To the theory of formation and forecast of mineral deposits.pdf Введение По результатам анализа развития науки раскрывается ведущая роль идей одного из основателей Томской научной школы рудной геологии - профессора Томского государственного университета Бориса Марковича Тюлюпо. Научное наследие профессора Б.М. Тюлюпо, достигнутый уровень в области методологии, является фундаментальной основой для минералогии в рудной геологии второй половины ХХ в. Его системный комплексный подход предопределил рождение тенденций развития науки от преодоления дифференциации минералогических исследований к интеграции минералогического знания с другими геологическими науками, а также теориями и методами современной физики и химии. В свое время М.В. Ломоносов ратовал за топографическую минералогию нашей страны. Ровно через 150 лет накопленный опыт исследования месторождений, поисков топоминералогических и пространственно-временных закономерностей и взаимосвязей минералов позволил Б.М. Тюлюпо продемонстрировать минерагению как фундаментальную науку в системе геологических, материаловедческих и технических наук. Минералогия - научная основа металлогениче-ских построений, прогноза, поисков и оценки месторождений. На основе минерагении наиболее полно выявляются знания о физико-химических условиях поведения полезных и сопутствующих элементов, формировании и распределении рудных минералов, условиях возникновения рудной вкрапленности, рудной минерализации и рудных тел. © Мананков А.В., 2019 DOI: 10.17223/25421379/13/8 На основе полученных знаний Б. М. Тюлюпо создает авторскую систему и классификацию минера-лого-генетических типов железорудных месторождений Кузнецкого Алатау, позволившую разработать новые модели последовательности минералооб-разования в зонах контактового метасоматоза магне-титовых месторождений, рудогенеза и обосновать наиболее объективные геолого-структурные и мине-ралого-геохимические критерии разных типов железорудных месторождений и закономерности их локализации в пределах Кузнецкого Алатау. Основные идеи профессора Б.М. Тюлюпо не потеряли актуальности за прошедшие десятилетия. Его методология, основанная на системной общности и комплексности, является фундаментальной основой, востребованной и сейчас, в условиях перехода к информационным технологиям. Достижения кибернетики и системологии в рудной геологии В своих научных исследованиях и в специальных курсах «Металлогения», «Полезные ископаемые» Б. М. Тюлюпо демонстрировал умение наиболее глубоко и объективно, часто с фирменными, присущими только ему формами амбициозности и иронии, оценивать и сравнивать особенности существующих генетических подходов, теоретических представлений, анализируя их состоятельность в контексте новых веяний фундаментальных наук. Зная коллектив кафедры минералогии и кристаллографии изнутри, я со студенческих лет занимался переводом статей из двух журналов, выписываемых профессором Иваном Кузьмичом Баженовым, где я начал работать в 1961 г., и могу заверить, что Б.М. Тюлюпо был самым читающим и по-настоящему эрудированным ученым. Борис Маркович в те годы основные журналы геологических наук выписывал на дом, также регулярно посещал Научную библиотеку ТГУ, интересуясь новинками периодических изданий, материалами научных конференций и абонементного отдела. Вместе с тем замечу, что для него, его рукописей самым важным, по моим воспоминаниям, был вердикт Кирилла Владимировича Иванова - всеми уважаемого и сверх меры деликатного доцента кафедры петрографии. На волне бума кибернетики и системного анализа в научной сфере в 60-е гг. прошлого века возродилась на новом уровне идея о всеобщей системности. Ее суть - в единстве мира, в единстве природы и человека. Поэтому мы обязаны подчиняться общим законам мироздания независимо от того, с какой стороны осуществляем взаимодействие с ним. Таких сторон все больше и больше. В каждой свои большие и маленькие проблемы. Для их разумного разрешения требуются очень серьезные современные профессиональные знания. А из системной общности мира родился соответствующий универсальный алгоритм последовательности действий по решению любых проблем в любой профессии. В эти годы Б. М. Тюлюпо вел студенческий научный кружок по минералогии и геохимии. Вспоминаю свой доклад по изотопии в геологии. Эрудиция, природная любознательность и целеустремленность профессора позволили ему разработать методологию системного анализа для своей профессии. Конечно, на это ушли годы, он давал мне свое глубоко научное исследование аспирантского времени о творческих муках Д. И. Менделеева при создании системы периодичности химических элементов. Над своей докторской диссертацией Б.М. Тюлю-по работал в период ускоряющегося роста требований к геологическим наукам со стороны базовых отраслей экономики и расцвета новых геологических теорий и методов. В это время рудная геология делала переход от преимущественно эмпирического к системному уровню исследований. Концептуальное отличие нового этапа заключается в том, что он породил возможность изучения обратных связей между взаимно обусловленными компонентами систем. В качестве триггерных эффектов в рудной геологии для каждого объекта с позиции многоуровневого системного анализа начали целенаправленно исследовать широкий круг факторов. От геофизических особенностей и геодинамических условий взаимодействия геохимически специализированных интрузий с вмещающими породами, реализуемых в определенные этапы развития земной коры, фаци-альной зональности дорудных, сорудных и пострудных скарнов и метасоматитов до степени подвижности основных и примесных химических элементов, в частности сидерофилов, щелочей, S, F, Cl и др. Я убежден, в становлении этой концепции роль идей профессора Томского государственного университета Б.М. Тюлюпо трудно переоценить. Разработанная методология послужила фундаментом создания концепции системности в рудной геологии и стала научной основой Томской рудно-геологической школы Б.М. Тюлюпо, сохранившей и через 50 лет свое научное значение. По представлениям профессора Тюлюпо, специфика рудной геологии, по сути, в том, что природный объект - рудное месторождение является сложной мегасистемой с целым набором входящих в нее систем разного масштаба и уровня: геологической, геодинамической, петрологической, металло- и минера-генической, геохимической, рудно-структур-ной, физико-химической и т.п. Эти подсистемы взаимосвязаны между собой с помощью определенного количества цепей прямых и обратных связей (отрицательных и положительных). Процессы, протекающие в таких сложных мегасистемах, слабо детерминированы, чаще стохастичны. А стохастические процессы не являются чисто случайными, но содержат в себе случайность в той или иной степени. В итоге все подсистемы и уровни как-то взаимообусловлены друг с другом, они создают настоящее переплетение закономерного и случайного и этим формируют мегаси-стему в виде реального рудного поля в реальном геологическом пространстве и времени. Минерагения и классификация контактово-метасоматических месторождений Примерно с таким методологическим багажом мы приступили в 1961 г. к изучению магнетитовых месторождений Ташелгино-Майзасской группы Горной Шории с уникальными метасоматитами и рудами, где отработали шесть полевых сезонов (рис. 1, 2). В полевых отрядах работали по два доцента, младших научных сотрудника (аспиранты по совместительству), остальные - лучшие из лучших студенты-дипломники. Мы ежегодно «выдавали на-гора» толстенные научные отчеты, которые сами и защищали в Западносибирском геологическом управлении. Начиная с первого отчета я делал доклады на заседаниях научно-технического совета, а Борис Маркович изредка режиссировал, подкрепляясь таблетками валидола. Понимая, что только новые данные порождают но- тен первый микротвердометр ПМТ-3. В теоретическом вые идеи, на кафедре начали появляться первые (из плане нами был освоен метод физико-химического основных) аналитические методы исследования: сили- анализа парагенезисов минералов согласно теории акакатный, полуколичественный спектральный, рентгено- демика Д. С. Коржинского и развит для изучения однофазовый и изотопный анализы. Тогда же был приобре- временно образующихся метасоматических зон. Рис. 1. Рабочий стол на свежем воздухе Fig. 1. Outdoor work table Рис. 2. Полевой отряд ТГУ-61 Fig. 2. TSU Field Team-61 В полевых и камеральных работах Б.М. Тюлюпо кропотливо выискивал и добивался обнаружения вещественных закономерностей, выделения признаков связи, зональности в пределах подсистем рудных полей - геолого-структурной, петрогенетиче-ской, минералого-геохимической. Синтез этих результатов служил основой для поиска системных знаний о физико-химических условиях поведения железа и сопутствующих элементов, формирования и зонального распределения рудных минералов (и их па-рагенезисов), условий возникновения рудной вкрапленности, рудной минерализации и рудных тел. В докторской диссертации «Минералогия и вопросы генезиса магнетитовых месторождений осевой зоны Кузнецкого Алатау», после скрупулезного описания минералов, около 120 страниц занято сравнительной характеристикой различных гипотез поведения железа, условий генерации магнетита и сопутствующих рудных компонентов в разновозрастных контактово-метасоматических образованиях месторождений осевой зоны Кузнецкого Алатау [Тюлюпо, 1968]. В конце работы приводятся исключительно важные выводы, касающиеся всех магнетитовых месторождений: «.. .складчатость, разломы, магматизм ирудообразо-вание связаны и взаимно обусловлены. Образование концентраций металлов - процесс сложный и длительный, поэтому рассматривать его необходимо с учетом всей истории геологического развития того или иного региона. В частности, решение этого вопроса тесно связано с выяснением места и условий зарождения магмы, с проблемами генезиса интрузивных пород. Первопричиной складчатости и магматизма являются глубинные процессы, происходящие на границе с поверхностью Мохоровичича. Образование месторождений полезных ископаемых также обусловлено процессами, идущими в области этой границы. Таким образом, исходя из современных представлений о процессах, идущих в верхней части оболочки Земли, учитывая наблюдения в условиях современной вулканической деятельности и используя последние достижения геофизики, термодинамики, физики, физической химии, мы приходим к выводу о существенно глубинном происхождении рудоносных растворов и металлов. Поступление этих растворов в верхние горизонты земной корм, в участки концентрации рудных компонентов может происходить различными способами и продолжаться длительное время. Большая часть постмагматических растворов связана с интрузивными массивами парагенетически». В диссертации Б.М. Тюлюпо на основе своей системной концепции обоснована классификация генетических типов железорудных месторождений региона, предложены новые модели последовательности минералообразования в зонах контактового метасоматоза магнетитовых месторождений, рудо-генеза, а также геолого-структурные и минералого-геохимические критерии генетических типов железорудных месторождений и закономерности их локализации в пределах Кузнецкого Алатау. Развитие идей и методологии профессора Б.М. Тюлюпо Основные результаты и выводы диссертации не потеряли актуальности за уже прошедшие 50 лет. Они и сейчас соответствуют уровню мировых достижений в рудной геологии. Нельзя не отметить организаторские способности Б.М. Тюлюпо в полевых условиях, его завидный энтузиазм при камеральных исследованиях, особенно касающихся диагностики рудных минералов. Он активно участвовал в работе диссертационных советов, редактировании трудов конференций и научных сборников. Обладая особенным магнетизмом, он воспитал большой коллектив ученых. На методологической основе профессора Б.М. Тюлюпо последующие поколения исследователей (М.П. Мазуров, Г.Б. Князев, С.С. Ко-ляго, Л.Н. Коваленко, Е.К. Коляго, М.П. Астафьев, В.М. Чекалин, В. В. Сыроватский, В.Е. Хохлов, И.Г. Резников, А.А. Зубков, А.В. Поднебесных и др.) продолжают искать железные руды, используя все более наукоемкие закономерности формирования зон контактового метасоматоза, геохимической специализации магм, типоморфных особенностей минералов, участвующих в скарно- и рудообразовании. При этом они используют новые методы и возможности минералогии и их интеграции с другими науками. В последнее время в системный анализ рудной геологии все увереннее входят компьютерные технологии. С помощью передовых компьютерных программ создаются совершенные геолого-генетические модели скарново-магнетитовых месторождений, модели для количественного локального прогноза маг-нетитовых руд, в том числе и скрытого оруденения. Этот процесс не обошел и учеников профессора Б.М. Тюлюпо (Г.Б. Князев, А.А. Зубков, А.В. Поднебесных и др.). Подходя к современному этапу теоретической рудной геологии, которая развивается на основе результатов космических исследований и достижений фундаментальных наук, можно смело констатировать, что научное наследие профессора Б.М. Тюлю-по является определяющим для минералогии в рудной геологии второй половины ХХ в. Его системный комплексный подход предопределил рождение тенденций развития науки от преодоления дифференциации минералогических исследований к интеграции, к синтезу минералогического знания с геологическими науками, а также теориями и методами современной физики и математики. Привлечение идей И. Канта в создание резонансно-информационной парадигмы. За более чем полвека космической эры мы узнали о Земле гораздо больше, чем за всю предыдущую историю. Конец ХХ в. совпал с осознанием физической ограниченности биосферы и эвклидова пространства. Начинается трансформация науки со сменой традиционного дискретно-атомарного подхода познания на более целостный резонансно-полевой метод, где форма систем получает фундаментальное значение. Результаты космических исследований, сравнительной планетологии, физической геохимии, астроминера-логии [Мананков, 2016; Пущаровский, Пущаров-ский, 2016] привели к применению синергетики и других, например, макрокинетических подходов, развивающих механизмы связей между отдельными частями сложных комплексов. Рождающаяся парадигма носит информационный характер, что в отношении природных систем и вещества выражается в создании новой, более современной методологии для поисков причин иерархической соподчиненно-сти и структурной упорядоченности. Поэтому неизбежно расширяется поле охвата и количество факторов, что рождает новые теории. Многочисленные дискуссии в науках о Земле свидетельствуют о значительном объеме накопленного эмпирического материала. Однако рациональный, основанный на логическом анализе синтез имеющихся данных не является достаточным условием для генерации адекватных представлений, что в самом общем виде установил в свое время И. Кант. Формирование нового знания необходимо связано с привлечением «иррациональных» идей и моделей. Иррационализм последних, как правило, снимается следующими этапами процесса познания либо есть следствие переноса представлений отдаленных научных отраслей и по сути иррациональным не является. Сейчас одно из таких интегрирующих научных направлений представляет голографическая геодинамика [Локтюшин, Мананков, 1996; Shelli, 2016; Мананков, Локтюшин, 2000], позволяющая исследовать геологические структуры и физические поля как пространственно-замкнутые динамические структуры [Мананков, 2018; Manankov, 2019б]. В природе реальные объекты, располагающиеся строго периодически по волновым принципам, встречаются повсеместно в явлениях самого несопоставимого масштаба - от космических до микроскопических. Развитие методологии системного анализа и участие в них низкоэнергетического протонирова-ния подтверждается новыми теориями, например, электронно-протонная теория - фундаментальная основа физико-химических процессов выщелачивания оксидных минералов в гидрометаллургии [Ки-приянов, Горичев, 2006]. Технические устройства с минералами слоистой структуры для протонных мембран, с комбинированными источниками ионов, протонов нашли применение при обработке алмазов, других ювелирных минералов [Kondrat'yev, Turchin, 1994; Турчин, Радько, 2001 и др.]. Первое представление о мире как о голограмме, подтвердившее наши результаты 20-летней давности, появилось в квантовой механике в результате фундаментального открытия ХХ в. - корпускулярно-волнового дуализма. Оно принадлежит ученым-физикам Дэвиду Бому и Карлу Прибраму, чьи идеи потрясли незыблемость рационализма классиков [Shelli, 2016]. Следующее открытие о скорости процессов, превышающей принятую за максимум, группы ученых под руководством Э. Аспекта при университете в Париже в 1982 г. также относится к одним из самых значительных в ХХ в. Они обнаружили, что в определенных условиях элементарные частицы, например протоны, способны мгновенно сообщаться друг с другом независимо от расстояния между ними. Проблема этого открытия в том, что оно нарушает постулат Эйнштейна о предельной скорости распространения взаимодействия, равной скорости света. Затем волновую идею подхватили и развивали М. Талбот, К. Хоган, М. Рис и другие ученые и философы [Телбот, 2004 и др.]. Большой вклад в становление голографической парадигмы внес астрофизик Н.А. Козырев, в первую очередь -его научные открытия в планетологии и теории времени [Козырев, 1951]. Новые идеи профессора К. Скендериса с коллегами из Кембриджского университета привели к разработке математической модели, что позволило ему в 2012 г. войти в двадцатку самых выдающихся ученых мира и удостоиться солидной премии. Модель построена с учетом предположения, что у Вселенной на фундаментальном уровне на одно меньше измерений, доступных науке, и она подчиняется законам, похожим на электромагнетизм [Хель, 2013]. Несомненно, объяснение есть всему, но в пределах человеческого разума. Для доказательств нужны факты, подобные открытию Э. Аспекта. Как ни печально для классиков, но они есть. Так, недавно молодой русский ученый М. Лукин из Гарвардского университета осуществил прорыв в постройке квантового компьютера. Найден подход к созданию фотонной материи - нового вида за счет открытия особых фотонных связей [Попсулин, 2012]. В пределах земной коры волновые принципы воплощены повсеместно. Это - сдвиговые структуры, проявляющиеся в ритмичном чередовании горных хребтов, складчатые дислокации массивов пород, ритмично-полосчатые или письменные узоры минеральных агрегатов, полосчатые и зональные узоры агатов, колломорфные микротекстуры природных и синтетических минералов. Профессор кафедры минералогии Томского политехнического университета Алексей Михайлович Кузьмин подобные структурные проявления изучал более 30 лет и систематизировал в своей докторской диссертации «Периодически-ритмические явления в минералогии и геологии» еще 70 лет назад. Только в 2019 г. опубликована диссертация А.М. Кузьмина благодаря усилиям его любимого ученика - доцента НИ ТПУ Анатолия Яковлевича Пшеничкина и при поддержке и содействии Томского отделения российского минералогического общества [Кузьмин, 2019]. Попытки собственно волновой интерпретации сверхструктур конденсированных сред тоже принимались неоднократно. Авторы работы [Панин и др., 1990] предприняли еще одну такую с применением формализованного подхода. В результате получены уравнения типа деформаций смещения и сдвига, примененные Эйлером в теории упругости и позднее Максвеллом в своей электромагнитной теории. Следует отметить, что классики неоднократно подчеркивали ограниченность этих уравнений. Но еще важнее - эти уравнения уходят от описания вещества к описанию пространства со специфическими свойствами. Ограничения теории Эйлера-Максвелла, скорее всего, связаны с локальной применимостью евклидовой геометрии. Преодоление ограничений возможно на пути торовой интерпретации римановского пространства в евклидовом. Такой подход позволяет при описании любых вещественных проявлений как замкнутых динамических структур рассматривать их как динамические структуры, которые являются результатом автоинтерференции волновых возмущений пространства. Пространство структурируется областями конструктивной и деструктивной интерференции, причем области конструктивной интерференции обладают признаками вещества. Их взаимодействие порождает структурирование следующих иерархических уровней пространства и определяет единый механизм формирования вещественных динамических систем любого масштаба. Планетное тело Земли как единая структурированная система содержит в себе замкнутые подсистемы, связанные процессами обмена. Последние включают как вещество, так и взаимообусловленные физические поля. В геологии планеты ведущим процессом обмена является глобальный геологический перенос вещества и энергии. В масштабе геологического времени этот процесс привел к структурированию тела эллипсоида как в радиальном направлении (образование сферических оболочек), так и внутри оболочек. Отношение расстояний между внутренними геосферами (с учетом последних уточнений) можно считать соответствующими волновым числам установившихся колебаний в вертикальном направлении. По такой же циклической схеме происходят процессы обмена между структурными элементами всех более мелких иерархических уровней. В рамках резонансно-полевой теории, до сих пор в петрологии прогрессивный «проект верхней мантии и плюмов» превращается в частную проблему глобальной геодинамики [Мананков, 2018; Manankov, 2019а, 2019b, 2019c], создаваемой на голографиче-ских принципах организации вещества [Локтюшин, Мананков, 1996; Мананков, Локтюшин, 2000, 2018]. В объеме земной коры химическая дифференциация при участии автоколебательных длинноперио-дических процессов за счет протонно-гидрата-ционного механизма фиксируется в периодических структурах разного масштаба: от ритмически расслоенных рудно-магматических комплексов, рудных месторождений до локальных образований в виде мономинеральных конкреций, жеод и т. п. Периоди-ческо-ритмические явления в минералогии и геологии, выявленные А. М. Кузьминым, теперь находят адекватное научное объяснение. В целом с участием протонно-гидратационного механизма идут практически все процессы минера-лообразования в литосфере и на ее поверхности. Их масштабы, благодаря низкоэнергетической активации процессов, значительно превышают те, что следуют из традиционных термодинамических и основанных на них геохимических представлений. В процессах обмена и структурообразования, по теории академика Д. С. Коржинского, важнейшую роль играют диффузионные и инфильтрационные потоки. У любого вещественного потока существуют замкнутые векторные поля, которые могут или стабилизировать исходный поток, или, напротив, привести к его нелинейности. Последняя возникает при нестационарных условиях, когда векторные поля имеют сжимающий характер для исходного потока, что провоцирует возникновение вихревых потоков вещества. Обычно в крупных масштабах имеет смысл рассматривать полевые структуры электромагнитной и гравитационно-кинетической природы. В случае электронейтральности вещественных потоков векторное поле представляет собой поле момента импульса, которое при значительных интенсивностях потоков сопровождается аномальными скоростями в геотектонических и тектономагматических процессах. Яркими проявлениями последних выступают землетрясения, вулканизм и катастрофические подвижки в земной коре. Эти катастрофические процессы, как и прочие, менее динамичные, сопровождаются миграцией химических компонентов и генерацией минералов. Процессы квазистационарного развития минералов в природе и технических системах, как правило, имеют гидратационный и протон-но-гидратационный механизмы. Эти два механизма неразрывно связаны и, порождая друг друга по волновому принципу, вызывают, например, в остывающем магматическом очаге ритмическую сменяемость этапов высокотемпературного протонирования и гидратации. Такая ритмика проявляется в периодическом изменении кинетических параметров как по пространству геологического тела, отдельных минералов или кристаллизатора технологической установки, так и во времени для локальных их подсистем и участков. В итоге за счет циклической смены протонно-гидратных условий формируются кристаллические агрегаты, а на фоне остывания магм и расплавов создаются периодические зональности в строении интрузивного массива с набором полосчатости, слоев и фаций в продуктах минера-ло- и рудообразования. В более сложных ситуациях, например, при формировании пространственно связанных кварцевых и опаловых жил, возможно, имеем дело с различными временными этапами силификации и боле поздней минерализации, обусловленными гидратацией продуктов протонной деструкции вмещающих пород [Мананков, Григорьев, Бирюков, 1992]. По кинетике и энергетике такие процессы несоизмеримы с классической химической ионной сборкой, их необычно низкая энергетика объясняется по-разному. Но чаще ссылаются на роль строительных надатомных наноблоков - прима-тел [Чепижный, 1988]. Мы экспериментально показали ведущую роль здесь механизма спинодального распада, что позволило открыть новый класс материалов и получить десятки патентов на составы и способы синтеза. Эти материалы завоевали две серебряные и две бронзовые медали ВДНХ СССР и международные медали [Мананков, Горюхин, Локтюшин, 2002]. Наиболее актуальным является проблема об источниках протонов, управляющих процессами дифференциации и структурирования вещества. Частично источник протонов очевиден, он связан с активностью воды, отдающей протон в процессах взаимодействия по механизму гидролиза. Однако такой механизм не в состоянии обеспечить выход за пределы локального химического равновесия и не является основой пространственно-временной сегрегации минеральных новообразований. На существование глобальных процессов, порождающих зарядовую, в том числе и протонного характера асимметрию любого масштаба, указывают многие исследователи. Например, В.И. Вернадский, а позже В. Н. Ларин и ряд других считают протонные эманации внутренних частей планеты Земля связанными с разложением протопланетных гидридов [Вернадский, 1960; Ларин, 1980]. В плазмо-газовой модели первичной конденсации источником протонов является сверхплотное плазменное ядро [Кузнецов, 1984]. Другая, также экзотическая возможность генерирования протонов связана с рождением вещества, в первую очередь протонов, из пространства-времени [Козырев, 1958]. Не исключая указанных источников из числа вероятно возможных, мы развиваем предложенную ранее динамическую модель [Мананков, 2016]. В динамической вихревой структуре, каковой является Земля [Сараев, 1976], потоки вещества претерпевают масштабную зарядовую дифференциацию под воздействием локальных и планетарного масштаба магнитных полей. Протоны, обладая высочайшей подвижностью, формируют в результате магнитной сепарации собственные насыщенные потоки. Протонная продувка сопровождается в глубинных слоях земной коры и верхней мантии формированием канальных и очаговых магматических образований, стремительно развивающихся во времени. Здесь реализуются процессы высокотемпературного прото-нирования и гидратации, которые являются одной из важнейших причин петрогеохимической специализации, дифференциации, минерагенеза и рудообра-зования. Значительная доля протонов перемещается по ослабленным зонам в верхние горизонты коры, где протонно-гидратационный механизм реализуется в формировании рудных контактово-метасо-матических, гидротермальных и углеводородных месторождений. Контролируемость процессов минерагенеза протонными потоками один из первых подметил академик Д. С. Коржинский. Свои идеи он представил в гипотезе опережающей волны кислотности, в которой кислотные компоненты движутся быстрее, чем основания, и это порождает волнообразный процесс химической дифференциации [Коржинский, 1957, 1982]. Трудами сотрудников института экспериментальной минералогии РАН теоретическая гипотеза получила экспериментальное подтверждение [Жариков, 1968, 1986], хотя вопрос о высокой подвижности сильных кислот остался открытым. Примерно в то же время волновой характер изменения кислотно-щелочных свойств расплавов и растворов было предложено объяснять кажущимся изменением кислотности в результате понижения температуры [Рябчиков, Когарко, 1963; Рябчиков, 1967]. Реальное соотношение обоих механизмов, скорее всего, равнозначно и проявляется совместно, так как в первом и втором случае кислотностью растворов опережающей волны управляют на порядок более подвижные по сравнению с анионами протонные потоки. В первой гипотезе протонные потоки обеспечивают «подвижность кислот», а во второй они делают кажущееся изменение кислотности реально действующим. В обоих случаях работает протонный механизм, позволяющий без привлечения представлений о прерывистом или нестационарном характере растворов описывать и объяснять процессы переноса, концентрации элементов и образования зональных тел, ритмично-полосчатых текстур продуктов минерало- и рудообразования. Нестационарность же возникает вследствие скачкообразного изменения донорно-акцепторных свойств растворителя. Потоки стационарные, попадая во внешнее для них магнитное поле, претерпевают ионную дифференциацию, проявляющуюся как бы в пространственном разделении движущихся зарядов. Эти заряды образуют самостоятельные потоки, которые сопровождаются электромагнитными явлениями. В частности, собственные магнитные поля потоков увеличивают их плотность. В итоге происходит канализационный перенос вещества, что стимулирует развитие трубок магматического прорыва с продуктами интенсивного минерало- и рудообразования (рис. 3). Широко обсуждавшиеся в литературе возможности протонной эманации имеют принципиальное значение для познания особенностей процессов электромагнитного структурирования верхних оболочек планеты, создания канальных систем переноса вещества, реакционных зон метасоматоза и формирования рудных и нерудных высокодифференциро-ванных образований. В контакте с магматическими диатремовыми прорывами в результате катастрофического развития электрических разрядов такие протонные потоки обеспечивают низкоактивационные, на порядки меньше известных термодинамических параметров, процессы минералого-геохимических превращений (рис. 4). В результате этих процессов водородной продувки, формируются месторождения с высококонцентрированными рудными телами, вплоть до самородных (золото, платина, железо и т. п.) Рис. 3. Анионно-катионная дифференциация флюидных масс во внешнем магнитном поле Fig. 3. Anionic-cationic differentiation of fluid masses in an external magnetic field -v V I V v I - v ! ■f- '/"v V ' v ^ 1 Is / . , S ■+■ t' + + Ь / + + 4 Г-.'Л- 1 _ . bU-i-^ rjr-v ОЗ»^]1 С:- Z^Els^BSSH I* Рис. 4. Обобщенная модель строения магнетитового месторождения в магматогенно-эксплозивной трубке, Сибирская платформа [Синяков, 1994] 1 - туфы; 2 - тонкий слой вулканомиктовых алевролитов с обломками магнетитовой руды; 3 - песчаники; 4 - известняки; 5 -аргиллиты и алевролиты; 6 - доломиты; 7 - каменная соль; 8 - сорудные базальтоиды диатремовой ассоциации; 9 - долериты; 10 - породы кристаллического фундамента; 11 - тектонические разломы; 12 - метасоматиты рудной зоны; 13 - скарны магнезиальные и известковые; 14 - магнетитовые руды; 15 - стратиформные рудные залежи; 16 - крутопадающие рудные жилы Fig. 4. A generalized model of the structure of a magnetite deposit in a magmatogen-explosive tube, Siberian Platform [Sinyakov, 1994] 1 - tuffs; 2 - a thin layer of volcanicomict siltstones with fragments of magnetite ore; 3 - sandstones; 4 - limestones; 5 - mudstones and siltstones; 6 - dolomites; 7 - rock salt; 8 - ore basaltoids of the diatreme association; 9 - dolerites; 10 - rocks of the crystalline basement; 11 - tectonic faults; 12 - metasomatites of the ore zone; 13 - magnesian and calcareous skarn; 14 - magnetite ores; 15 - stratiform ore deposits; 16 - steeply falling ore veins Эндогенные протонные потоки вследствие их ка- школы, которая сохранила свое научное значение и нализации могут фиксироваться традиционными через 50 лет в современной информационноэлектрофизическими методами, результаты которых волновой теории. потребуют новой интерпретации. Также изучение Сейчас на смену энергетической парадигме на осостаточной намагниченности горных пород в зонах нове термодинамического подхода создается новая протонных каналов может свидетельствовать об их информационная парадигма. Она основывается на локализации, указывая, соответственно, на принци- информационно-управляющем взаимодействии в сипиальную возможность обнаружения высокодиффе- стемах, в том числе и в рудной геологии. На новом ренцированных рудно-минеральных образований. методическом и техническом уровне, но на фунда- Характер намагниченности пород должен отражать ментальной основе методологии профессора Бориса вихревое распределение векторов, что, в свою оче- Марковича Тюлюпо появляется возможность поредь, может вносить искажения и ошибки при тра- новому подойти к проблемам структурной организадиционной интерпретации палеомагнитных данных. ции вещества как в планетарном, так и на всех более низких иерархических уровнях, а также выработать Заключение современные эффективные гипотезы формирования рудных и прочих других месторождений полезных В 60-е гг. прошлого века возродилась на новом ископаемых и методы их прогнозирования, поиска и уровне идея о всеобщей системности. Ее суть в разведки. Они напрямую используются в оптимизаединстве мира, в единстве природы и человека, а ции синтеза монокристаллов для лазерной техники и также в возможности раскрытия обратных связей т.п., а также при создании концепции безотходного внутри систем. Разработанная Б.М. Тюлюпо систем- использования минерального сырья и новых мноная методология послужила фундаментом создания гофункциональных материалов, начиная от наномиконцепции системности в рудной геологии и стала нералов для стоматологии и заканчивая материалами научной основой Томской рудно-геологической для новой техники и строительства.

Скачать электронную версию публикации