2. История литологии

1. Предыстория

Осадочными породами человечество пользовалось, вероятно, всегда: в каменном веке — кремневыми орудиями и оружием, солью, красками (охрами, глауконитом и др.), позже — железом, медью, глиной, извест­няками для строительства, углем и т. д. Постепенно человек накапливал сведения об осадочных породах. У Леонардо да Винчи, Николаса Стено и других ученых эпохи Возрождения мы находим уже систематизиро­ванные знания о ряде осадочных пород. Синтез знаний о многих из них дает гениальный русский ученый М.В. Ломоносов (середина XVIII в.), особенно в труде “О слоях земных” (Ломоносов, 1986; Вернадский, 1988). Но это была еще нерасчлененная геология, и от Ломоносова нель­зя начинать историю литологии как самостоятельной науки.

Даже в исключительно научно плодотворном XIX в., когда в его сере­дине возникла петрография (с введением Г. Сорби поляризационного микроскопа в 1850 г.), еще не существовало литологии, хотя литологи­ческие работы известны. Они выполнялись в рамках единой петрографи­ческой науки. Даже при доминировании в геологии стратиграфии и па­леонтологии ряд систем (каменноугольная, или карбон, меловая) и от­делов (оолит, т. е. верхняя юра) в это время был назван литологически­ми терминами, что свидетельствует о знании большинства осадочных пород. Тем не менее это знание сначала было больше декларационно-ге- нетическим, чем глубоко минералогическим и петрографическим. Это­му периоду доминирования общих генетических представлений над фак-

Ю

Энергетические ресурсы

Гидроэнергия(рек, приливов и др.)

Нефть и горючие газы Ископаемые угли Горючие сланцы Торф

Атомное сырье (урановые руды)* (Н.Г. Зонтов, 1959)

Сырье черной металлургии

Железные руды (Ф. Персиваль, 1955)

Флюсы (известняки) Коксующиеся угли Марганцевые руды Хромовые руды (Р. Стенли,1962) Формовочные пески

Строительные материалы (цементное сырье)

Известняки, мергели Глины

Щебень, гравий, песок

Химическое сырье

Фосфатное сырье¹

(Б.М. Гиммельфарб, 1962)

Калийные соли

О

Таблица 1.1

тносительные значения осадочных (экзогенных) полезных ископаемых в мировых запасах (по J1.B. Пустовалову, 1964)

1	2	3	Виды ископаемого	1	2	3
100	—	—	Известняки, мел, гипс Нефть, горючие сланцы	100 100	—	—
100	—	—	Сера самородная	90	—	10
100	—	—	Каменная соль	100	—	—
100	—	—	Йод-бромное сырье2	85	—	15
100	—	—	(Берг, 1937, Д.П.
90		10	Сердюченко, 1963) Сырье цветной металлургии
			Медные руды* (В.М.	72	—	28
			Попов, 1963)
90	—	10	Свинцово-цинковые руды* (Ф.И. Вольфсон,	—	50	50
100	—	—	Е.М. Некрасов, 1963)
100	—	—	Никелевые руды* (А.А.	76	—	24
100	—	—	Глазковский, 1963)
7	—	93	Оловянные руды* (В.К. Чайковский, 1963)	50	—	50
100	—	—	Бокситы (алюминиевые руды)	100	—	—
			Магниевые руды	100	—	—
			Титановые руды (С.Я.	80	—	20
100			Каганович, 1962)
	—	—	Кобальтовые руды*	80	—	20
100	—	—	(Н.А. Быховер, 1963)
100			Цирконо-гафниевые руды* (С.Я. Каганович, 1963)	100
80	—	20	Тантало-ниобиевые руды* (С.Я. Каганович, 1962)	75		25
100	—	—	Редкоземельные (монацитовые)* руды (С.Я. Каганович, 1962)	80		20

Виды ископаемого

Примечание. Мировые запасы, %: 1 — осадочные (экзогенные) руды; 2 — руды спорного происхождения; 3 — магматогенные (эндогенные) руды.

тическими знаниями состава и строения мы обязаны введением и разви­тием фундаментальных понятий в геологии о фациях и генетических ти­пах отложений. Первое понятие в современном виде ввел в науку Аманц Гресли (1838), понимавший фацию как литологическую или палеонто­логическую разновидность пласта или горизонта в определенном месте, т.е. участок его, отличающийся от соседних участков и отражающий ус­ловия осадконакопления. Это понятие быстро распространилось во всех странах. В России его активно применяли и развивали Н.А. Головкин- ский (1869), А.А. Иностранцев, А.П. Карпинский и др. Одновременно с Гресли французский геолог Констан Прево (1838-1839) разработал ге­нетическую классификацию отложений — “формаций”. Он выделял морские, солоноватоводные, озерные, болотные, речные, травертиновые и наземные (очевидно, субаэральные) формации. Хотя классификация не выдержана ни по принципу (то по характеру среды, то по способу об­разования, солености, типу водоема), ни по масштабу подразделений, она сыграла определенную историческую роль и отразилась в учении о формациях и генетических типах отложений (см. ч. III, гл. 15 и 16).

Учение о генетических типах континентальных образований чет­вертичного времени разработано русскими геологами во второй поло­вине XIX в. Оно поставило изучение генезиса осадочных пород, как и фациальный метод, на научную основу. Наибольший первоначальный вклад внесли А.П. Павлов, В.В. Докучаев, С.Н. Никитин, Г.А. Траут- шольд. В.В. Докучаев разработал учение о почвах как особом генети­ческом типе элювиальных образований, и с тех пор оно признано во всем мире, так что термины “чернозем”, “серозем”, “краснозем” и другие произносятся по-русски. В.В. Докучаев описал также аллювий (1878), Г.А. Траутшольд (1876) выделил элювий, С.Н. Никитин (1884) много сделал для изучения аллювия, А.П. Павлов (1888, 1894, 1898 и др.) выделил делювий, пролювий, изучал оползневые и другие склоновые, аллювиальные и иные отложения и сформулировал уче­ние о генетических типах континентальных отложений. В 40-х и 50-х годах XX в. оно успешно развивалось Н.И. Николаевым и Е.В. Шан- цером, а затем было распространено на морские (Фролов, 1964, 1984 и др.) и древние отложения (см. ч. III, гл. 16).

Большой импульс развитию литологии дали экспедиции на судне “Челленджер” (1872-1876 гг.) Д. Меррея и А. Ренара. Были опробованы осадки всех океанов. Н.А. Андрусов (1890-1896 гг.) изучил черномор­ские осадки и установил сероводородное заражение его вод, а Н.М. Кни- пович (1898-1906 гг.) — осадки Баренцева моря. Были открыты подвод­ный мир и его седиментогенез.

Собственно осадочные породы и минералы во второй половине XIX в. стали изучаться более систематически: К. Гюмбелем (1886), К.Д. Глин­кой (1896), В.В. Ламанским (1905) — глаукониты; М.Д. Сидоренко (1894), В.Н. Чирвинским (1907), Я.В. Самойловым (1911, 1914, 1915) — фосфориты; Н.А. Соколовым (1901) — марганцевые руды, С.П. Попо­вым (1911 и др.) — железные руды. Литологическое изучение чаще все­го проводилось в рамках региональных стратиграфических исследова­ний, и в них литогенетические интерпретации успешно и методически правильно комплексировались с палеогеографическими и историко-гео­логическими. Классическими стали исследования верхнего мела Г.А. Радкевичем (1891) и А.Д. Архангельским (1912, 1916), карбона, перми (включая и генезис доломитов) Самарской Луки М.Э. Ноинским (1913), роли бактерий и других микроорганизмов в осадко- и рудообразовании М.А. Егуновым и Г.А. Надсоном. В конце XIX в. начинает свои классиче­ские исследования кремней, фосфоритов и других осадочных пород француз Л. Кайё. Дж. Хиршвальд, X. Дрю изучили осадки Багамской банки, А. Грэбо, Дж. Ньюбери, А. Рюто (1883) — осадочные циклы раз­ных порядков.

Одновременно развивалась и расширялась методическая база лито­логии. Ж. Туле (Франция) впервые применил тяжелые жидкости для разделения минералов осадочных пород по удельному весу; одна из них

• смесь йодистого калия и йодистой ртути — названа его именем. Де­лессе (1899) впервые провел электромагнитное разделение минералов, а Ле Шателье (1885) — термический анализ. А.П. Карпинский (1880, 1881, 1894, 1919 и др.) внедрял микроскопический метод в петрографию и разработал палеогеографический метод геотектонического анализа. И. Вальтер (1893-1894) подробно описал современные фации — отложения различных обстановок осадкообразования и развил фациальный метод (Высоцкий, 1965). Образцом комплексных литолого-стратиграфиче- ских исследований, проведенных до первой мировой войны, стала работа

А.Д. Архангельского (1912) по верхнему мелу Русской платформы с ши­роким использованием актуалисгических данных по океанским осадкам и метода Гресли. Здесь были заложены основы перспективного сравни­тельно-литологического метода, позднее успешно применявшегося

Н.М. Страховым и другими литологами. Работа поучительна и своими ошибками, ставшими классическими, особенно одной из них — выводом

о километровых глубинах формирования писчего мела (см. гл. 7).