Чтение онлайн

3. Тектонический подход заложен исследованиями М. Бертрана, который в 1897 г. отнес гнейсы, флиш и молассы к формациям, свойственным определенным стадиям «цикличной истории гор» (стадиям развития геосинклинали). В последующем его развивали В. В. Белоусов, А. В. Пейве, В. Е. Хаин и другие. Так, В. Е. Хаин в 1964 г. заявил, что формация «это закономерное и естественное сочетание (парагенезис, комплекс, ассоциация) определенного набора горных пород – осадочных, вулканогенных, интрузивных, образующихся на конкретных стадиях развития основных структурных зон земной коры» [8; Т. 1; С. 16]. Позднее (1985 г.) В. Е. Хаин несколько изменил свою формулировку, внеся в нее и генетический смысл («общность условий образования»).

4. Эмпирический подход сформулирован академиком Н. С. Шатским, относившим к формациям «естественные ассоциации

горных пород, отдельные члены которых (породы, слои, толщи и т. д.) парагенетически связаны как в пространственном, так и в возрастном отношении» [8; Т. 1; С. 16]. В этом определении парагенетическая связь обозначает устойчивое, многократно повторяющееся сонахождение. Н. С. Шатский подчеркивал, что формации должны выделяться на основании полевых наблюдений, а не в результате построения надуманных классификаций (генетических, тектонических и др.). Методически грамотно выделенные формации, по его убеждению, неизбежно обнаружат связь с тектоническими структурами, т. к. тектоника, обусловливающая рельеф, вулканизм и условия осадконакопления, повлияет на состав, структуру мощность и другие особенности слоистой толщи. Этот подход отечественными исследователями применяется достаточно широко, уступая, однако, генетическому.

5. Иерархический подход пропагандировался И. В. Крутем, В. И. Драгуновым, О. А. Вотахом и другими. Он основывается на идее многоуровневой организации вещества Земли. Н. П. Херасков писал: «Если горная порода – это парагенез минералов, то формация – парагенез горных пород» [8; Т. 1; С. 28].

В. И. Драгунов [10], исходя из идеи структурной организации вещества любого уровня, предлагает применять в отношении формаций системные принципы массового производства (Томсона), физической непрерывности (Пуанкаре) и смешения («всюдности» Вернадского).

Н. С. Шатский (1895–1960)

Из первого принципа следует, что формация, как сложное естественное тело, должна повторяться в пространстве и геологическом времени, из второго – что внутри формации повсеместно должны сохраняться ее существенные свойства, а из третьего – что в теле формации могут встречаться породные включения, которые не должны учитываться при идентификации. Из вышеназванного складывается системный подход, развивавшийся академиками Ю. А. Косыгиным, В. А. Соловьевым и др. По Ю. А. Косыгину, формации – это «крупные геологические тела, структуры которых обладают свойством периодичности, что позволяет выделять формации по структурно-вещественным признакам подобно тому, как выделяются горные породы» [8; Т. 1; С. 85]. Как минерал и многие горные породы имеют структурные ячейки, состоящие соответственно из атомов (ионов) и зерен минералов, так и для формации эти исследователи рекомендуют выделить ячейку, включающую главнейшие (патрические) горные породы. Близко к двум вышеназванным определение В. М. Цейслера, рассматривающего формацию как «закономерно повторяющуюся во времени и пространстве ассоциацию горных пород, обладающую особенностями состава и строения и образующую крупное геологическое тело» [20].

6. Целевой подход предложен Ю. А.Ворониным и Э. А. Егановым [5]. Критикуя представления о естественности формаций (существование вне зависимости от исследующего породные ассоциации субъекта), эти ученые показали, что формационные тела выделяются в зависимости от целевых установок и научных представлений авторского коллектива. Во многом такое мнение оправдано, что видно прежде всего из приведенного многообразия теоретических подходов к объекту формациологии.

Каждый из подходов имеет достоинства и недостатки. Так, если бы получил международное признание подход такого научного авторитета, как А. Гумбольдт, то вместо стратиграфии расчленением и корреляцией слоистых толщ занималась бы формациология, а породные ассоциации исследовала бы другая (по названию) дисциплина. Генетический (иногда именуемый историко-геологическим, геогенерационным) подход многим ученым представляется предпочтительным, так как с возможностью ответа на вопросы о том, как и почему, ученые связывают надежды расшифровать сокровенные тайны недр, в частности, выявить минерагенический потенциал геоформаций.

К сожалению, генетические представления часто оказываются сугубо предположительными из-за конвергенции (такого развития, когда разные геологические процессы дают один конечный продукт), неотчетливости признаков и т. д. Конвергенция является серьезным препятствием в условиях тектонического подхода, т. к. очень схожие (и

часто отождествляемые) формации обнаруживаются в разных геотектонических зонах (областях). Кроме того, геотектонический анализ зачастую столь же ненадежен и спорен, как и историко-генетический.

Эмпирический, иерархический и системный подходы схожи в том, что провозглашающие их ученые пытаются опереться на поиск неслучайных наборов пород и изучение их структурных соотношений. Существовавшие на первых порах противоречия совместными усилиями ученых сглаживаются – и эти подходы сближаются. Догадка о многоуровневой организации вещества земной коры подтвердилась лишь частично. Так, структурные ячейки выделяются для минералов с кристаллическим строением и достаточно гипотетически – для планет (оболочки) и Солнечной системы (планеты-ячейки). Ассоциации горных пород зачастую не обнаруживают устойчивой регулярности в пространственном положении породных тел.

В процессе формационного анализа ученые и практики используют элементы большинства перечисленных подходов, учитывая геологический возраст, генезис, палеотектонический режим, целевые установки. Но исследования проводятся под определенным «флагом», детерминируя исходное понимание формации. Нам представляется, что предпочтительным является формализованное феноменологическое определение: геологическая формация – это ассоциация (парагенезис) горных пород с определенной структурой, устойчиво образующаяся в пространстве и времени и слагающая крупное тело. Акцентирование естественности и закономерности состава и строения считаем излишним, т. к. было указано Ю. А. Ворониным и Э. А. Егановым [5].

Идентификация (поименование) геологических формаций осуществляется несколькими способами. Укоренились некоторые исторически сложившиеся названия (аспидная, лептитовая, рапакиви и др.). В ходу географические и этнографичекиие наименования (гондитовая, эвксинская, доманиковая). Новые формации чаще всего обозначаются петрографическими и литологическими терминами. В. И. Драгунов для выделяемой ассоциации рекомендовал употреблять не более двух терминов (известняково-доломитовая, песчано-алевролитовая и т. п.). Но допустимо тройное словосочетание (сланцево-мергельно-известняковая). Развернутые обозначения типа «морская битуминозная известняково-алевролито-сланцевая формация» являются громоздкими, и по сути, представляют собой краткое описание. Иногда для выделяемых ассоциаций применяются палеотектонические, палеогеографические и другие термины (например, геоантиклинальная рифовая известняковая). Формации могут быть названы и по особым свойствам (черносланцевая, платобазальтовая и т. п.). Для формационного вида предлагаем дополнительно собственное название в соответствии с серийными легендами.

Множественность способов детерминации геоформаций как бы унаследована от других наук, исследующих вещество земной коры, например минералогии и петрографии. Каждая формация в ранге рода должна быть охарактеризована эталоном, чего пока нет, а также описана в справочной литературе.

Минералы и горные породы можно непосредственно наблюдать в обнажениях, керне скважин, в отобранных штуфных образцах. Последние могут быть описаны визуально, изучены микроскопически в шлифах, подвергнуты разнообразным видам физико-химических исследований. Геоформации являются крупными телами, которые вскрыты в обнажениях лишь частично и далеко не всегда могут быть надежно оконтурены. Полные пересечения формаций лишь в ограниченном числе случаев могут быть получены колонковыми скважинами. В большинстве случаев в целях формационного анализа на уровне эрозионного среза земной коры могут быть использованы государственные геологические карты среднего (1:200 000) или мелкого (1: 1 000 000) масштабов, а также сводные карты регионов мелкого (вплоть до 1: 2 500 000) масштаба и сопровождающиеся полистные карты построения (модели), включая стратиграфическую колонку, разрезы и условные обозначения (главным образом для класса интрузивных формаций).

Для геоформаций определяющими являются ассоциации (парагенезис) горных пород и строение породных тел. Для осадочных формаций оно может быть однородным (однообразные песчаники, каменная соль, доломит и др.), хаотично неоднородным (органогенные постройки и окружающие их зернистые известняки, брекчии, олистолиты) и ритмичным. Ритмичность может быть направленной (трансгрессивной и регрессивной) или единообразной (градационной во флише). Особенности строения (структуры) не обязательно включать в название формации, если оно соответствует эталону (моласса, флиш, паралическая угленосная и др.).