Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




18.10.2017





Яндекс.Метрика
         » » Состояние проблемы происхождения гранитов

Состояние проблемы происхождения гранитов

15.11.2017

Краткий анализ состояния вопроса давался мной в монографии, посвященной петрографии палеозойских гранитоидных формаций Северо-Западного Кавказа, а также в докладе на сессии ОГГН в 1951 г. Учитывая работы Ф.Ю. Левинсон-Лессинга, П.И. Лебедева, Б.М. Куплетского, Ниггли, Боуэна, Рида и Баклунда и других авторов, полностью отражающих историю вопроса, мы в основном коснемся в нашем изложении только некоторых разделов проблемы, особенно важных для понимания происхождения гранитов.
Во времена спора нептунистов и вулканистов представления о происхождении гранитов совершенно четко являлись диаметрально противоположными. За прошедшее с тех пор до 1937 г. время многочисленные работы французской и скандинавской школ, при общем господстве взглядов о магматическом происхождении гранитов, расширили представление о роли магматических гранитов, делая их причиной так называемой имбибиции — процесса, известного под названием «масляное пятно», и мигматизации, до придания этим явлениям крупного значения в дело преобразования вмещающих пород в гранитоподобные породы. Таким путем наметилось известное сближение немагматической и магматической точек зрения. Вместе с те.м на этот период приходится расцвет теории о кристаллизационной дифференциации магмы, как будто бы подтверждавшейся экспериментальными работами.
Все виднейшие петрографы того периода — Ф.Ю. Левинсон-Лессинг. Дэли, Боуэн и многие другие — являлись последовательными сторонниками и теоретиками магматического происхождения гранитов, имея в виду широкие рамки объема понятия о магматическом происхождении.
Ф.Ю. Левинсон-Лессинг, например, еще в прошлом столетии ввел в петрографию понятие о синтексисе (процесс сплавления вмещающих пород интрудирующей магмой). Им же в полной мере признавалось значение магматических процессов для явлений инъекционного метаморфизма, фельдшпатизации и других процессов (ассимиляция, гибридизм), но при всем этом Ф.Ю. Левинсон-Лессинг оставался убежденным сторонником существования изначальной (ювенильной) магмы двух типов — основной и кислой. Эта точка зрения не разделялась многими другими видными петрографами (Боуэн), которые считали, что имеется одна изначальная магма — основного состава, из которой путем кристаллизационной дифференциации происходят и граниты.
Начиная с 1937 г. воскрешаются идеи французской и скандинавской школ о процессах фельдшпатизации, имбибицин и мигматизации и бурное их развитие в гипотезу о гранитизации — немагматическом происхождении всех без исключения гранитов. В связи с этим уместно привести выражение Рида, последовательного «гранитизатора», о том, что «семена, заложенные в трудах фениоскандинавских геологов Седерхольма, Холмквиста и др., нашли расцвет в работах Вегмана, Кранка и Баклунда, хотя очень может быть, что многие из более поздних цветов показались бы их садовникам экзотическими, а некоторые даже уродливыми».
Главнейшие спорные вопросы происхождения гранитов нашли отражение в статьях Ниггли, Боуэна, Рида, Баклунда, Рестолла, Баддингтона, Рейнольдса и других, помещенных в сборниках «Проблемы образования гранитов», причем даны они здесь в трактовке и «магматистов» и «гранитизаторов» — авторитетов зарубежной петрографии.
Для большей конкретизации состояния проблемы о происхождении гранитов следует, учитывая громадный объем природных явлений, охватываемых современными представлениями о петрогенезисе изверженных и метаморфических пород, ограничиться тем принципиальным, что действительно противопоставляет гипотезу о магматическом происхождении гранитов гипотезе о гранитизации.
С этой точки зрения мне представляется неправильным расширение понятия гранитизации, делаемое редактором одного из переведенных у пас сборников «Проблемы образования гранитов» Л.П. Лебедевым в Предисловии, где он включает в понятие гранитизации (с. 6) и происхождение гранитов путем переплавления осадочных пород на глубине. В своей недавней работе я уже указывал па слишком расширенное понятие гранитизации Мак Грегором и Вильсоном, которые в своей формулировке объединяют принципиально разные способы образования гранитоидных пород: 1) путем кристаллизации из магматического расплава и 2) путем метасоматического изменения разных, в том числе и осадочных, пород флюидами, подчас неизвестного происхождения.
Поэтому я считаю правильной попытку Рида ограничить объем понятия гранитизации и рассматривать ее как «процесс, в результате которого твердые породы превращаются в породы гранитного характера без прохождения через магматическую стадию». Конечно, и такое определение является еще слишком широким, но оно содержит признак коренного различия двух способов образования полнокристаллических горных пород, так как магматический путь предполагает кристаллизацию гранита из сравнительно гомогенного расплава — магмы, а гранитизация исходит из представления, что гранит может образоваться из гетерогенной системы твердых пород путем сложных преобразований, главным образом за счет метасоматических процессов, минуя стадию полного перехода серии твердых пород в гомогенную жидкую массу — магму.
Какие же главнейшие стороны проблемы образования гранитов заставляют виднейших геологов вести спор свыше ста лет? Основные моменты этого спора к настоящему времени с известной схематичностью могут быть сведены к следующим дискуссионным вопросам.
1. Почему среди пород, обычно относимых к изверженным, в эффузивных проявлениях преобладающими являются основные породы — базальты и андезиты, а среди интрузивных - породы группы гранитов?
2. Почему, несмотря на разнообразие пород, все они все же укладываются в несколько типов, распространенных повсеместно?
3. Как объяснить заполнение гранитами громадных объемов в земной коре (так называемая проблема пространства)?
4. Каким путем объяснить частое совместное присутствие гранитов и шейсов, а также незаметный (постепенный) подчас переход от гранитов к метаморфическим породам вследствие явлений фельдшпатизации, имбибицин и мигматизации?
5. Каковы причины неудач при попытках объяснить происхождение преобладающих в земной коре гранитоидных масс за счет магматической дифференциации (комплексной, в основном кристаллизационной, по Ниггли) ювенильной единой магмы базальтового типа, что неизбежно приводило сторонников магматизма к дуалистическому представлению о существовании двух и даже больше типов ювенильных магм?
Эти спорные общие вопросы по нашей проблеме существуют наряду со следующими несомненными фактами двоякого рода.
1. Несомненно магматическое происхождение эффузивных пород, в особенности, как подчеркивает Ф.Ю. Левинсон-Лессинг, массовых базальтовых излияний. Кислые лавы гранитного состава (риолиты, липариты) также представляют хорошо известное явление, количественно, правда, уступающее проявлениям базальтовых и андезитовых лав. Поэтому Ф.Ю. Левинсон-Лессинг ставит вопрос: не говорит ли эффузивная магма о существовании и интрузивной магмы?
2. С другой стороны, Рид, особенно подробно останавливаясь па случаях связанного с одним источником и одновременного образования вкрапленников (порфиробластов) полевого шпата: 1) в гранитах, 2) в ксенолитах осадочных пород среди этих гранитов п 3) во вмещающих эти граниты сланцах, считает, что «так как включения, содержащие полевые шпаты, имеют осадочное происхождение, то п порода, вмещающая ксенолит и такие полевые шпаты, имеет также осадочное происхождение. Порфировидные граниты образовались из осадочных пород благодаря усилению процесса фельдшпатизации». В частности, основываясь нa этом, Рид пишет: «Только тот, который, как Бурбоны, ничего не забыл и ничему не научился, может отрицать действительность превращения твердой породы в породу гранитного характера без прохождения через магматическую стадию».
Второе из приведенных практических положений, служащее, по Риду, одним из самых убедительных доказательств образования подавляющей массы гранитных пород за счет гранитизации, будет ниже рассмотрено подробнее в свете имеющегося у автора личного и описанного в литературе фактического материала. Ниже вкратце приводятся суждения п факты, обосновывающие эти суждения, которые изложены ведущими советскими и авторитетными зарубежными петрографами в последних сводках по этой проблеме.
Остановимся сначала па выводах зарубежных петрографов, обычно почти нe учитывающих работ большого принципиального значения, выполненных у нас в Советском Союзе, по проблеме гранитов в целом, а также по частным вопросам, с нею связанным.
Ниггли свою статью, опубликованную в первом сборнике, начинает с расчленения проблемы па ряд составляющих разделов, как-то: нептунизм и плутонизм, метаморфизм, магматизм и т. д. На основании исторического обзора аргументов, которые выставлялись сторонниками осадочного происхождения гранитов против плутонистов, — например: что последовательность выделения минералов в граните (кварц и др.) противоречит представлению о кристаллизации гранита из расплава или что вулканическая деятельность — это подчиненное явление, хотя па самом деле можно говорить о «вездесущности» магмы, и т. д., — а также в результате рассмотрения истории вопроса, автор приходит к выводу, что нa основе наблюдений и рассуждений спор окончился в пользу плутонистов. Вместе с тем он отмечает, что взамен гипотезы об осадочном происхождении гранитов с середины XlX столетия появляется новая гипотеза — гипотеза об образовании гранитов путем метаморфизма.
В этом разделе Ниггли прежде всего протестует против расширения понятия «метаморфизм», в утрированном виде указывая, что изверженная порода, путем выветривания, транспортировки и отложения превращенная в осадочную породу, все же будет только осадочной, по никак не метаморфической породой. Аналогично порода, полностью расплавленная и после вновь образовавшая породу (с перемещением или без него), всегда будет породой магматического происхождения.
Поэтому понятие «метаморфизм» применимо, по его мнению, в тех случаях, когда порода при всех изменениях в основном характеризуется твердым состоянием.
Вместе с тем, допуская возможность «ультраметаморфизма», Ниггли вновь рассматривает возможность образования гранитов метаморфическим путем в историческом разрезе.
Против такого способа образования он приводит старые аргументы, имеющие силу и сейчас. В частности, относительно образования больших гранитных массивов в результате метаморфизма осадочных образований на месте их залегания, особенно в связи со взглядами Ван Беммелена, он задает такие вопросы; 1) почему поднимаются эманации, способствующие метаморфизации, и 2) какая причина всегда приводит к образованию гранодиорит-гранитового конечного продукта, в котором, независимо от всего разнообразия осадков, полностью исчезает первоначальная слоистость?
В дальнейшем Ниггли отмечает ряд существующих заблуждений относительно значения структурных особенностей для выяснения условий образования магматических пород.
1. Первый предрассудок — это представление о том, что застывание расплавленной массы является единым краткосрочным актом. Ho словам Ниггли, «именно при плутоническом образовании пород совокупность процессов, приводящих к конечному продукту, который возможно определить минералогически и структурно, распределяется на промежуток времени, который подобен таковому при метаморфическом образовании пород в условиях ката- и мезозоны». К длительности плутонического образования пород добавляются относительно высокая температура, пропитывание уже образовавшегося твердого вещества остаточными поровыми растворами, а позднее пневматолитовыми и гидротермальными растворами, что нередко приводит к автометаморфизму или термическому преобразованию первоначально образующихся пород.
2. В корне неверно существующее мнение, что реакционные серии, перитектические превращения, резорбция и повторные выпадения, замещения и синтектические реакционные формы противоречат представлению о кристаллизации из расплава.
3. Мнение, что нельзя опыты с сухими расплавами переносить на природную обстановку, Ниггли отводит на том основании, что в доказательство противоположной точки зрения не делалось даже попыток эксперимента.
В дальнейшем, после ссылок на высказывание Седерхольма и Вегмана, в связи с уточнением терминов «мигматит», «мигматизация» и «гранитизация», Ниггли, резюмируя раздел, посвященный метаморфизму— магматизму, приходит к выводу, что граниты и гранодиориты с обычными химическими, минералогическими, структурными и текстурными признаками имеют характер типичных магматических пород. Что же касается общих основных принципов, па которых может быть основано представление о магматическом генезисе гранитов, то Ниггли определенно не формулирует своих выводов, но, придавая главное значение магматической дифференциации, по-видимому, соглашается и с существованием палингенных гранитов. Магматическую дифференциацию Ниггли определяет как многообразие изверженных пород какого-либо геологического комплекса, обусловленное в первую очередь процессами, которые являются естественным следствием внедрения магмы и которые происходят от изменения состояния самой магмы. Оказывает влияние и ассимиляция, однако имеются внутренние факторы, определяющие всю совокупность наблюдающихся переходов.
Приведенный обзор статьи Ниггли говорит о том, что этот ученый в общем не прибавляет к ранее известным новых аргументов в пользу магматического происхождения гранитов. Ценным в его статье следует признать напоминание о явлениях, происходящих в длительно формирующейся интрузивной массе, к которым относятся и автометаморфические процессы, и изменения, вызываемые гидротермами.
Боуэн начинает свою итоговую статью весьма пессимистически; «Было бы прекрасно, если бы я здесь сразу мог сказать вам все о магмах. Разумеется, сделать этого нельзя, но, может быть, естественно было бы ожидать, что человек, проведший лучшую часть своей довольно долгой жизни за изучением магмы, мог бы суммировать то, что известно об этом. К сожалению, однако, нам легче, пожалуй, сказать о том, что мы не знаем о магмах, чем то, что мы о них знаем».
После такого признания ведущий американский петрограф, к голосу которого прислушивались многие петрографы и которого сторонники теории кристаллизационной дифференциации в сущности считали своим идейным вождем и вдохновителем, переходит к полемике с Ридом по вопросу о происхождении диоритов. Утверждение Рида, что диориты получаются в результате пропитывания твердых пород, он парирует указанием на существование эффузивных андезитов — аналогов диоритов, что будто бы свидетельствует о значительных количествах диоритовой магмы в глубинах Земли.
Значительный раздел статьи посвящен им обсуждению весьма гипотетических представлений об источнике магм с точки зрения космогонических гипотез.
Рассматривая вопрос о гранитизации, мигматизации и палингенезе, Боуэн подчеркивает возможность образования гранитной магмы путем переплавления гранитов или селективного переплавления геосинклинальных осадков, считая вместе с тем, что по ряду вопросов, как, например, по «проблеме пространства», пока не может быть дано однозначного ответа.
Общее его мнение сводится к тому, что даже окончательное признание концепции о возникновении производной гранитной магмы при переплавлении гранитного слоя вовсе еще не приводит к выводу об «освобождении» гранитов от их обязательной связи с родоначальной базальтовой магмой. Он остается полностью уверенным в том, что земная кора в основном состоит из мафического материала. Материал гранитного слоя должен был быть извлечен в конечном счете именно из этого основного материала, а потому если не признавать сейчас генетической связи гранитов с базальтовой магмой, а стоять на точке зрения образования гранитной магмы путем переплавления (древних) гранитов, то это только отодвигает всю проблему к туманному прошлому.
Разбор Боуэном вопроса о природе первичной базальтовой магмы и других первичных магм, а также о дериватах магм резюмируется в конце каждого раздела констатацией расхождения во мнениях, иллюстрирующего неудовлетворительное состояние имеющихся знаний. Статьи Боуэна вызывают неудовлетворенность тем, что в них не приводится убедительных, точно сформулированных аргументов ни в пользу магматического происхождения гранитов, ни против теории гранитизации, что показывает шаткость позиций последовательных магматистов, сторонников теории фракционной кристаллизации, столкнувшихся со сложной природной обстановкой, которую нельзя вогнать в пределы узкой, хотя бы и облеченной универсальным значением гипотезы о петрогенезе путем кристаллизационной дифференциации единой базальтовой магмы.
Рид в первой части своей статьи приводит ряд определений гранита, магмы и мигмы и уточняет свои позиции в отношении строения земной коры, в которой он признает существование твердой оболочки «сиаль» и твердой в своей верхней части оболочки «сима». Затем он отмечает характерные общеизвестные факты количественного преобладания гранитов среди интрузивных пород и базальтов среди вулканических и эффузивных типов и, наконец, критикует гипотезу об образовании гранитной магмы путем кристаллизационной дифференциации, не приводя, однако, новых данных по сравнению с Ф.Ю. Левинсон-Лессингом, значительно раньше доказывавшим невозможность образования всей массы гранитов из базальтовой магмы, дифференциация которой не может дать приближающегося по составу к гранитам остаточного расплава в количестве свыше 5—10% объема базальтовой магмы.
Во второй части своей большой по объему статьи Рид приводит свое определение гранитизации, изложенное нами выше, и далее дает характеристику и оценку деятельности разных петрографических школ в историческом разрезе. Особенно высоко оцениваются им достижения французской школы прошлого столетия, представители которой, начиная с Сент-Клер-Девилля (1842 г.), выдвинули идею о минерализаторах, имбибицип — Вирле Д’Ауст; много уделяет он внимания взглядам Э. де Бомона и Фурнэ, близким к некоторым современным представлениям о гранитизации (инъекция и капиллярное пропитывание).
В заключение Рид рассматривает работы последней четверти XlX в. — Мишель-Леви, Лакруа и Дюпарка — как новое развитие идей французской школы гранитизации.
Обращаясь к работам петрографов фениоскандинавской школы — Седерхольма, Гольдшмидта, Холмквиста, позднее Вегмана и Краика, он признает их крайне интересными и утверждает, что отказ от их выводов должен быть обоснован очень вескими возражениями.
Из рассмотрения этой части статьи Рида, как и при ознакомлении с работой Ниггли, выносишь впечатление, что авторы, не находя достаточно убедительных новых аргументов, ищут подкрепления своим взглядам в достижениях классиков петрографии прошлого века.
В следующем разделе подробно рассматриваются проблема рапакиви и особенности некоторых порфировидных гранитов, чтобы с помощью этого конкретного и в общем нового материала доказать немагматическое их происхождение. При разборе взглядов Седерхольма на рапакиви Рид особенно подчеркивает присутствие таких же, как и в рапакиви, овоидов калиевого полевого шпата во вмещающих породах, которые Седерхольм объяснял тем, что «сланцеватая порода была пропитана гранитной магмой».
Далее, после краткого изложения того, как объясняют происхождение этих овоидов магматисты — Холмквист, В.А. Попов, Фогт, Харкер, Вааль, все время подчеркивая при этом, что такие же овоиды наблюдаются и в боковых породах, Рид переходит к рассмотрению подобных же явлений в связи с другими гранитами, посвящая этому сугубо важному вопросу целый самостоятельный раздел. В этом разделе, говоря о фельдшпатизации, он снова привлекает взгляды петрографов французской школы, а также Харкера и Гольдшмидта и приводит новые данные Андерсона (по Inyo Range), Рейнольдс (Ньюри), Фернандо (Шотландия), Спенсера (граниты Шип, Клуф) по образованию порфиробластов (и вкрапленников) калиевого полевого шпата в гранитах, в ксенолитах среди этих гранитов и, наконец, во вмещающих сланцах. Он задает вопрос, который ему кажется основным вопросом гранитизации: «Должны ли мы считать, как это иллюстрируется образованием структуры рапакиви, что сложный физико-химический контроль действует в условиях боковых пород точно таким же образом, как в магматических условиях?». В итоге он приходит к выводу, что эти ясные, наблюдаемые в природе факты нельзя объяснить проявлением магматизма, а если осадочное происхождение включений (ксенолитов) может быть доказано, то никто не в состоянии доказать магматическое происхождение содержащих их порфировидных гранитов.
Следует заметить, что отечественные петрографы уже давно отмечали особенности образования вкрапленников калиевого полевого шпата в порфировидных гранитах, в ксенолитах среди гранитов и в зонах контактных сланцев. Д.С. Белянкин еще в 1914 г., изучая граниты Кавказа и сравнивая их с рапакиви, указал, что по своим особенностям эти «вкрапленники» скорее являются порфиробластами. А.Н. Заварицкий в 1937 г., изучая бердяушские граниты, отметил и пытался дать объяснение появлению вкрапленников K-Na полевого шпата в ксенолитах. Об этом же приведены многочисленные данные в работах Б.М. Куплетского, И.Б. Белова, А.П. Лебедева, Ю.И. Половинкиной. Наконец, мной опубликована статья о явлениях микроклинизации в кавказских гранитоидах и о некоторых особенностях K-Na полевых шпатов из разных петрографических формаций.
Все это, вместе взятое, заставляет отметить сложность проблемы, а взгляды Рида и безапелляционный вывод об исключительно осадочном происхождении главной массы гранитов, основанный на приведенных фактах, являются преждевременными.
Разбирая вопрос о возможности интрудирования при гранитизации, Рид обращается к Бегману, к его идеям об интраграпулярной жидкости, и считает, что если эта жидкость образуется в достаточном количестве, то масса может приобрести подвижность. Иначе говоря, Рид допускает возможность известного разжижения твердой породы благодаря присутствию поровой магмы, внедрению флюидов, повышению температуры и увеличению давления. Следует сказать, что все эти условия, не будучи ограничены определенными пределами, действительно могут привести к анатексису, т. е. к переплавлению ранее твердых пород, что уже противоречит определению Ридом понятия гранитизации.
Касаясь «проблемы пространства», Рид высказывает мнение, что крупные гранитные массы могли образоваться только в результате замещения, гранитизации, мелкие же гранитные тела могут иметь и магматическое происхождение.
Весьма характерна заключительная часть этого раздела, сводящаяся к тому, что данные в первой части статьи описания магм и гранита аттестуются как определения стандартных учебников, с которыми он сам не согласен и которым противопоставляет превосходное определение гранита, приведенное в «Новом английском словаре», по которому гранит — «кристаллическая зернистая порода, состоящая существенно из кварца, ортоклазового полевого шпата и слюды, в большом количестве применяется в строительстве». Это определение, по Риду, превосходно именно потому, что дано человеком, обладающим лишь незначительными познаниями в петрологии (!).
Такой итог размышлений о граните, «остроумный» по форме, вместе с тем является неожиданным после рассмотрения в объемистой статье всего обилия фактов и логически.х рассуждений «за» и «против» магматизма и «за» и «против» гранитизации. По-видимому, Рид, приводивший весьма убедительное, по его мнению, доказательство осадочного происхождения главной массы гранитов, в виде одновременного образования вкрапленников в гранитах и во вмещающих их сланцах, вместе с тем сталкивается с обилием фактов другого рода, которые позволили ему аргументировать гранитизацию только с позиций общих положений и обоснований, заложенных в работах петрографов XlX столетия, и невольно, как Боуэн о магмах, должен был сознаться в том, что о гранитах легче сказать то, «что мы не знаем... чем то, что мы о них знаем».
Рестолл приравнивает идею французских петрографов о фельдшпатизации, которую он считает вполне закономерным природным явлением, представлению о «гранитизации». Вместе с тем он обращает внимание на анортозиты, состоящие в основном из полевого шпата и как будто бы не представляющие затруднений для фельдшпатизации; однако многие из них настолько связаны с основными (габбро, нориты) породами, что трудно решить, где «должны остановиться пылкие «гранитизаторы».
Единственно понятным, с точки зрения Рестолла, будет представление о громадных гранитных массах (батолиты) как о телах, постепенно расширяющихся книзу и сливающихся на глубине с сиалем. Отмечая, что к гранитизации ведет и послойная инъекция путем насильственного проникновения нового материала вдоль ослабленных плоскостей, и полное замещение минералов чисто химическим путем, причем для последнего случая он подчеркивает активную роль воды при температуре выше критической точки, Рестолл усматривает в современной литературе бесчисленные примеры с анализами и подсчетами, иллюстрирующие привнес материала с сопутствующим выносом других составных частей при молекулярном замещении. Неясным остается, почему при этом почти всегда в результате этих процессов получается гранит.
Признавая усиленную изверженную и метаморфическую деятельность в архейское время по сравнению с последующими эпохами, Рестолл считает, что в применении принципа актуализма зашли дальше, чем нужно.
Б разрез с мнением Рида Рестолл предполагает, что граниты лейстерский и о-ва Мэн (в Скиддоу) представляют результат правления основания нижнепалеозойской геосинклинали Англии, происходившего с участием поднимавшихся снизу эманаций.
В дальнейшем Рестолл обращает внимание на крайне капризное распределение рудных месторождений, связанных с гранитами, и вполне определенно пишет, что не понимает, почему металлогенезис ассоциирует с гранитами спорадически, без всякого порядка.
Касаясь представления об образовании гранитов из базальтовой магмы, он, приводя пример малайских гранитов, также отмечает несоответствие этого представления наблюдаемым природным явлениям, отрицая в то же время необходимость в том шуме, который поднят вокруг вопроса о дифференциации. По его мнению, каждый согласен с существованием «спаля» и «СИМЫ», которые должны были разделиться еще в очень ранние дни истории Земли, до того как образовалась какая-либо подобная кора. С этой точки зрения гранит и базальт являются оба дифференциатам из одного общего источника, но это не то же самое, что дифференциация гранита из базальта.
В результате всего рассмотрения Рестолл считает, что есть «граниты» и «граниты», т. е. граниты разного происхождения, причем он делит их на три группы.
1. Огромные, обычно гнейсированные гранитные массы архейских щитов и древних континентальных блоков, в отношении которых со всей силой стоит проблема пространства. Он полагает, что эти граниты не были в состоянии, которое можно назвать жидким, и не образовались путем интрузии и кристаллизации магмы соответствующего состава.
2. Ядерные гранитные батолиты в складчатых хребтах более поздних революционных периодов, в отношении которых также проблема пространства является сложной. Для этих гранитов он допускает расплавление или другую форму активизации дна геосинклинали, приведшей к гранитизации обычного типа, причем здесь подъем гранитизирующих агентов, вероятно, облегчается складчатостью.
3. Мелкие гранитные интрузии, включающие дайки, силлы и жилы, любого возраста, имеют, по Рестоллу, магматическое происхождение, что не всегда ясно для гранитных масс, промежуточных по размерам.
Статья Рестолла отличается трезвой постановкой ряда вопросов, входящих в проблему образования гранитов, но в формулировке выводов или путей возможного решения этих вопросов не обладает должной четкостью. Остается неясным, считает ли он батолиты складчатых хребтов магматическими или метаморфическими образованиями и будет ли вообще расплав гранитного состава, получающийся в результате палингенеза, считаться гранитной магмой. Заслугой Рестолла по сравнению с другими авторами разбираемого сборника является то, что им затронут вопрос о связи рудных месторождений с гранитами, но он подан так узко и бесперспективно, что, может быть, целесообразнее было бы на нем не останавливаться.
Последняя статья рассматриваемого сборника принадлежит Банлунду, отвечающему на поставленные Рестоллом вопросы, оставаясь па позициях стопроцентного гранитизатора даже в отношении малых гранитных интрузий. Вместе с тем он отстаивает принцип актуализма, считая, что геологические процессы шли одинаковым образом и в архее, и в последующие периоды. Новых, достаточно веских аргументов, помимо общих соображений, Баклунд в подтверждение своей точки зрения не приводит.
Во втором сборнике переведенных работ по проблеме образования гранита фигурируют статьи Рида, Боуэна и Ниггли, практически ничего нового не прибавляющие к статьям этих авторов, помещенным в первом сборнике. Критика выводов и методов исследования, изложенных в работах Перрона и Рубо, а также Лападю Арга, дана мной в особой статье.
Рейнольдс приходит к выводу, что гранитизация происходит в два этапа: в первом имеет место десилификация или базификация; во втором базифицированные породы гранитизируются с привносом щелочей, SiO2 и Al2O3. На такой вывод наталкивают ее те многочисленные факты, которые показывают, с одной стороны, что приконтактовые, вмещающие гранит породы часто обогащены Mg, Fe, Mn и Ti, а с другой стороны, что некоторые ксенолиты имеют зональное строение, причем внутренняя часть их базифицирована (по сравнению с неизмененными породами, из которых они произошли!). Однако из приводимого фактического материала эти выводы с полной наглядностью не следуют, так как прежде всего не доказана идентичность исходной породы включений и вмещающих пород.
Все изменения ксенолитов и вмещающих пород могут быть объяснены исходя из того, что внедрялась магма гранитного или близкого к нему состава с растворенными в ней летучими компонентами, которые и вступали в реакции обменного характера с вмещающими породами.
Взгляды других авторов сборника — Гроута, Баддингтона, исходящих из конкретного лично ими изученного фактического материала, представляют определенный интерес для гранитной проблемы, хотя им и присущ тот недостаток, что при рассмотрении своих фактов авторы не учитывают значения исторического подхода к явлениям магматизма, не ставят принципиальных вопросов о развитии и изменении процессов, совершавшихся в земной коре в период ее геологической истории.
Разбор зарубежной литературы по проблеме происхождения гранитов мы ограничиваем этими статьями Ниггли, Боуэна, Рида и др., так как, с одной стороны, другие работы (Андерсон, Ноккольдс) освещались в отдельной монографии, а с другой — фактические наблюдения и итоги их работ использованы в разобранных выше статьях; что же касается таких работ, как, например, Эрдмансдерфера о магматических и метасоматических процессах в гранитах п особенно в двуслюдяных гранитах, то эта работа не вносит чего-либо принципиально нового в постановку и решение проблемы о происхождении гранитов по сравнению с выводами уже разобранных статей. То же можно сказать о статье двух индусских геологов — Сарма и Агравал о структуре рапакиви в эпидиорите и инъекционном гнейсе области Данбад. Здесь авторы, в согласии с Ридом, объясняют структуру рапакиви как результат гранитизации.
Рассмотрение работ зарубежных ведущих петрографов показывает, что проблема происхождения гранита, включающая ряд сложных вопросов вроде «проблемы пространства» или источника происхождения и способа перемещения гранитного вещества в земной коре, обнимает собой природные явления, которые недоступны непосредственному наблюдению. Б то же время «гранитная проблема» касается таких несомненных, доступных наблюдению фактов, как, с одной стороны, излияния огненножидких расплавленных лав гранитного состава или, с другой стороны, явления фельдшпатизации твердых пород (осадочных) без их переплавления с образованием пород, приближающихся к гранитам.
Если по ряду конкретных вопросов — о роли структур, гетерогенности процессов при формировании интрузий у Ниггли, Гроута, Баддингтона, о явлениях фельдшпатизации у Рида и Рестолла — имеются ценные суждения, то значение рассматриваемых работ для решения гранитной проблемы в целом не может удовлетворить нас, так как оказывается, что по этим принципиальным вопросам выносятся общие, недостаточно аргументированные точными наблюдениями и фактами суждения, или выясняется, что такие вопросы в настоящее время п не поддаются разрешению. Очень характерно, что, как мной отмечалось и ранее, во взглядах ряда ведущих зарубежных петрографов есть тенденция к агностицизму (например, Боуэн, Рид). Большинство зарубежных авторов не учитывают направленного развития процессов, происходящих в земной коре, в том числе и процессов магматизма и меняющейся роли среды в ее взаимодействии с различными магматическими массами.
Взгляды советских петрографов по вопросу о происхождении гранитов прежде всего и полнее всего отражены в работах Ф.Ю. Левинсон-Лессинга.
Ф.Ю. Левинсон-Лессинг в одной из своих последних работ в разделе «Кризис магмы» указывает, что имеется угроза со стороны метаморфических процессов (инъекционный метаморфизм) и процессов ассимиляции самому существованию интрузивной магмы. При этом Ф.Ю. Левинсон-Лессинг поясняет, что процессы двойного обмена осуществляются, во-первых, через жидкую фазу, т. е. путем растворения, сопровождающегося обменом составными частями между магмой и твердым телом, как это показали Джонстон-Левис и Боуэн; во-вторых, путем миграции и диффузии тех или иных составных частей в твердом состоянии. В результате этих процессов могут получаться породы, в общих чертах тождественные с теми или иными магматическими породами. Ho такие случаи Ф.Ю. Левинсон-Лессинг считает случаями конвергенции в процессах петрогенезиса.
В защиту выдвигаемой им точки зрения Ф.Ю. Левинсон-Лессинг выступает CO следующими вескими доводами: 1) вероятно, имеются хотя бы структурные признаки для распознавания «параинтрузивных» и «ортоинтрузивных» пород; 2) если все магматические процессы сводить к метаморфизации осадочных пород (даже древних), то откуда же брались последние? Ведь они являются продуктом разрушения магматических пород; 3) как связать с метаморфическим происхождением различные явления эндоморфизма? И затем он ставит вопрос: не говорит ли эффузивная магма о существовании и интрузивной магмы?
На основании всего этого Ф.Ю. Левинсон-Лессинг полагает, что случаи метаморфического происхождения пород магматического облика есть лишь признаки гетерогенеза.
Изучением порфировидных выделений калиевого полевого шпата в гранитах, ксенолитах и во вмещающих породах занимались А.Н. Заварицкий, Б.М. Куплетский, И.В. Белов, Ю.И. Половиикина, А.П. Лебедев и ряд других советских петрографов.
Д.С. Белянкин, как уже указывалось выше, еще в 1914 г. обратил внимание на более позднее образование в кавказских гранитах и в рапакиви Украины и Финляндии порфировых выделений K-Na нолевого шпата по сравнению с минералами основной массы, т. е. на то явление, которое Рид в 1947 г. считал одним из важнейших доказательств немагматического происхождения гранитов. Д.С. Белянкин придавал большое значение флюидно-пегматитовому деривату от некоторой глубинной магмы в преобразовании пород Ильменского заповедника, и это привело его к выводу, что в «Ильменском хребте нет нормальных изверженных пород, а только гнейсы и пегматиты». При изучении контактов внедрившегося онежского диабаза с гранитами Д.С. Белянкиным наблюдались явления переплавления гранитов в аплиты. В связи с ийолитовыми интрузиями Турьего Мыса Д.С. Белянкин описал явления сиенитизации более древних песчаников и гранитов.
Все эти факты, изученные и объясненные Д.С. Белянкиным, имеют существенное значение для рассматриваемой нами проблемы.
Д.С. Коржинский посвятил ряд работ контактным явлениям. В итоге своих исследований он пришел к выводу, что при кристаллизации глубинных пород щелочи является подвижными. В одной из последних работ Д.С. Коржинский обращает внимание па необходимость строгого соблюдения понятия метасоматоза, ограничив представление о метасоматическом изменении породы взаимодействием минералов с жидким или газообразным раствором, выполняющим поры породы. Объем этих пор ничтожен по сравнению с объемом породы, а потому в каждый данный момент лишь ничтожно малая часть всего вещества горной породы растворена в поровом растворе. Образование и выполнение пустот, частичное расправление или пропитывание магматическим расплавом к метасоматическим явлениям не относятся. Такое ограничение метасоматизма в природных явлениях ставит определенные затруднения па пути объяснения образования больших гранитных масс метасоматическим путем. Само собой разумеется, что для однозначного решения вопроса о значении метасоматоза необходима чрезвычайно трудная экспериментальная проверка хода этого процесса в условиях, в какой-то мере приближающихся к природным.
В заключение хотелось бы еще раз подчеркнуть указание Ф.Ю. Левинсон-Лессинга, уточняющее возможность отличить интрузивы ортомагматического происхождения от парамагматических пород. Ф.Ю. Левинсон-Лессинг пишет, что если имеется установленная связь эффузий с интрузиями, то это вполне отчетливо говорит о существовании магмы (гранитной, если речь идет о кислых интрузиях и эффузивах). Б большинстве случаев такая связь геологически не устанавливается и приходится «говорить лишь о химическом тождестве эффузивных и соответствующих интрузивных пород и в этом видеть доказательство развития существования соответствующих магм». Отмечу еще указание Ф.Ю. Левинсон-Лессинга, что андезиты являются апомагматическими эффузивами, т. е. не имеющими интрузивных аналогов. Oни представляют средние, насыщенные SiO2 породы, производные от основной магмы. Б этом отличие их от базальтов, которые являются продуктом непосредственной кристаллизации основной магмы, а не продуктом какой-то ее переработки (ассимиляция? дифференциация?). Адезиты хотя и пользуются широким распространением, по не образуют массовых трещинных излияний, а являются лишь эффузиями из центральных вулканических аппаратов.
В отдельных работах советских геологов без достаточных обоснований гранитизация (в смысле немагматического происхождения гранитов) рассматривается как ведущий процесс для образования кристаллических гранитных пород. Критика таких представлений была дана мной в предыдущей статье.
Подводя итоги неполному разбору отечественной литературы по некоторым вопросам петрогенезиса, можно отметить глубокое, без широких необоснованных экстраполяций отношение наших исследователей к явлениям гранитизации. Многие изученные факты и наблюдения над природными явлениями повели, как это было видно выше, к обоснованным выводам, имеющим большое значение для петрогенезиса.