Геохимические поля - геохимический шельф. Диагенез, катагенез и гипергенез. Геохимические эпохи. Геохимическое картирование. Геохимические карты - литолого-петрографические карты

Учение А. Е. Ферсмана о складчатых поясах имело очень большое значение: оно устанавливало строго закономерное размещение полезных ископаемых в поясах, направляло внимание геологов на познание этих закономерностей, намечало пути прогнозирования.

Геохимические поля («геохимический шельф») — это обычно районы развития осадочных толщ и редко изверженных пород (базальтовые поля Декана, траппы Сибири), характерные полезные ископаемые — соль, нефть, уголь, фосфориты, глауконит и т. д. Примером служит Волжско-Пермское поле, которое отмечено широким распространением известняковой и красноцветной формаций пермского возраста. А. Е. Ферсман характеризует процессы образования в этом районе морских осадков и последующие явления диагенеза, катагенеза и гипергенеза. Он отмечает широкое распространение здесь стронция, восстановительных процессов с участием углеводородов, приводящих к накоплению серы, миграцию магния с образованием доломитов в диагенезе, палыгорскитов в катагенезе и сульфатов магния в гипергенезе.

Геохимические узлы возникают в местах наложения друг на друга различных геохимических процессов. Узлы могут формироваться при пересечении геохимических систем или в результате наложения разных циклов одной и той же системы. Все это определяет разнообразие минералов, сочетание различных ассоциаций элементов, богатство полезными ископаемыми (например, сочетание металлов и угля, солей и сульфидов, черных и редких металлов и т. д.)# Наиболее своеобразные геохимические системы, наиболее редкие и ценные комплексы и, наконец, наименее обычные накопления каких-либо особо дисперсных (рассеянных) элементов наблюдаются именно в геохимических узлах. В качестве примера А. Е. Ферсман приводит Кольский узел — наложение на архейский щит более поздних поясов.

Размещение геохимических территориальных единиц ученый показал на схематической карте, увеличенная копия которой долгие годы украшала стены Минералогического музея Академии наук СССР.

Большое значение имеет предложенное А. Е. Ферсманом понятие «геохимические провинции» — геохимически однородные области с определенными ассоциациями элементов (геохимическими комплексами). Примерами провинций служат Подмосковный каменноугольный бассейн, область пермских отложений Приуралья, Балтийский щит, вулканические пояса Азии.

А. Е. Ферсман вводит также понятие «геохимические эпохи» — периоды специфического накопления отдельных элементов и их ассоциаций. По мысли ученого, наши представления о геохимическом своеобразии той или иной эпохи могут быть обусловлены уровнем эрозионного среза, который вскрыл определенные геохимические концентры. В других складчатых сооружениях те же элементы могут находиться в глубинах недр.

Для современной геохимической эпохи характерны процессы соленакопления в пустынях (накопления Na, К, Rb, Cs, Br и других элементов), для докембрия — концентрация Si02, Fe, Na, Та, U, TR, F, B, Ti, Au.

Учение о геохимических эпохах получило дальнейшее развитие. В конце 50-х годов А. А. Сауков обосновал понятие «историческая геохимия» — о разделе науки, изучающем эволюцию факторов миграции химических элементов в земной коре.

Большое внимание А. Е. Ферсман уделял использованию периодической системы Менделеева при региональногеохимических исследованиях. «Размещая элементы по клеткам таблицы Менделеева и пропуская неизвестные в данном районе, — писал ученый, — мы получаем графическое изображение естественной ассоциации элементов данной области, очень характерное и позволяющее резко различать друг от друга отдельные ассоциации»5. Данный метод, по его мнению, позволяет наглядно выявить преобладание в регионе элементов с низкими или высокими атомными весами, элементов рудных жил, пегматитов и других геохимических систем.

А. Е. Ферсман разрабатывал также вопросы геохимического картирования. Он выделил общие и частные геохимические карты. На первых отмечаются группы элементов, а в качестве основы используются литолого-петрографические карты, на которых значками показывается распространенность элементов (минералогические находки, непромышленные скопления, промышленные месторождения).

На частных геохимических картах изображается распределение отдельных элементов. Интенсивность закраски отвечает распространенности: светлый тон —выше кларка, более темный — много выше кларка, самый темный — промышленные концентрации и т. д. А. Е. Ферсман указывал также на необходимость построения геохимических профилей и разрезов. Говоря о большом практическом значении геохимического картирования, он отмечал почти полную неразработанность в 30-х годах этого вопроса. В наши дни геохимические карты составляются в разных масштабах — от обзорных для всей территории Союза до детальных, показывающих распределение химических элементов в пределах отдельных рудных полей. Методика, предложенная А. Е. Ферсманом, нашла широкое применение при геохимических поисках. Например, в Казахстане геохимической съемкой масштаба 1: 50 000 покрыты сотни тысяч квадратных километров.

Анализ регионально-геохимических трудов А. Е. Ферсмана позволяет наметить разделы, из которых должна состоять геохимическая характеристика какого-либо региона:

1. Климат и геология района как главные факторы формирования геохимических особенностей территории;

2. Обзор химических элементов в порядке их расположения в периодической системе;

3. Анализ геохимических комплексов данного региона (парагенные ассоциации элементов, их положение в периодической системе, свойства ионов, отсутствующие элементы и т. д.) ;

4. Регионально-геохимические закономерности (геохимические щиты, пояса, поля, дуги, концентры, узлы, провинции ит. д.) ;

5. Геохимические эпохи;

6. Классификация полезных ископаемых и химических элементов по их хозяйственной ценности. Обзор отдельных видов сырья;

7. Комплексное использование минерального сырья и отходов;

8. Охрана сырья и окружающей среды;

9. Горнохимические узлы (экономико-географический анализ) ;

10. Прогнозы и задачи дальнейших исследований.

Хотя в последние десятилетия опубликованы исследования по геохимии многих регионов СССР, региональная геохимия по-прежнему наименее разработанный раздел науки. Как особое направление региональная геохимия пока существует только в нашей стране.

Важность подобных исследований не подлежит сомнению. В первую очередь они необходимы в связи с прогнозированием и поисками рудных месторождений, но велика их роль и в решении проблем окружающей среды, сельского хозяйства и здравоохранения.

К содержанию книги: Биография и книги Ферсмана