Генетический код (геном) – основа локального прогнозирования эндогенных месторождений (новое направление в металогении)
Международная
публикация
В.
С. СалиховБиблиографическое описание статьи для цитирования:
Салихов
В.
С. Генетический код (геном) – основа локального прогнозирования эндогенных месторождений (новое направление в металогении) // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2015. – Т. 13. – С.
1936–1940. – URL:
http://e-koncept.ru/2015/85388.htm.
Аннотация. Генетический код месторождений – система «записи» информации (последовательность событий), запечатленная в минералах в виде типоморфных признаков, свидетельствующих обо всех этапах формирования месторождений: источник вещества, его транспортировка, места рудолокализации с учетом энергетики рудообразования. Каждое месторождение – специфический набор генов, управляющих всеми физико-химическими и термодинамическими процессами эволюционно развивающейся флюидно-рудно-магматической системы в ее динамике (4Д). Особая роль в расшифровке генетического кода месторождений отводится зональным кристаллам и ритмично-полосчатым минеральным агрегатам и рудам, в которых, как на срезе дерева (годичные кольца), запечатлена вся история месторождения в виде соответствующих «меток».
Ключевые слова:
прогнозирование, зональные кристаллы, типоморфизм минералов, рудно-магматическая система
Текст статьи
Салихов Владимир Салихович,Д. г –м.н., профессор, Забайкальский государственный университет, г. ЧитаSalihovvs41@inbox.ru
Генетический код (геном) –основа локального прогнозирования эндогенных месторождений (новое направление в металлогении)
Аннотация.Генетический код месторождений –система «записи» информации (последовательность событий), запечатленная в минералах в виде типоморфных признаков, свидетельствующих обо всех этапах формирования месторождений: источник вещества, его транспортировка, места рудолокализации с учетом энергетики рудообразования.Каждое месторождение –специфический набор генов, управляющих всеми физикохимическими и термодинамическими процессами эволюционноразвивающейся флюиднорудномагматической системы в ее динамике (4Д).Особая роль в расшифровке генетического кода месторождений отводится зональным кристаллам и ритмичнополосчатым минеральным агрегатам и рудам, в которых, как на срезе дерева (годичные кольца), запечатлена вся история месторождения в виде соответствующих «меток».Ключевые слова: зональные кристаллы, типоморфизм минералов, прогнозирование, рудномагматическая система.
Одним из приоритетных направлений современной металлогении является решение вопросов прогнозирования и поисков продуктивныхучастков или месторожденийв пределах рудных узлов, полей,установление отдельных рудных залежейи мест локализации орудененияв пределах отрабатываемых месторождений, т.е. геологическое прогнозирование в настоящее время является одним из наиболее развиваемых направлений в учении о полезных ископаемых.Известно, что прогнозирование осуществляется на разных уровнях поисковооценочных, по результатам всестороннего анализа имеющихся геологических, геохимических, геофизических данных для выявления и установления наиболее перспективных и возможных мест локализации продуктивного оруденения в том или ином геологическом пространстве. Эти вопросы уже ставились в 1ой половине ХХ в. акад.А.Н.Заварицким (1939) в работе «О картах прогноза», а вдальнейшем в середине ХХ в. оформилась в самостоятельное научное направление –металлогения (минерагения), благодаря деятельности крупнейших отечественных геологов (Д.И.Щербаков, Д.В.Рундквист, Е.И.Шаталов, А.Д.Щеглов и многие другие), а также исследованиями крупных научных коллективов (ВСЕГЕИ, ИГЕМ, ВИМС, ЦНИГРИ, СО РАН). Особенно заметны успехи в этом направлении работы коллектива ЦНИГРИ (под рук. А.И. Кривцова), разработанные и опробованые здесь прогнознопоисковые комплексы и модели на многие геологопромышленные типы минерального сырья.Выделяют две группы прогнозирования: региональное и локальное. Региональные факторы прогноза достаточно известные в любых горнорудных районах и определяются наиболее продуктивными (металлогеническими) эпохами или периодами рудонакопления. Региональные факторы прогнозирования контролируют пространственное размещение рудных узлов, полей или месторождений. Локальное же прогнозирование определяет положение, размещение уже конкретных продуктивных залежей и рудных тел еще неустановленных, обычно путем последовательного приближения. Локальный прогноз наиболее трудоемок, когда требуется на конкретной рудоносной площади выделить продуктивные участки и места локализации оруденения для постановки геологоразведочных и эксплуатационных работ. В процессе прогнозирования составляются модели месторождений, с помощью которыхв дальнейшемпроводится поиск рудных залежей и оценка прогнозных ресурсов, прежде всегона флангах и глубине. Представляется, что наиболее существенным методом достаточно безошибочного установления продуктивных мести рудных залежей может статьгенетическийкод (ДНК) месторождений(подобно разработанному геному человека), генетическая расшифровка формирования промышленных залежей в пределах разрабатываемых месторождений, илипоиски месторожденийв пределах рудных полей и рудных узлов. Впрогнознопоисковых моделяхважную роль (и решающую) должны играть типоморфные минералыи их типоморфные признаки, как важный составной компонентразрабатываемогогенетического кода месторождения, т.е. генетический код каксовокупность типоморфных минералови их признаков.Рекомендуемый генетический паспорт месторождений составляется на основании следующих устанавливаемых минералогических индикаторов и включает: 1типоморфные особенности минерального индивида, в том числе его дефекты;2типоморфные особенности минерального агрегата (ассоциации минералов);3метод изоген;4зональные, ритмичнополосчатые минералы;5стрессовые (шоковые) метки в минералах;6изотопные метки оруденелых зон (по зональным минералам);7типоморфизм на наноуровне;8типоморфные особенности поверхности минералов и границ сосуществующих зерен.Гены будущей рудызарождаются на самых ранних стадиях становления месторождения,как продукта флюиднорудномагматической системы,захватывая в последующем все этапы, участвующие в образовании ибытияместорождения: от свидетельств источникавещества, его транспортировкидо месталокализации, т.е.все это фиксируетсяна минералахв виде соответствующих «меток». Таким образом, прогнознопоисковая объемная модель, рассматриваемая как оптимизированная технологическая схема реализации геологоразведочного процесса должна основываться
на типоморфизме минералов,как прямом поисковом признаке всоответствующем коде–«паспорте» геологопромышленного типа месторождений. Генетический кодместорождений как система «записи» информации(последовательность событий), фиксируетсяв типоморфных минералах, а прикладное учение о типоморфизме(термин введен Ф.Бекке в 1903 году) было создано А.Е.Ферсманомещев 30х годах ХХ века и в последующем вошло в число перспективных направлений современнойпоисковойминералогии. В развитии этого направления существенную роль имела разработанная Д.П.Григорьевым [1]онтогения минералови установление чрезвычайно высокой генетической информации минеральных индивидов, т.е. минерал рассматривается как «живой» организм, живой кристалл[2]. Н.П.Юшкин первостепенную роль придавал минералам в происхождении жизни(концепция углеводородной кристаллизации жизни). Важен здесь закон минералогического резонанса Н.П.Юшкина (1976)[3], согласно которому всякое изменение в минерале является отражением изменений в минералообразующей среде, аминералы, не только катализаторы неорганических полимеров, но и первичные носители генетическихкодов, иначе –протогены. Особенная роль в расшифровке генетического кода месторождений принадлежит зональным кристаллам, исследования которых позволяет установить (выявить)последовательность рудообразования ипризнакивозможногоналичияпродуктивных залежей.Становится вполне логичным введение в геологоразведочныйпроцесс и в учение –металлогения –генетических паспортов месторождений, на основании тонких аналитических,электроннозондовых и изотопногеохимических исследований минералов, до их атомарного строения. Известно, что идеальных кристаллов (минералов) в природе не существует и каждый кристалл поразному неоднороден, фиксируя тем самым колебания геохимической и геологической среды и, тем самым, фиксируя, в частностинаиболее продуктивные этапы в его истории.Особенно ценны здесь установление признаковкатастрофизма, так как максимальное оруденение связывается обычно с этапами резкого изменения («скачки») в развитии рудного процесса. Такие «скачки» непременно фиксируются, например, на зональных кристаллах. Подобно срезу дерева, по годичным кольцам, можно определять наиболее благоприятные условия произрастания дерева, такие же периоды устанавливаютсяи в жизни кристалла, на основанииизотопногеохимических данныхследуетфиксировать время их проявления (изотопное сканирование, электроннозондовый анализ). Такие зональные кристаллы свидетельствуют о жизнедеятельности продуцирующей рудномагматической системы в течении продолжительного времени(миллионы лет).Периодическая смена знака тектонических напряжений приводит к скачкообразному осаждению рудного вещества (в соответствии с пьезоэффектом) появлению зональных кристаллов, а в резонансных участках появляются наиболее значимые концентрации (бонанцы),исходя из волнового механизма перемещения энергии и волновых свойств геологической среды. Одним из наиболее информативным типоморфным зональным минералом является циркон, который как акцессорий довольно широко распространен и давно уже используется в геохронологии и для реконструкции геологических процессов. Особенности его внутреннего строения, изотопногеохимические неоднородности и др. позволяют определить генезис и особенностиэволюциивмещающихпород и оруденения(рис).Электроннозондовый анализ и тонкие изотопногеохимические (изотопные метки) исследования могут внести существенный вклад в «кодон»месторождения. Так, среди генетических типов каемок цирконов выделены магматогенные, гидротермальные, метаморфогенныеи регенерационные типы [4], которые существенно раскрывают многие вопросы природы геологических процессов и рудообразования. Другим минералом, который может быть использован при расшифровкегенетического кода месторожденийявляетсяфлюорит. Флюорит оценивается как один из самых благоприятныхминералов для исследования термобарогеохимических и люминесцентных характеристик. Уникален он и по обилию и богатству примесными центрамилюминогенами (редкоземельные элементы). Разнообразие свойств флюорита рассматривается как индикатор масштабности оруденения. Главная мера масштабности –диапазон колебаний (максимумминимум) числовых значений свойств
флюорита, отражающий большее генетическое разнообразие крупных объектов. Значимы здесь содержания РЗЭ, концентрации парамагнитных центров Mn2+ , соотношение Еи/Еи*
и др.[5]. Весьма информативнымдля расшифровки генетического кода многих золоторудных месторождений является жильный кварц, типоморфизм которого наиболее подробно рассмотрен Г.А.Юргенсоном [6]. Следует отметить, что еще академик А.Е.Ферсман указывал: «Кварц сыграет огромную роль в поисковой и разведочной деятельности, если будет изучен систематически и углубленно». Поскольку кварц является распространенным минералом (сквозным)и встречаемым во многих геологопромышленных типах рудных месторождений,типоморфные сведения о нем наиболее ценны для составления генетического кода и паспорта месторождений,его ДНК. Кварц–как часть рудоносного силикатного флюида (расплава) может быть индикатором и «свидетелем» зарождения рудоносного флюида, его глубине, физикохимического и термодинамического состояния. В нем же могут быть сведения о механизме концентрирования и форм переноса рудных элементов. Из него же можно получить сведения об энергетике рудообразующего процесса, активности среды и динамических процессах, для чего необходимы сведения о содержании в кварце водорода, учитывая его высокую энтальпию.Из рудных минералов существенный вклад в разработку генетического кода месторождений могут внести пирит, являющийся во многих рудных объектах «сквозным»,самородное золото (особенно нананоуровне), касситерит.При определении генетического кода месторождений следует учитывать влияние «стресса»(катастрофического события) на эволюционное течение флюиднорудномагматического процесса, который существенно повышает активность генов, как этоимеет место в биологии, т.е. типоморфные признаки и типоморфизм минералов в этом случае становятсяболее рельефными, ибо «стресс» побуждает гены будущей руды ( в виде типоморфных признаков) к быстрой и существенной реорганизации, происходит ответная реакция рудообразующей системы на сильные внешние воздействия. Спусковым «крючком» (триггером) появление типоморфных форм у кристаллов, очевидно, являются изменение во вне (космическом пространстве), прежде всего,в системе ЗемляЛунаСолнце (в кризисные события).Рабочий вариант алгоритма генетического кода приведен в таблице.
Выводы
1. Стратегия поисковоразведочных работ определяется степенью и полнотой разработки генетического кода исследуемой рудоносной площади –месторождения, рудного поля или узла, их ДНК, для полной оценки эволюции флюиднорудномагматической системы. 2. История зарождения и бытия месторождений наиболее отчетливо проявлена в зональных кристаллах (порядок чередования слоев),в их динамике (4Д),дешифрируемые электроннозондовыми и изотопногеохимическими методами.3. Подход к геологическому прогнозированиюсводитсяне как к эмпирическому способу познания, исходящему из внешних проявлений процесса рудообразования, рудораспределения и рудолокализации, а как к теоретическому способу, исходящему из внутренних закономерных взаимосвязей элементов рудных объектов; оно сводится к анализу всей совокупности геологогеохимикогеофизических данных, характеризующих внутренние особенности объекта прогнозирования и являющихся отражением условий егоформирования для выявления наиболее вероятных мест локализации рудных залежей в земной коре.4. Особо информативными являются «сквозные» минералы (кварц, флюрит, циркони др.), в которых читается летопись на всю или большую часть бытия флюиднорудномагматической колонны, с фиксацией наиболее благоприятных мест рудолокализации. 5. Объемная прогнознопоисковая модель месторождения или рудного поля, построенная с учетом генетического кода, является наиболее продуктивной технологической схемой реализации геологоразведочного процесса, расширение сферы деятельности действующих горнорудных предприятий. 6. Каждое месторождение –специфический набор генов (закодированных в типоморфных минералах) и которые управляют всеми физикохимическими и термодинамическими процессами самоорганизующейся (эволюционно развивающейся) флюиднорудномагматической системы.7. Каждый ген (в виде типоморфного признакаиндикатора) может быть ответственным за какуюлибо деталь или параметр месторождения: содержание главных рудных элементов, их концентрации, элементовпримесей, масштаб месторождения, мощность рудных тел и др. или за формирование, в целом, геологопромышленного типа месторождения (совокупность генов).Большие возможности принадлежат методу изоген, позволяющему устанавливать распределение изоморфных примесей Al, Tiи Ge в кварце, регистрируемых методом электронного парамагнитного резонанса (Л.Т. Раков и др. 2013).[7]8. Стресс –повышает активность генов, типоморфные признаки становятся более рельефными. Стресс будируется геодинамической активностью и способствует скачкообразному рудоотложению в резонансных зонах. 9. Зональное строение минераловподчеркивает волновой характер и волновую природу порождающей энергии, источники которой, вероятнее находятся во вне флюиднорудномагматической системы и передаются импульсами (квантами) из Космоса, следствием чему является «дыхание» ядра Земли и ее пульсаций, т.е. проявляется дуализм геологогеофизической среды. 10. Успешному созданию генетического кода (геном) месторождений,их генетических паспортов, способствуют данные по современному рудообразованию (природных лабораторий), рудообразующих флюидов в гидротермальномагматических системах активных зон дна Мирового океана (Тихий и Атлантический), в которых изучены типоморфные особенности минералов первых ступеней их возникновения [8, 9].11. Геологическая среда нелинейная и самоорганизующаяся, равно как и зональные минералы (ритмично полосатые) образуются по законам синергетики в соответствии с волновыми колебательными реакциями в химии, установленные В.П. Белоусовым, а так же механизмом эмиссионной диффузией и кристаллизационной дифференциацией.12. В типоморфных минералах фиксируется физикохимическая и термодинамическая компонента становления месторождений, зональные (полосчатые) минералы свидетельствуют не только об особенностях геохимической среды формирования самого минерала, но о некотором геологическом пространстве его окружающим, т.е. об особенностях геологогеохимической обстановки, также как по срезу дерева и его годичным кольцам можно проследить этапы его жизнедеятельности и особенности объемной ландшафтногеохимической среды его произрастания.13. В качестве аксиомы принято, что зарождение и бытие месторождений наиболее отчетливо отражены в зональных, ритмичнополосчатых кристаллах, дешифрируемых электроннозондовыми и изотопногеохимическими методами, а достижения науки проходят три стадии рождения: идея первые практические результаты –общественное признание.14. Продолжительность образования зональных минералов (например циркона) можно установить по изотопному возрасту, который обычно приводится с допуском в несколько миллионов лет (например, +/10млн. л.). Это происходит, очевидно, потому, что анализируются разные участки минерала (центральный или периферия),которые безусловно имеют разную датировку.В первом приближении, отклонения в изотопных характеристиках возраста можно принять за время образования самого кристалла. В случае, приведенном выше, это время будет составлять около 20млн. лет (учитывая ошибку метода +/10млн. лет).
Ссылки на источники1. Григорьев Д.П. Онтогения минералов.Львов: издво Львовского унта, 1961. 2. Гегузин Я.Е. Живой кристалл. –М.: Наука. –1987. –192 с. 3.Юшкин Н.П. Топоминералогия.–М.: Наука 1988. –288с. 4. Кременецкий А.А. и др. Изотопногеохимические особенности новообразованных кайм цирконов –критерии идентификации источников питания TiZrроссыпей //Геол.рудн.мй. 2011, № 6, с.516537.5. Типоморфизм минералов: Справочник /Под ред. Л.В.Чернышовой.М.: Недра, 1989. –560 с. 6. Юргенсон Г.А. Типоморфизм и рудоносность жильного кварца. М.: Недра. –1984.149 с.7. РаковЛ.Т., Ткачев А.В., Сахнов А.А. Генетический анализ кварца пегматитов МамскоЧуйского слюдоносного района на основе использования распределения изоморфных примесей, Россия //Геология рудн.мй, 2013, том.55, №1, с.4867.8. Бородаева Ю.С., Мозгова И.Н. и др. Типоморфизм современных колчеданов на дне океана //Вест. Моск. Унта. Сер.4.Геология. 2010. №2, с. 1019.9. Бортников Н.С. Геохимия и происхождение
рудообразующих флюидов в гидротермальномагматических системах в тектонически активных зонах //Геол.рудн.мй. –2006. –т.48. –№ 1. –с.328.
Рис. Зональные кристаллы Турмалин (шерл.) Флюорит
Циркон пироксен
зональность и секториальность строения кристаллов кварца
Генетический код (геном) –основа локального прогнозирования эндогенных месторождений (новое направление в металлогении)
Аннотация.Генетический код месторождений –система «записи» информации (последовательность событий), запечатленная в минералах в виде типоморфных признаков, свидетельствующих обо всех этапах формирования месторождений: источник вещества, его транспортировка, места рудолокализации с учетом энергетики рудообразования.Каждое месторождение –специфический набор генов, управляющих всеми физикохимическими и термодинамическими процессами эволюционноразвивающейся флюиднорудномагматической системы в ее динамике (4Д).Особая роль в расшифровке генетического кода месторождений отводится зональным кристаллам и ритмичнополосчатым минеральным агрегатам и рудам, в которых, как на срезе дерева (годичные кольца), запечатлена вся история месторождения в виде соответствующих «меток».Ключевые слова: зональные кристаллы, типоморфизм минералов, прогнозирование, рудномагматическая система.
Одним из приоритетных направлений современной металлогении является решение вопросов прогнозирования и поисков продуктивныхучастков или месторожденийв пределах рудных узлов, полей,установление отдельных рудных залежейи мест локализации орудененияв пределах отрабатываемых месторождений, т.е. геологическое прогнозирование в настоящее время является одним из наиболее развиваемых направлений в учении о полезных ископаемых.Известно, что прогнозирование осуществляется на разных уровнях поисковооценочных, по результатам всестороннего анализа имеющихся геологических, геохимических, геофизических данных для выявления и установления наиболее перспективных и возможных мест локализации продуктивного оруденения в том или ином геологическом пространстве. Эти вопросы уже ставились в 1ой половине ХХ в. акад.А.Н.Заварицким (1939) в работе «О картах прогноза», а вдальнейшем в середине ХХ в. оформилась в самостоятельное научное направление –металлогения (минерагения), благодаря деятельности крупнейших отечественных геологов (Д.И.Щербаков, Д.В.Рундквист, Е.И.Шаталов, А.Д.Щеглов и многие другие), а также исследованиями крупных научных коллективов (ВСЕГЕИ, ИГЕМ, ВИМС, ЦНИГРИ, СО РАН). Особенно заметны успехи в этом направлении работы коллектива ЦНИГРИ (под рук. А.И. Кривцова), разработанные и опробованые здесь прогнознопоисковые комплексы и модели на многие геологопромышленные типы минерального сырья.Выделяют две группы прогнозирования: региональное и локальное. Региональные факторы прогноза достаточно известные в любых горнорудных районах и определяются наиболее продуктивными (металлогеническими) эпохами или периодами рудонакопления. Региональные факторы прогнозирования контролируют пространственное размещение рудных узлов, полей или месторождений. Локальное же прогнозирование определяет положение, размещение уже конкретных продуктивных залежей и рудных тел еще неустановленных, обычно путем последовательного приближения. Локальный прогноз наиболее трудоемок, когда требуется на конкретной рудоносной площади выделить продуктивные участки и места локализации оруденения для постановки геологоразведочных и эксплуатационных работ. В процессе прогнозирования составляются модели месторождений, с помощью которыхв дальнейшемпроводится поиск рудных залежей и оценка прогнозных ресурсов, прежде всегона флангах и глубине. Представляется, что наиболее существенным методом достаточно безошибочного установления продуктивных мести рудных залежей может статьгенетическийкод (ДНК) месторождений(подобно разработанному геному человека), генетическая расшифровка формирования промышленных залежей в пределах разрабатываемых месторождений, илипоиски месторожденийв пределах рудных полей и рудных узлов. Впрогнознопоисковых моделяхважную роль (и решающую) должны играть типоморфные минералыи их типоморфные признаки, как важный составной компонентразрабатываемогогенетического кода месторождения, т.е. генетический код каксовокупность типоморфных минералови их признаков.Рекомендуемый генетический паспорт месторождений составляется на основании следующих устанавливаемых минералогических индикаторов и включает: 1типоморфные особенности минерального индивида, в том числе его дефекты;2типоморфные особенности минерального агрегата (ассоциации минералов);3метод изоген;4зональные, ритмичнополосчатые минералы;5стрессовые (шоковые) метки в минералах;6изотопные метки оруденелых зон (по зональным минералам);7типоморфизм на наноуровне;8типоморфные особенности поверхности минералов и границ сосуществующих зерен.Гены будущей рудызарождаются на самых ранних стадиях становления месторождения,как продукта флюиднорудномагматической системы,захватывая в последующем все этапы, участвующие в образовании ибытияместорождения: от свидетельств источникавещества, его транспортировкидо месталокализации, т.е.все это фиксируетсяна минералахв виде соответствующих «меток». Таким образом, прогнознопоисковая объемная модель, рассматриваемая как оптимизированная технологическая схема реализации геологоразведочного процесса должна основываться
на типоморфизме минералов,как прямом поисковом признаке всоответствующем коде–«паспорте» геологопромышленного типа месторождений. Генетический кодместорождений как система «записи» информации(последовательность событий), фиксируетсяв типоморфных минералах, а прикладное учение о типоморфизме(термин введен Ф.Бекке в 1903 году) было создано А.Е.Ферсманомещев 30х годах ХХ века и в последующем вошло в число перспективных направлений современнойпоисковойминералогии. В развитии этого направления существенную роль имела разработанная Д.П.Григорьевым [1]онтогения минералови установление чрезвычайно высокой генетической информации минеральных индивидов, т.е. минерал рассматривается как «живой» организм, живой кристалл[2]. Н.П.Юшкин первостепенную роль придавал минералам в происхождении жизни(концепция углеводородной кристаллизации жизни). Важен здесь закон минералогического резонанса Н.П.Юшкина (1976)[3], согласно которому всякое изменение в минерале является отражением изменений в минералообразующей среде, аминералы, не только катализаторы неорганических полимеров, но и первичные носители генетическихкодов, иначе –протогены. Особенная роль в расшифровке генетического кода месторождений принадлежит зональным кристаллам, исследования которых позволяет установить (выявить)последовательность рудообразования ипризнакивозможногоналичияпродуктивных залежей.Становится вполне логичным введение в геологоразведочныйпроцесс и в учение –металлогения –генетических паспортов месторождений, на основании тонких аналитических,электроннозондовых и изотопногеохимических исследований минералов, до их атомарного строения. Известно, что идеальных кристаллов (минералов) в природе не существует и каждый кристалл поразному неоднороден, фиксируя тем самым колебания геохимической и геологической среды и, тем самым, фиксируя, в частностинаиболее продуктивные этапы в его истории.Особенно ценны здесь установление признаковкатастрофизма, так как максимальное оруденение связывается обычно с этапами резкого изменения («скачки») в развитии рудного процесса. Такие «скачки» непременно фиксируются, например, на зональных кристаллах. Подобно срезу дерева, по годичным кольцам, можно определять наиболее благоприятные условия произрастания дерева, такие же периоды устанавливаютсяи в жизни кристалла, на основанииизотопногеохимических данныхследуетфиксировать время их проявления (изотопное сканирование, электроннозондовый анализ). Такие зональные кристаллы свидетельствуют о жизнедеятельности продуцирующей рудномагматической системы в течении продолжительного времени(миллионы лет).Периодическая смена знака тектонических напряжений приводит к скачкообразному осаждению рудного вещества (в соответствии с пьезоэффектом) появлению зональных кристаллов, а в резонансных участках появляются наиболее значимые концентрации (бонанцы),исходя из волнового механизма перемещения энергии и волновых свойств геологической среды. Одним из наиболее информативным типоморфным зональным минералом является циркон, который как акцессорий довольно широко распространен и давно уже используется в геохронологии и для реконструкции геологических процессов. Особенности его внутреннего строения, изотопногеохимические неоднородности и др. позволяют определить генезис и особенностиэволюциивмещающихпород и оруденения(рис).Электроннозондовый анализ и тонкие изотопногеохимические (изотопные метки) исследования могут внести существенный вклад в «кодон»месторождения. Так, среди генетических типов каемок цирконов выделены магматогенные, гидротермальные, метаморфогенныеи регенерационные типы [4], которые существенно раскрывают многие вопросы природы геологических процессов и рудообразования. Другим минералом, который может быть использован при расшифровкегенетического кода месторожденийявляетсяфлюорит. Флюорит оценивается как один из самых благоприятныхминералов для исследования термобарогеохимических и люминесцентных характеристик. Уникален он и по обилию и богатству примесными центрамилюминогенами (редкоземельные элементы). Разнообразие свойств флюорита рассматривается как индикатор масштабности оруденения. Главная мера масштабности –диапазон колебаний (максимумминимум) числовых значений свойств
флюорита, отражающий большее генетическое разнообразие крупных объектов. Значимы здесь содержания РЗЭ, концентрации парамагнитных центров Mn2+ , соотношение Еи/Еи*
и др.[5]. Весьма информативнымдля расшифровки генетического кода многих золоторудных месторождений является жильный кварц, типоморфизм которого наиболее подробно рассмотрен Г.А.Юргенсоном [6]. Следует отметить, что еще академик А.Е.Ферсман указывал: «Кварц сыграет огромную роль в поисковой и разведочной деятельности, если будет изучен систематически и углубленно». Поскольку кварц является распространенным минералом (сквозным)и встречаемым во многих геологопромышленных типах рудных месторождений,типоморфные сведения о нем наиболее ценны для составления генетического кода и паспорта месторождений,его ДНК. Кварц–как часть рудоносного силикатного флюида (расплава) может быть индикатором и «свидетелем» зарождения рудоносного флюида, его глубине, физикохимического и термодинамического состояния. В нем же могут быть сведения о механизме концентрирования и форм переноса рудных элементов. Из него же можно получить сведения об энергетике рудообразующего процесса, активности среды и динамических процессах, для чего необходимы сведения о содержании в кварце водорода, учитывая его высокую энтальпию.Из рудных минералов существенный вклад в разработку генетического кода месторождений могут внести пирит, являющийся во многих рудных объектах «сквозным»,самородное золото (особенно нананоуровне), касситерит.При определении генетического кода месторождений следует учитывать влияние «стресса»(катастрофического события) на эволюционное течение флюиднорудномагматического процесса, который существенно повышает активность генов, как этоимеет место в биологии, т.е. типоморфные признаки и типоморфизм минералов в этом случае становятсяболее рельефными, ибо «стресс» побуждает гены будущей руды ( в виде типоморфных признаков) к быстрой и существенной реорганизации, происходит ответная реакция рудообразующей системы на сильные внешние воздействия. Спусковым «крючком» (триггером) появление типоморфных форм у кристаллов, очевидно, являются изменение во вне (космическом пространстве), прежде всего,в системе ЗемляЛунаСолнце (в кризисные события).Рабочий вариант алгоритма генетического кода приведен в таблице.
Выводы
1. Стратегия поисковоразведочных работ определяется степенью и полнотой разработки генетического кода исследуемой рудоносной площади –месторождения, рудного поля или узла, их ДНК, для полной оценки эволюции флюиднорудномагматической системы. 2. История зарождения и бытия месторождений наиболее отчетливо проявлена в зональных кристаллах (порядок чередования слоев),в их динамике (4Д),дешифрируемые электроннозондовыми и изотопногеохимическими методами.3. Подход к геологическому прогнозированиюсводитсяне как к эмпирическому способу познания, исходящему из внешних проявлений процесса рудообразования, рудораспределения и рудолокализации, а как к теоретическому способу, исходящему из внутренних закономерных взаимосвязей элементов рудных объектов; оно сводится к анализу всей совокупности геологогеохимикогеофизических данных, характеризующих внутренние особенности объекта прогнозирования и являющихся отражением условий егоформирования для выявления наиболее вероятных мест локализации рудных залежей в земной коре.4. Особо информативными являются «сквозные» минералы (кварц, флюрит, циркони др.), в которых читается летопись на всю или большую часть бытия флюиднорудномагматической колонны, с фиксацией наиболее благоприятных мест рудолокализации. 5. Объемная прогнознопоисковая модель месторождения или рудного поля, построенная с учетом генетического кода, является наиболее продуктивной технологической схемой реализации геологоразведочного процесса, расширение сферы деятельности действующих горнорудных предприятий. 6. Каждое месторождение –специфический набор генов (закодированных в типоморфных минералах) и которые управляют всеми физикохимическими и термодинамическими процессами самоорганизующейся (эволюционно развивающейся) флюиднорудномагматической системы.7. Каждый ген (в виде типоморфного признакаиндикатора) может быть ответственным за какуюлибо деталь или параметр месторождения: содержание главных рудных элементов, их концентрации, элементовпримесей, масштаб месторождения, мощность рудных тел и др. или за формирование, в целом, геологопромышленного типа месторождения (совокупность генов).Большие возможности принадлежат методу изоген, позволяющему устанавливать распределение изоморфных примесей Al, Tiи Ge в кварце, регистрируемых методом электронного парамагнитного резонанса (Л.Т. Раков и др. 2013).[7]8. Стресс –повышает активность генов, типоморфные признаки становятся более рельефными. Стресс будируется геодинамической активностью и способствует скачкообразному рудоотложению в резонансных зонах. 9. Зональное строение минераловподчеркивает волновой характер и волновую природу порождающей энергии, источники которой, вероятнее находятся во вне флюиднорудномагматической системы и передаются импульсами (квантами) из Космоса, следствием чему является «дыхание» ядра Земли и ее пульсаций, т.е. проявляется дуализм геологогеофизической среды. 10. Успешному созданию генетического кода (геном) месторождений,их генетических паспортов, способствуют данные по современному рудообразованию (природных лабораторий), рудообразующих флюидов в гидротермальномагматических системах активных зон дна Мирового океана (Тихий и Атлантический), в которых изучены типоморфные особенности минералов первых ступеней их возникновения [8, 9].11. Геологическая среда нелинейная и самоорганизующаяся, равно как и зональные минералы (ритмично полосатые) образуются по законам синергетики в соответствии с волновыми колебательными реакциями в химии, установленные В.П. Белоусовым, а так же механизмом эмиссионной диффузией и кристаллизационной дифференциацией.12. В типоморфных минералах фиксируется физикохимическая и термодинамическая компонента становления месторождений, зональные (полосчатые) минералы свидетельствуют не только об особенностях геохимической среды формирования самого минерала, но о некотором геологическом пространстве его окружающим, т.е. об особенностях геологогеохимической обстановки, также как по срезу дерева и его годичным кольцам можно проследить этапы его жизнедеятельности и особенности объемной ландшафтногеохимической среды его произрастания.13. В качестве аксиомы принято, что зарождение и бытие месторождений наиболее отчетливо отражены в зональных, ритмичнополосчатых кристаллах, дешифрируемых электроннозондовыми и изотопногеохимическими методами, а достижения науки проходят три стадии рождения: идея первые практические результаты –общественное признание.14. Продолжительность образования зональных минералов (например циркона) можно установить по изотопному возрасту, который обычно приводится с допуском в несколько миллионов лет (например, +/10млн. л.). Это происходит, очевидно, потому, что анализируются разные участки минерала (центральный или периферия),которые безусловно имеют разную датировку.В первом приближении, отклонения в изотопных характеристиках возраста можно принять за время образования самого кристалла. В случае, приведенном выше, это время будет составлять около 20млн. лет (учитывая ошибку метода +/10млн. лет).
Ссылки на источники1. Григорьев Д.П. Онтогения минералов.Львов: издво Львовского унта, 1961. 2. Гегузин Я.Е. Живой кристалл. –М.: Наука. –1987. –192 с. 3.Юшкин Н.П. Топоминералогия.–М.: Наука 1988. –288с. 4. Кременецкий А.А. и др. Изотопногеохимические особенности новообразованных кайм цирконов –критерии идентификации источников питания TiZrроссыпей //Геол.рудн.мй. 2011, № 6, с.516537.5. Типоморфизм минералов: Справочник /Под ред. Л.В.Чернышовой.М.: Недра, 1989. –560 с. 6. Юргенсон Г.А. Типоморфизм и рудоносность жильного кварца. М.: Недра. –1984.149 с.7. РаковЛ.Т., Ткачев А.В., Сахнов А.А. Генетический анализ кварца пегматитов МамскоЧуйского слюдоносного района на основе использования распределения изоморфных примесей, Россия //Геология рудн.мй, 2013, том.55, №1, с.4867.8. Бородаева Ю.С., Мозгова И.Н. и др. Типоморфизм современных колчеданов на дне океана //Вест. Моск. Унта. Сер.4.Геология. 2010. №2, с. 1019.9. Бортников Н.С. Геохимия и происхождение
рудообразующих флюидов в гидротермальномагматических системах в тектонически активных зонах //Геол.рудн.мй. –2006. –т.48. –№ 1. –с.328.
Рис. Зональные кристаллы Турмалин (шерл.) Флюорит
Циркон пироксен
зональность и секториальность строения кристаллов кварца
