Литология. Кн. 3 - Фролов В.Т.
ISBN 5-211-03404-Х
Скачать (прямая ссылка):
Представленная общая схема восхождения от более элементарных к сложным системам или уровням организации основных геологических объектов в реальной истории геологии усложнялась. Так, геологический, формационный уровень осознавался рядом геологов (И. Леманом, Г. Фюкселем, А. Вернером и др.) еще в середине XVIII в., т. е. раньше, чем породный уровень (см. гл. 20), но это не опровергает схему.
Объекты стратиграфии и палеонтологии строго иерархичны и относятся к пяти—семи уровням.
У В. И. Вернадского (1975, с. 23 и др.) представление об иерархии конкретизировалось на понятиях о состояниях пространства естественных тел и их организованности. В современном виде концепция уровней геологических тел развита В. И. Поповым (1940, 1952, 1954 и др.), В. И. Драгуновым (1965, 1971), И. В. Крутем (1968, 1973, 1978 и др.), О. В. Вотахом (1973, 1979, 1991), В. Ю. Забродиным, В. A. Ky-лындышевым, В. А. Соловьевым (1977) и другими, а В. Ю. Забродин, Г. Л. Кириллова и другие дали сводку (Иерархия..., 1978). Во всех иерархиях многие уровни выделяются одинаково: это атомный, молекулярный, минеральный, породный, формационный, надформационный, геосферный и планетарный (Земля в целом), которые реальны и качественно отличаются друг от друга, т. е. представляют собой самостоятельные системы, связанные иерархично.
Помимо ядерного (нуклидового, или нуклонового) и более низких фундаментально-вещественных уровней, вместе с атомным и молекулярным, изучаемыми физикой, химией и геохимией, выделяются еще минеральный, породный и тела-объекты в диапазоне между породным и формационным уровнями: породные ассоциации и их пачки, т. е. два уровня, или просто наборы пород — один уровень (Вотах, 1979, 1991). Они изучаются литологией, петрографией, стратиграфией и формациологией. Между формационным и геосфер-ными уровнями О. А. Вотах (1979, 1991) выделяет четыре уровня: тектонические комплексы (объединяющие формаци-онные комплексы или серии), слои земной коры, геоструктурные области и глобальные зоны геосфер, а крупнее геосфер — сегменты планеты, играющие роль элементов системы планеты Земля, т. е. относящиеся к непосредственно подстилающему ее уровню. Тела этого ранга отделяются друг от друга уже существенно иными — вертикальными, радиальными — границами и поэтому выпадают из восходящего логического ряда в основном слоевых тел. Всего выделяется не менее 12 уровней или рангов тел, изучаемых геологическими науками. Поэтому естественно возникла идея их группировки в более крупные блоки, например (в восходящей иерархии) в атомарный, минеральный, формационный, геоструктурный, глобальный и планетарный. В. И. Попов (1952 и др.) и F. П. Леонов (1977) наряду с уровнями различали еще и формы организации. В. И. Васильев, В. И. Драгунов (1968 и др.), И. В. Круть (1973 и др.), Э. И. Кутырев (1973), В. Ю. Забродин и др. (1977) распространили понятие-кристаллографии об элементарной ячейке на формационный уровень — под названием «кванты организации» (И. В. Круть) или «элементарная ячейка формации» (Э. И. Кутырев, В. Ю. Забродин и др.). Это помогает упорядочить иерархию, сокра-
тить число уровней, наметить дополнительные, промежуточные.
Почти на каждом уровне можно различать элементарную ячейку (ЭЯ) вещества и геологическое тело (TT): элементарная частица и ядро атома («тело»), атом и химический элемент, молекула и полимерное тело, минерал и кристалл (или аморфное, коллоидное тело), порода и слой или иное тело (например, дайка, силл, лавовый поток) и т. д. (Фролов, 1987, с. 12). Переход от ЭЯ к ГТ того же уровня показан сплошной стрелкой (см. табл. 16.1), а от ГТ к ЭЯ более высокого уровня (скачок) — прерывистой. Различие между ЭЯ и ГТ на породном уровне можно показать на примерах гранита, галитита (или галитолита) и песчаника. Три кристалла — калишпата, кварца и мусковита (или биотита) — определенных взаимоотношений (гипидиоморфнозер-нистая структура) — это уже гранит как порода, но это еще не гранитное тело: нигде в природе такого тела не найти. Чтобы гранит осуществился телесно, необходимо массовое производство ЭЯ гранита (ЭЯГр) как породы, т. е. образование гранитного массива (поодиночке ЭЯГр природой, не производится). Аналогично и соотношение ЭЯ галитита (два-три кристалла галита гипидиоморфной структуры) и галити-тового тела — слоя, ЭЯ песчаника (2—3 зерна обломочного кварца, другого силикатного минерала или литокласта с тем или иным цементом) и песчаного слоя (геологическое тело).
Во всех приведенных примерах ЭЯ — наименьший объем породы, несущий все признаки и свойства данного уровня организации вещества и не поддающийся дальнейшему уменьшению без потери" качества этого уровня, но в природе практически не существует элементарных ячеек изолированно от других, поодиночке: ЭЯ производятся массово, коллективно.
Понятие об элементарной ячейке наиболее эффективно на низших, вещественных уровнях, например на минеральном и породном, ибо понятия о минерале и горной породе относятся не к геологическому телу (кристаллу или слою), а к их элементарным ячейкам, поскольку сущность минерала и породы выражают и их минимальные объемы, обычно не осуществляющиеся как тела. Эти объемы, характеризующиеся определенной замкнутостью и законченностью, многократно повторяясь, транслируясь в пространстве, образуют минеральное или породное геологическое тело, и соотношение между породой и слоем аналогично соотношению минерала и кристалла (или аморфного тела), молекулы и мицеллы, образованной молекулами (если выделять этот уровень наряду с минерально-кристалльным), атома и химического элемента. В глубине вещества материи намечаются еще 1—2 уровня: элементарных частиц и ядра атомов и более глубокий, наиболее фундаментальный, например кварковый.
