3. Физико-химические предпосылки создания рациональной комплексной классификации магматических горных пород

Из исторического обзора классификаций магматических горных пород (Магматические горные породы 1983) складывается впечатление,'что при решении классификационной проблемы перебраны все сочетания признаков горных пород, а, по сути, нет приемлемого решения. Что же касается выражения вещественного состава, то многие исследователи согласны с тем, что для комплексной классификации горных пород необходимо использовать как фазовый, так и компонентный их состав, поскольку они дополняют друг друга. Но возникает вопрос: в каком виде представлять компоненты? В настоящее время можно утверждать, что использование химического состава пород в виде оксидов не привело к решению классификационной задачи и удовлетворительной корреляции с минеральным составом. Автор настоящей работы уже много лет отстаивает идею представления компонентов в виде миналов (Дубровский, 1987а,б), которая основывается на экспериментальном доказательстве деления оксидной системы на подсистемы с образованием двойных и тройных химических соединений оксидов, выступающих уже как компоненты этих подсистем. Тем не менее, как пишет А.Н.Заварицкий (1956), большинство петрографов склонны считать, что только минеральный состав может служить основой для классификации горных пород. Казалось бы, что использование наглядных и явно выраженных признаков должно привести к поставленной цели. Попытки же многих известных ученых создать классификационные схемы на основе минерального состава, текстуры и структуры пород пока не увенчались успехом. Геологическая наука не имеет в своем распоряжении минералогической классификации со строгим иерархическим расположением таксонов, а предлагаемое группирование горных пород не строгое, без указания четких критериев выделения объема и границ между группами. Дальше всех в этом отношении продвинулся Шэнд (Shand, 1931, 1947, 1949), классификация магматических пород которого, по мнению автора, наиболее обоснована. И совершенно не понятно, почему ее не используют при систематике магматических пород.

Наличие стекловатых пород и присутствие в кристаллических породах сложных твердых растворов и "чужих" фаз затрудняют создание строгой классификации на основе минерального состава, не говоря уже о химической классификации в окисном выражении. В связи с этим высказываются сомнения о возможности вообще использования достижений в классификации органического мира. Вот что пишет по этому поводу Д.С.Штейнберг (1985): "К горным породам неприменим принцип формальной классификации органического мира ввиду отсутствия четко выраженных дискретных таксонов. В отличие от органического мира горные породы представляют собой серии с постепенными внутренними переходами различной вариантности - нон-, моно-, би- и более сложные, определяемые генезисом, выявляемые статистически, с той или иной степенью дисперсии, обусловленной отклонениями от идеальных условий" (с. 153). С таким заключением вряд ли можно согласиться, поскольку постепенные переходы одной породы в другую происходят внутри определенных совокупностей (таксонов), а, как будет показано ниже, на уровне других совокупностей существуют строго очерченные границы, которые и следует использовать в классификации, называя эти совокупности соответствующими таксонами, которые применяются в классификациях органического мира.

Одной из причин, затрудняющей создание комплексной классификации, приводится так называемый гетероморфизм горных пород, когда они имеют сходный химический состав и разный - минеральный. Но это явление не так уже часто встречается в природе, или не всегда правильно трактуется. Автору известна лишь одна работа (Yoder, 1986), где достоверно описано явление гетероморфизма для кальсилит-мелилитовых и монтичеллит-мелилитовых пород, которое связано с обменными реакциями, проходящими с изменением температуры (см. ниже). Что же касается смены безводных минеральных ассоциаций водными, то это явление нельзя называть гетероморфизмом, поскольку расплавы с разным содержанием воды - это расплавы разного химического состава.

Очевидно, что в настоящее время вряд ли кто будет возражать, что горная порода есть продукт фазовых превращений в определенной химической системе при определенных термодинамических (физических) условиях. И, естественно, возникают непростые вопросы: насколько близко химический состав породы отражает химический состав магмы, из которой эта порода кристаллизовалась, и можно ли использовать химический и фазовый (минеральный) состав породы для систематизации? Чтобы ответить на эти вопросы, необходимо рассмотреть вначале, что представляет собой алюмосиликатная оксидная система с физико-химической точки зрения.