Из-за петрохимических особенностей в данной системе отсутствуют подсистемы VI- ak -нормативной и VII- mo -нормативной групп. Кроме того, необходимо отметить, что с изменением железистости системы может измениться порядок появления на ликвидусе миналов и минералов, как это показано в работе (Дубровский, 1987а). Это приведет к новым сочетаниям модальных миналов, т.е. появятся новые модально-минальные подсистемы и минеральные ассоциации. Так, например, только в одной I- q -нормативной минальной подсистеме, в зависимости от
Таблица 3.38
Корреляция нормативно-минальных и модально-минальных
подсистем с минеральными ассоциациями
"нонвариантных" точек системы q-ne-kp-of30-с-Н20, при РH2O = 3 кбар
| Группы | Нормативно-миналь-ные подсистемы | Модально-минальные подсистемы | Минеральные ассоциации "нонвариантных" точек |
| I-q | ab-or-opx 30-als-q | 1)q-ab-opx30-crd30-bt30-H2O 2)q-ab-or-crdi0-bt50-H2O 3)q-ab-or-crd30-als-H20 | 1)Qtz+Ab+Opx+Crd+Bt+V 2)Qtz+Ab+Kfs+Crd+Bt+V 3)Qtz+Ab+Kfs+Crd+Als+V |
| II-ol | ab-or-opx30-(c+als)-ol30 | 1)ab-opx30-crd30-bt30-spl30- H2O 2)ab-or-crd30-bt30-spl30- H20 3)ab-or-crd30-als-spl30- H20 4)ab-opx3 -bt3 -spl30-ol30-H20 5)ab-or-als-spl30-c-H20 | 1)Ab+Opx+Crd+Bt+Spl+V 2)Ab+Kfs+Crd+Bt+Spl+V 3)Ab+Kfs+Crd+Als+Spl+V 4)Ab+Opx+Bt+Spl+Ol+V 5) Ab+Kis+Als+Spl+Ca+V |
| III-пе | ab-or-c-ol30-ne | 1)ab-bt30-spl30-ol30-ne-H2O 2)ab-or-bt30-spl30-ne-H2O 3)ab-or-spl30-c-ne-H20 | 1)Ab+Bt+Spl+01+Ne+V 2)Ab+Kfs+Bt+Spl+Ne+V 3)Ab+Kfs+Spl+Cor+Ne+V |
| IV-lc | or-c-ol30-ne-lc | 1)or-bt30-spl30-ne-lc-H20 2)or-spl30-c-ne-lc-H20 | 1)Kfs+Bt+Spl+Ne+Lct+V 2)Kfs+Spl+Cor+Ne+Lct+V |
| VII-kp | c-ol30-ne-lc-kp | 1)bt30-spl30-ne-lc-kp-H2O 2)spl30-c-ne-lc-kp-H2O | 1)Bt+Spl+Ne+Lct+Kls+V 2)Spl+Cor+Ne+Lct+Kls+V |
РH2O и железистости, могут образоваться 36 модально-минальных подсистем и такое же количество пятифазовых минеральных ассоциаций (Дубровский, 1987а, с.52-53).
Таблица 3.39
Корреляция нормативно-минальных и модально-минальных подсистем с минеральными ассоциациями "нонвариантных" точек системы q-ne-kp-ol30-с-Н20 при РH2O =6.5 кбар, с использованием данных работы (Дубровский, 1987а, рис.3.12), к рис.3.17
| Групп а | Нормативно-миналь-ные подсистемы | Модально-минальные подсистемы | Минеральные ассоциации "нонвариантных" точек |
| I-q | ab-or-opx30-als-q | 1) ab-or-bt30-ms-q-H2O 2) ab-bt30-ms-crd30-q-H2O 3) ab-ms-crd30-als-q-H2O 4) ab-bt30- crd30-gr-q- H20 5) ab-opx30-gr30-bt30-q-H2O | 1) Ab+Kfs+Bt+Ms+Qtz+V 2) Ab+Bt+Ms+Crd+Qtz+V 3) Ab+Ms+Crd+Als+Qtz+V 4) Ab+Bt+Crd+Cr+Qtz+V 5) Ab+Opx+Cr+Bt+Qtz+V |
| II-ol | ab-or-opx30- ol30 -(c+als) | 1) ab-bt30-ms- crd30,-spl30-H2O 2) ab-ms- crd30-als- spl30-H20 3) ab-ms-als- spl30-c-H20 4) ab-bt30- crd30-gr30-spl30-H2O 5) ab-opx30- gr30- bt30-ol30-H2O | 1) Ab+Bt+Ms+Crd+Spl+V 2) Ab+Ms+Crd+Als+Spl+V 3) Ab+Ms+Als+Spl+Cor+V 4) Ab+Bt+Crd+Gr+Spl+V 5) Ab+Opx+Gr+Bt+Ol+V |
| III-пе | ab-or- ol30-c-ne | 1) ab-or- bt30-ms-ne-H20 2) ab- bt30-ms-spl30-ne-H2O 3) ab-ms-c- spl30-ne-H20 4) ab-bt30-gr30- spl30-ne-H2O 5) ab-bt30- gr30- ol30-ne-H2O | 1) Ab+Kfs+Bt+Ms+Ne+V 2) Ab+Bt+Ms+Spl+Ne+V 3) Ab+Ms+Cor+Spl+Ne+V 4) Ab+Bt+Gr+Spl+Ne+V 5) Ab+Gr+Bt+Ol+Ne+V |
| IV-lc | or-ol30-c-ne-lc | or- bt30-ms-ne-lc-H20 | Kfs+Bt+Ms+Ne+Lct+V |
| VII-kp | ol30-c-ne-lc-kp | bt30-ms-ne-l c-kp-H20 | Bt+Ms+Ne+Lct+Kls+V |
3.4.5. Минеральные ассоциации в нормативно-минальных подсистемах 8 -компонентной оксидной системы при различных условиях водного давления
После рассмотрения фазовых превращений в частных минальных системах, в большинстве которых корреляция минальных подсистем с минеральными ассоциациями "нонвариантных" точек подтверждена экспериментально, можно перейти к более полным системам, приближающимся по набору компонентов к природным. Особенность описанных частных систем, упрощающая решение поставленной задачи, заключается в том, что они не содержат компонентов, которые в общем случае образуют непрерывные твердые растворы I типа по Розебуму, хотя при определенных условиях ab с or, пе с кр и еп с di могут образовывать твердые растворы III типа по Розебуму (с минимумом), что уменьшит число фаз в "нонвариантных" точках.
В данном разделе мы покажем наиболее вероятные корреляционные соотношения многокомпонентных нормативно-минальных подсистем с минеральными ассоциациями, или иначе - какие фазовые ассоциации образуются в нормативно-минальных подсистемах при определенных термодинамических условиях. Это позволит решать и обратную задачу: по минеральному составу пород устанавливать корреляцию с этими подсистемами и положение изучаемых пород в классификационной схеме. Для упрощения задачи ограничимся главными оксидами: Si02, А1203, Fe203, FeO, MgO, СаО, Na20 и К20, т.е. 7-8 независимыми компонентами, с участием Н20 во всех фазовых ассоциациях, поскольку задаемся условиями фазовых превращений от давления ее паров, как наиболее приближенными к природным условиям (Дубровский, 1984, 1987а, 1993). Трехвалентное железо используется только для образования миналов ас и mt.
Результаты наших рассуждений и построений о фазовых превращениях в соответствующих подсистемах представлены в табл.3.40-3.50 (прил.II), к которым очевидно требуются некоторые пояснения. Приведенные таблицы составлены с учетом известных автору экспериментальных данных по частным системам, природных минеральных ассоциаций и результатов обобщения по частным системам, приведенным в предыдущих разделах. Согласно классификации нормативно-минальных подсистем (табл.3.2-3.3), нормативно-минальные подсистемы выбранной оксидной системы делятся, прежде всего, на два уклона (отряда): железо-магниевый (присутствуют 01+Орх) и кальциевый (присутствуют Wo+Ln), которые в свою очередь делятся на группы по степени насыщенности Si02 и ряды - по степени насыщенности А1203 суммой молекулярных количеств Ca0+Na20+K20. Таблицы отражают также условия кристаллизации по РH2O: при низких значениях РH2O - гипогидробарические условия, до появления на ликвидусе гидроксилсодержащих фаз; при высоких значениях РH2O- гипергидробарические условия. Для гипогидробарических условий приведены нормативно-минальные, модально-минальные подсистемы и минеральные ассоциации "нонвариантных" точек, поскольку число модально-минальных подсистем и минеральных ассоциаций в одном случае совпадают с числом нормативно-минальных подсистем, в другом -превышают число последних.
Для гипергидробарических условий приведены нормативно-минальные подсистемы, а к ним - набор нормативных и модальных миналов и также набор минералов, что связано с появлением в этих условиях новых миналов и минералов, числом, совместно со старыми, превышающим число независимых компонентов, что приводит к увеличению числа модально-минальных подсистем и соответствующих минеральных ассоциаций. Если формально рассчитать возможное число сочетаний минеральных ассоциаций, например, из набора 9 минералов по 5 минералов, которые должны равновесно сосуществовать, то получим с95 = 126 сочетаний. Естественно, не все формально рассчитанные сочетания минералов могут равновесно сосуществовать. Так, например, для гранитоидных пород низкощелочного ряда (пересыщенного А1203) обоснована возможность существования 36 равновесных пятиминеральных ассоциаций, качественный нормативный состав которых аналогичен, т.е. они являются продуктами фазовых превращений одной нормативно-минальной системы (Дубровский, 1987а). Для пород нормальной щелочности и щелочных, таких ассоциаций набирается по 15. Очевидно, что для пород Fe-Mg-уклона число минеральных ассоциаций будет близко к названным цифрам.
В нормативно-минальных подсистемах Са-уклона число минеральных ассоциаций будет несколько ниже, поскольку здесь с изменением PHj0 появляется меньше модальных миналов, но, по крайней мере, число минеральных ассоциаций может достигать десятка. Принадлежность конкретно изучаемой минеральной ассоциации к той или иной группе в каждом уклоне устанавливается более или менее определенно при наличии в ней буферной пары и, как это выше подчеркивалось, наиболее благоприятный вариант будет тогда, когда минерал буферной пары, который отдает Si02, преобладает по объему над гидроксилсодержащими (Bt, Am, Anl и др.) и барофильными минералами. Коротко прокомментируем некоторые особенности нормативно-минальных подсистем различных уклонов, групп и рядов.
В модально-минальных подсистемах, пересыщенных А1203 уже при низких значениях РH2O, намечается два подряда: с сильным пересыщением А1203 и слабым, граница между которыми проходит по конноде q-crd-spl (рис.3.1), в результате чего орх и ol не могут ассоциировать с als и с, а crd и spl ассоциируют и с теми и другими. С появлением гранатовых миналов граница между указанными подрядами несколько "искривляется", но равновесие между указанными ассоциациями не изменяется. Появляющиеся слюдяные миналы сосуществуют с миналами обеих подрядов (табл.3.4а). Глиноземистый ряд, кроме того, характеризуется наибольшим количеством модальных миналов и их минералов и соответственно наибольшим количеством вариантов минеральных ассоциаций, принадлежащих к одной нормативно-минальной системе.
Ряды нормальной щелочности и щелочные Fe-Mg-уклона, при низких значениях РH2O, отличаются простотой сопоставления минального состава и минеральных ассоциаций "нонвариантных" точек нормативно-минальных подсистем. При таких условиях в них не появляются модальные миналы и к ним добавляется лишь вода. Количество минералов и их ассоциаций в "нонвариантных" точках зависит от возможности миналов образовывать непрерывные твердые растворы I типа по Розобуму в определенном интервале составов: ab с an, en с fs, di с hd, fo cfa,ak+ Feak с gh и Na-mel, то с kir, а при высоких температурах - и более сложные твердые растворы: ab+an+or; di+hd+en+fs и т.д. Миналы dsn, dsk, ks и ns не образуют собственных фаз, а входят в структуру других фаз и участвуют в образовании модальных миналов: слюдяных и амфиболовых. При высоких значениях РH2O в нормативно-минальных подсистемах этих рядов появляются слюдяные и амфиболовые миналы и соответствующие им минералы, что, естественно, приводит к появлению новых модально-минальных подсистем и минеральных ассоциаций, которые по качественному набору нормативных миналов принадлежат к одной нормативно-минальной подсистеме.
В нормативно-минальных подсистемах всех рядов Са-уклона, уже при низких значениях РH2O, в группах VII и VIII имеются небольшие усложнения, связанные с появлением модальных миналов ran, тег и Fe-mer. Тем не менее, это не особенно затрудняет сопоставление минеральных ассоциаций с нормативно-минальными подсистемами.
При высоких значениях РH2O в системах и породах Са-уклона появляются гранатовые миналы grs и adr. Причем gra-минал и Grs-минерал образуются только в ряду нормальной щелочности в IV-gh-нормативной группе, хотя могут сосуществовать с миналами и минералами всех остальных групп ряда, в то время как adr образуется в группах, где присутствуют wo и hm. Поэтому только с появлением гроссуляра (минала и минерала) могут возникнуть определенные сложности с корреляцией минеральных ассоциаций и нормативно-минальных подсистем. Кроме того, известно (Гиттинс, 1983), что лейцит не встречается в плутонических породах. Поэтому следует обратить внимание на то, что в обоих уклонах при высоких значениях PH2O в группах присутствует Lct1 псевдолейцит (см.таблицы прил.П). Это означает, что при определенных значениях РH2O лейцит становится неустойчивым и сменяется ассоциацией Kfs+Kls+Ne. Смена ассоциаций может происходить как на магматической стадии, так и в субсолидусе, и появляются так называемые "псевдолейцитовые" образования.
В более сложных природных системах обоих уклонов, кроме того, могут появиться миналы, образованные в результате взаимодействия сложного флюида с нормативными миналами: anl, кпк, sdl, nsn, gau, присутствие которых может учитываться на уровне разновидностей.
Далее необходимо указать, с какими еще сложностями могут встретиться исследователи в процессе систематики конкретных магматических пород. Прежде всего, в природных системах, кроме указанных модальных миналов, определенное усложняющее значение имеет присутствие в достаточно больших количествах Ti02 и соотношение его с СаО, FeO, Fe203, что приводит к появлению новых нормативно-минальных подсистем с такими миналами, как mt, tn, ilm, ru, pf, hm.
Маломинеральность пород, да еще без буферных пар, вообще делает невозможным строго их классифицировать, тем более, если они сложены фазами, представляющими твердые растворы миналов из различных групп. Наиболее характерными представителями таких минералов являются амфиболы - Am и нефелины - Ness. Природные минералы-амфиболы могут состоять минимум из 6 и максимум из 14 амфиболовых миналов (Дубровский, 1981). Так, например, обыкновенная роговая обманка из граносиенитов Лицкого массива (Кольский полуостров) состоит из (akt+tr), (ed+Fe-ed), (ts+Fe-ts), (prg+Fe-prg), (gln+Fe-gln), (Al-ktf+Fe-Al-ktf), групповая принадлежность которых находится от I- q -нормативной до V- gh -нормативной (см.табл.3.4а), причем 6 из них принадлежат к ряду В (нормальной щелочности), а 6 - к ряду Г (граничный между нормальной щелочностью и субщелочной). Пересчет оксидного химического состава этого амфибола на нормативные миналы показал, что общий его состав попадает в III- ne -нормативную группу ряда В, в то время как породы, содержащие амфиболы, находятся в I- q -нормативной группе. При фракционной кристаллизации может произойти накопление амфибола относительно кварца, что, естественно, в петрохимическом выражении приведет такую породу в группу, недосыщенную кремнеземом. Поэтому подобная ситуация не должна смущать исследователя, поскольку это не недостаток классификационной схемы, а особенность природных фаз и искажение их котектических соотношений в гравитационном поле Земли.
Природный нефелин также может состоять из различного набора миналов в зависимости от того, в какой минальной системе он образовался: а) ne+ab+or+an; б) ne+or+lc±an; в) пе+1с+кр±ап. К сожалению, в литературе (Дир и др., 19666; Минералогия Хибинского массива, 1978; Магматические горные породы 1984 и др.), с первой подачи Гамильтона и Мак-Кензи (1963), состав нефелина выражают тремя миналами kp+ne+q, к которым иногда добавляется an -минал. Названные авторы, вероятно, это делали с целью удобства нанесения фигуративной точки нефелина на концентрационный треугольник системы q-ne-kp, но, по-видимому, они не имели в виду, что Ness представляет собой твердый раствор этих миналов.
По твердому убеждению автора настоящей работы, указанные миналы никоим образом не могут образовывать между собой твердые растворы, поскольку между ними существуют химические соединения - другие нормативные миналы: между пе и q - ab, а между кр и q - or и lc. И поэтому, прежде чем образовывать твердые растворы, пе и q прореагируют между собой с образованием ab и, в зависимости от исходных концентраций, мы получим следующие ассоциации: Ab+Qtz и Abss+Ness, а кр с q - опять-таки в зависимости от концентрации, дадут следующие ассоциации Kfs+Qtz, Kfsss+Lctss; Lctss+Klsss. В более сложных системах получим более сложные твердые растворы. Покажем это на трех нефелинах: один из работы (Тилли, 1963, табл.1) и два из работы (Дир и др., 19666, табл.29, ан.13 и 9), состав которых пересчитан на нормативные миналы, соответствующие химическому составу минерала, выраженному в оксидах или в кристаллохимической формуле. Получены следующие результаты в сопоставлении с оригинальными: 1) Ne82.0Kp12.8Qtz5.2 – пе87.80ап2.1or36,38аb3,63; 2)Ne74,8Kp13.4Qtz12,0 - nе83,02аn2,86or9,911lс20,; 3) Ne76,1Kp23,6Qtz0,3 - nе76,60аn2,05lс0,63kр20,72. Первые два нефелина взяты из фонолитов, а третий - из фойяитов. И особенно примечательно то, что в первых двух нефелинах даже нет кр-минала, а составы нефелинов свидетельствуют о том, что они зависят не только от температуры, но и от химической системы, в которой они кристаллизовались. Поэтому если будут классифицироваться, например, двуминеральные породы (Di58+Ne55)-ряда мельтейгита-уртита, то их групповую принадлежность поможет установить состав нефелина, естественно, с определенной степенью достоверности. Чаще же маломинеральные породы без буферных пар не поддаются строгой систематики.
Необходимо остановиться еще на несколько другом усложнении, связанном с порядком десиликации фаз в зависимости от температуры и активности SiO2, о чем говорилось в разделе 3.2. В частности, различная зависимость от этих факторов десиликации 1с→кр и di→ak+fo (см.рис.3.2) приводит к тому, что при 900°С происходит смена порядка десиликации: выше 900°С первым десилицируется di→ak+fo, и поэтому в этих условиях устойчива ассоциация ak+fo+lc+di, а ниже 900°С - lc→-кр и устойчива ассоциация di+fo+lc+kp. В первом случае di не должен встречаться с k р, а во втором - 1с с ак. В природе же реализуются оба варианта, но в таблицах приведен первый вариант. И поэтому исследователи, которые будут систематизировать такие породы, должны знать об указанной особенности мелилит- и кальсилитсодержащих пород.
Например, при пересчете химического анализа на нормативный состав венанцита, состоящего из следующей минеральной ассоциации Di+Kls+Lct+Mel+Ol, получим по первому варианту(di+hd)+(fo+fa)+lc +(ak+Feak)±ne±gh, а по второму - (di+hd)+(fo+fa)+lc +kp±ne±gh, т.е. получается, что ни первый, ни второй варианты пересчетов не соответствуют минеральной ассоциации. В таком случае необходимо иметь в виду, что в подобных системах (расплав + порода) возможна обменная реакция (Yoder, 1986): 2Ca2MgSi206 (ak) + Mg2SiO4 (fo) + 3KAlSi206 (lc) = 4CaMgSi206 (di) + 3KAlSi04(Ap), в результате прохождения которой могут образоваться следующие минеральные ассоциации: 1) DissKls+Ak+Fo; 2) Diss+Kls+Ak+Lct; 3) Diss+Kls+Fo+Lct и редко - Di+Kls+Ak+Fo+Lct; последняя ассоциация, вероятнее всего, будет неравновесной.
В Са-уклоне, очевидно, должна проходить следующая обменная реакция: Ca2MgSi207 (ak) + KAlSi206 (lc) = CaMgSi206 (di) + CaSi03 (wo) + KAlSi04(Ap), использование которой поможет привести в соответствие нормативно-минального и минерального составов.
Указанные обменные реакции будут проходить при снижении температуры во время кристаллизации расплава, что, как отмечает Йодер со ссылкой на Лойда и Холмса (Yoder, 1986), наблюдалось как в эксперименте над стеклами оливиновых мелилититов, так и по взаимоотношению оливина и диопсида в венанцитах.
Усложнения другого порядка появляются в сильножелезистых составах (f > 80), когда с ликвидуса исчезают пироксены и вместо Орх появляется ассоциация Ol+Qtz, а вместо Срх - Fe-Woss. В таких составах 01 сосуществует с Fe-Woss, но тем не менее он не может сосуществовать с Ln, поскольку Kir и Fe-Ak еще остаются на ликвидусе, т.е. от I- q -нормативной до V1- аk:-нормативной группы, где в равновесии находится ассоциация Fe-Ol и Fe-Woss, исчезает уклонная граница, а ниже - граница между уклонами сохраняется. Указанная особенность железистых составов учтена как в алгоритме пересчета на нормативные миналы (см. разд.3.2), так и в классификационной схеме, где выделены соответствующие подуклоны (подотряды) (см. гл.4).
В природе может реализоваться и такой вариант, когда в процессе кристаллизации расплава и окисления Fe2+ может происходить переход расплава из Fe-Mg-уклона к Са-уклону или к граничному типу со сменой ассоциации Bt+Am → Срх, а также сменой Fe-Ti-окисно-силикатных ассоциаций: mt+ilm→mt+tn(pf) или mt+ilm+tn(pf). И поэтому исследователя не должно смущать присутствие в одном массиве пород обоих уклонов, тем более, что в сильно недосыщенных Si02 системах отсутствуют термальные барьеры между минальными подсистемами из разных уклонов (Schairer, Yoder, 1971; Дубровский, 1989).
Таким образом, раздел о физико-химических предпосылках создания комплексной классификации магматических горных пород можно закончить оптимистическими выводами.
Решению классификационного вопроса магматических пород способствуют главные особенности диаграмм состояния алюмосиликатных систем: 1) котектические составы алюмосиликатных расплавов смещены к полевым шпатам, фельдшпатоидам и моноклинным пироксенам от ортопироксенов и оливинов (см. в работах автора: Дубровский, 1984, 1987а,б, 1993); 2) при полном насыщении расплавов водой объемы кристаллизации полевых шпатов и фельдшпатоидов отделены от ортопироксеновых и оливиновых объемами кристаллизации биотитов и амфиболов. Причем биотиты и амфиболы обычно находятся в котектических соотношениях с полевыми шпатами и фельдшпатоидами и в перитектических - с ортопироксенами и оливинами, в то время как клинопироксены и мелилиты чаще являются котектическими со всеми остальными минералами. Кроме того, кристаллизация расплавов в гравитационном поле Земли, как правило, происходит с фракционированием, в процессе которого некотектические расплавы, выделяя надкотектические фазы, стремятся к конечной котектике. Продукты такого процесса кристаллизации по фазовому и минальному составу могут быть растянуты на несколько групп. Одно -, трехминеральные кумулятивные породы без буферных пар не могут быть строго классифицированы. А к концу процесса сама система стремится накопить максимум информации о своих свойствах, и поэтому породы конечной котектической кристаллизации практически всегда однозначно классифицируются как по минальному, так и минеральному составу. Вот эти-то особенности свойств алюмосиликатных расплавов и условий кристаллизации и предопределяют корреляционные соотношения минального состава с минеральным и позволяют разработать комплексную классификацию, в которой химические (в виде миналов) и минералогические свойства используются равнозначно и дополняют друг друга.
4.КОМПЛЕКСНАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ
МАГМАТИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД
Начать эту главу следует цитатой из монографии А.Н.Заварицкого (1956, с.11): "Только усвоив, что такое представляют собой разные горные породы, и, исходя из совокупности этих знаний о горных породах, можно строить более или менее обоснованные предположения о способе образования этих горных пород".
По своей сути весь предыдущий текст представляет собой элементы генетической (физико-химической) классификационной схемы, которые в этой главе постараемся собрать в стройную систему. Необходимо еще раз подчеркнуть, что при разработке классификационной схемы, мы систематизируем химические и термодинамические (физические) условия образования пород, и в результате чего классифицируем и сами породы. Поэтому не следует категорически противопоставлять классификации условий образования пород классификациям самих пород, поскольку те или иные свойства пород детерминируются условиями их образования, или иначе - горные породы - это результат взаимодействия химических и термодинамических условий. И поэтому неправильно при разработке классификационных схем отдавать предпочтение либо химии, либо термодинамике, хотя в минеральном составе заложено и то, и другое. Совершенно очевидно, что классификация может быть рациональной только такая, в которой учитываются и те и другие условия. Эту мысль можно подтвердить еще одной цитатой из той же монографии А.Н.Заварицкого (1956, с.11): "Имея дело с природными объектами, за основание классификации приходится брать не произвольно нами выбранные признаки, а те, которые являются важнейшими, характеризующими способ образования и происхождения этих природных объектов. Поэтому в естественной петрографической классификации морфологические признаки горных пород важны не столько сами по себе, сколько как особенности, по которым мы можем судить о происхождении данной горной породы, отношении ее к другим породам и, следовательно, о естественном ее положении в ряду этих пород".
Таким образом, поскольку магматические горные породы являются продуктом фазовых превращений в определенных химических и физических условиях, то классификационные различия пород, конечно же, будут определяться различием этих условий. Поэтому вполне естественно, что в свойствах горных пород отражена информация по условиям их кристаллизации, что позволяет нам решать обратную задачу. И когда мы начинаем систематизировать породы по их признакам, то может возникнуть вопрос: что мы систематизируем, сами ли породы или их условия образования? Так, например, разработанный автором вариант петрохимической классификации алюмосиликатных пород (Дубровский, 1993) по своей сути есть классификация химических условий образования алюмосиликатных пород. По такой классификации могут быть систематизированы как составы пород, так и сами породы. С другой стороны, классифицируя породы по физическим условиям образования, мы не замечаем как переходим к классификации самих условий, которые отражаются в свойствах пород. Представляется, что поставленный выше вопрос чисто схоластический, поскольку, группируя породы по их свойствам, мы, прежде всего, выделяем совокупности пород, образованные в сходных термодинамических (физических) условиях. И называем их соответственно: вулканические горные породы, гипабиссальные горные породы, абиссальные горные породы и т.д. И, с другой стороны, когда исследователь пытается разделить породы по их химизму, используя химические классификации, то он систематизирует и их состав, и, естественно, сами породы.
4.1. Таксонные категории, их иерархия и критерии выделения
В предлагаемой классификации магматических горных пород используются практически все таксономические категории, которые применяются в биологической науке, это: тип, класс, отряд, группа, ряд, семейство, род, индивид (вид) и разновидность. Соподчиненность или иерархия приведенных таксонов соответствует порядку их перечисления. Далее охарактеризуем каждый таксон, начиная с более высокого ранга. Причем критерии выделения таксонов будут обосновываться по комплексным свойствам: химическому и минеральному составу, структуре, текстуре и геолого-генетическим признакам (табл.4.1) в сопоставлении с критериями выделения аналогичных таксонов в классификации магматических горных пород Петрографического комитета (Классификация и номенклатура 1981; Магматические горные породы 1983).
Таксон тип (typus) является высшей таксономической категорией, которая в систематике горных пород объединяет горные породы одинакового происхождения. В настоящее время в геологической науке выделяют три типа горных пород: 1) магматический; 2) осадочный и 3) метаморфический (в том числе и с изменением химического состава -метасоматический подтип). Критериями выделения названных типов являются геолого-генетические свойства (табл.4.1). Они не требуют дополнительного пояснения, поскольку хорошо известны геологам. Каждому исследователю понятно, что достоверность геолого-генетических признаков зависит от многих факторов: квалификация геолога, обнаженность изучаемого объекта, возможность наблюдения взаимоотношений с окружающими породами и т.д. При этом зачастую присутствует определенный элемент субъективности. И не всегда со 100%-й уверенностью можно определить генетический тип горных пород. Остальные таксоны выделяются по более строгим критериям: вещественному составу, структуре, текстуре, геохимическим особенностям (см. табл.4.1).