемые по относятся к особенностям минералов, которые повторяются в объектах, обладающих сходством тех или иных черт генезиса, иначе они не могли отвечать тому, что А.Е. Ферсман сопоставлял с руководящими ископаемыми в исторической геологии. Явления и объекты повторяющиеся, очевидно, должны обозначаться иначе, уни кальные, и речь может идти о признаках каждого данного уникума. Однако некоторые исследователи полагают, что понятие ”типоморфизм” применимо и для характеристики особенностей минералов единичных объектов исследований. Такое мнение высказал Б.Е. Боруцкий, считающий, что в этих случаях могут использоваться термины: "конкретный типоморфизм" и "конкретность минералогических индикаторов”. Подобные взгляды противоречат основным широко признанным принципам учения о типоморфизме минералов, что касается предлагаемых Б.Е. Боруцким терминов, то они представляются излишними, поскольку любое исследование типоморфизма минералов базируется на конкретных фактах и их анализе.
Дискусионным остается вопрос о соотношенияз явлений типоморфизма минералов и конвергентности ряда минералогических признаков. Давно известно, что одни и те же минералы могут иметь существенно разный генезис (например, пирит в осадочных породах и в гидротермальных рудах). Сходство их основных черт рассматривается как проявление конвергенции минералообразования в широких и узких диапазонах. Различия особенностей минералогенеза в этих случаях могут сказываться на вариациях некоторых деталей состава, структуры и морфологии минеральных выделений, однако это не противоречит конвергентности основных их признаков. Отсюда следует, что нельзя согласиться с А.Г. Жабиным, полагающим, что "понятие конвергенции отражает нашу неспособность увидеть... отличительные характеристики исследуемого похожего признака...". Сходство особенностей генетически разнотипных минеральных образований объективно существует и не может быть уничтожено, как полагает А.Г. Жабин, при последующем развитии науки. Дальнейшие исследования в этой области только уточнят и дополнят знания о подобных явлениях.
В связи с анализом основных понятий в учении о типоморфизме следует учитывать еще одно положение, важное для оценки индикаторного значения минералов и минеральных агрегатов: являясь продуктами сложных природных процессов, они только в первом приближении могут сопоставляться с веществами, получаемыми при экспериментах. Как правило, минералы испытывали интегральное влияние самых различных природных факторов и определение главенствующей роли одного из них представляет далеко не простую задачу; она может решаться лишь на уровне более или менее вероятностных заключений. Соответственно вероятностными являются и минералогические индикаторы исследуемых условий генезиса руд и пород, что необходимо учитывать, чтобы избежать слишком прямолинейной трактовки их значения. По степени надежности целесообразно разделить генетические индикаторы хотя бы по такой грубой шкале: вполне надежные (почти достоверные), надежные, вероятностные (предположительные).
