"Из истории Литологии". Комментарии к разделу.

Макаров В.П.

Заметки к статье В.Н. Шванова «История литологии».

         Анализ истории любой науки, в том числе и Литологии, имеет большое не только познавательное, но и научное значение, поскольку позволяет оценить особенности развития науки в её внутренней взаимосвязи и противоречиях, вызываемых  взаимодействием положительных и отрицательных особенностей развития и, исходя из этого, определить направление развития науки в будущем. Именно поэтому статья В.Н. Шванова  представляет определённый интерес. Однако если рассматривать её вторую часть, то она мало соответствует понятию «история», в ней отражены только так называемые «Персоналии», которые собственно к истории имею, хотя и важное, но не главное отношение. В статье, прежде всего, отсутствует   анализ развития собственно Литологии. Возможно, перечисленные персоны отражают некоторые этапы развития, которые можно рассматривать как положительные результаты, но это никак не отражено. Многие негативные моменты развития, кроме внешнеполитических относительно Литологии, в статье вообще не нашли никакого отражения.

Конечно, внешнеполитические сложности  имели большое значение, поскольку способствовали появлению и развитию авторитарных методов руководства получением и анализом научного геологического знания, о чём косвенно говорит и С.И. Романовский. Вследствие  этого главным критерием истины стал «волосатый кулак» научного руководителя, весьма  препятствующего развитию отрасли.  Более того в конечном счёте сам научный руководитель, удельный князёк, превратившийся в "бумажного тигра", стал главным тормозом развития науки в целом. Имелись и другие внутренние негативные моменты в развитии, которые сыграли значительную роль в том, что в конце 90-х годов Литология скатилась в пропасть забвения. 

Вообще Литология,  вылупившись из Геологии, является  частью геологического знания о Земле, поэтому Литологии имеет те же недостатки, что и Геология, которые нашли частичное отражение в работе [1] (см. настоящий сайт).

Ниже перечислены некоторые из этих недостатков.

1.Отсутствие точного определения понятия «Литология». Существующие формулировки, в том числе и самого В.Н. Шванова,  нельзя назвать таковыми. Их  авторы больше похожи на «бояна, растекашеся мыслью по древу». Они отражают только перечень тем, которыми занимаются литологи. С нашей точки зрения наиболее удобным является определение [2, 3] (см. настоящий сайт):

Литология – отрасль знаний (1) об объективных свойства, отношениях и связях между геологическими телами  и слагающих их породами, (2) образованных в процессах, протекающих в атмосфере, гидросфере и биосфере.

Здесь первое положение отражает родовой признак, т.е. родство с геологией, второй – видовой признак, характерный для Литологии.

"Уж сколько раз твердили миру...",  " А воз и ныне там". Вообще проблема определения «геологических понятий» в Литологии также весьма существенна. Нельзя говорить о каких-то достижениях, если даже основные понятия строго не определены. Например, отсутствуют определения таких понятий, как "делювиальные", "аллювиальны", "морские", "озёрные" отложения и пр. Существующие формулировки отражают только место образования той или иной породы, а потому эти определения являются скорее географическими, чем геологическими. Серьёзные недоработки отмечаются в формулировках сущности понятий "структура" и "текстура" [14-16]. Отсутствует анализ взаимоотношений между ними. Выясняется, что содержание этих понятий не соответствует таковым, существующим в структурной геологии, математике и др. разделах научного знания. Установлена некорректность понятия "Обломочные породы" [13, 17], в котором искусственно объединены различные по генезису (присхождению) образования: брекчии (причём определения "брекчии"нет)  и окатыши (по Л.В. Пустовалову). Последние есть продукты метаморфических преобразовний брекчий в процессе переноса водными потоками в условиях низких  температур и давлений, но сильных микроударных односторонних  давлений.

2.Игнорирование  противоречивой сущности  «геологического наблюдения» (ГН), как первичного акта описания литологической реальности и характеризуемого наличием внутренних противоречий [4] (см. настоящий саёт). Это противоречие возникает из того, что  ГН – это взаимоотношение объективного (вещество) и субъективного (исследователь, вносящий своё «Я» в результаты  наблюдения).  Как бы тщательно  не было бы проведено геологическое наблюдение или эксперимент, их геологическая интерпретация всегда даёт  поверхностное  и  примитивное, а порой и безграмотное, знание.  ГН устанавливает исключительно гипотетические связи (!!!) между геологическими объектами, составляющие основу гипотезы. Этап превращения его в объективную реальность через доказательство, отражением которого является только теория,  практически отсутствует. Даже отнесение какой-то совокупности пород к некоторой группе генетических образований требует доказательства. В настоящее время эта операция осуществляется только на основе механистического сопоставлений этой совокупности пород с некоторыми эталонами, т.е. по аналогии, а значит является гипотетическим продуктом анализа.

3. Игнорирование разделения всех научных задач на прямые и обратные.  В процессе  решения прямых задач осуществляется изучение результатов  протекания априорно известного геологического процесса с заранее заданными параметрами.  Решение обратных задач направлено на определение типа  и параметров геологического процесса по результатам его деятельности. Примерами решения прямых задач являются эксперименты, лабораторные и теоретические исследование механизмов переноса осадков водными потоками, например [18], работы Н.М. Страхова и др. Примерами  решения обратных задач являются  работы  Л.В. Пустовалова и  практических геологов (литологов). Из этого деления достаточно чётко определяется связь между Литологией и Седиментологией: Седиментология - это отражение результатов решения прямой задачи, а Литология - обратной.

Проблема состоит в том, что существование решения прямой задачи говорит только о возможности существования решения обратной задачи, которое необходимо искать самостоятельно. В Литологии решение задач основано на сравнении с эталоном, т.е. методом аналогии, но метод "аналогии" не является методом доказательств, с его помощью формируется только гипотеза, которая на следующем этапе должна быть превращена в объективную реальность методом доказательств, а это литологии никогда не делают. В результате возникает множество так называемых  "точек зрения", являющихся источником конъюнктурных сражений, например, [20]. С.И. Романовский [23] анализирует методы исследований литологов, в частности, методы определения условий осадконакопления. При этом он не замечает две грубейшие осшибки в их проведении:

а).  Как и другие литологи он широко пользуется такими объектами, как морские, речные, эоловые и пр. виды отложений. Но что это такое?, неизвестко. Он не даёт чёткого и строгого определения этих понятий. А только при этих условиях возможен сколь-нибудь строгий анализ решения задач.

б). Он рассматривает и оценивает различные приёмы решения задачи об условиях осадконакопления. Но из их описания совершенно не ясно, какое отношение имеют эти приёмы к анализу указаных выше обстановок, поскольку, во-первых, они взяты с потолка, а во-вторых, они не следуют из определений этих обстановок.

4.Отсутствует анализ роли эксперимента в исследованиях. Поскольку литологические  исследования являются ретроспективными, то ни один эксперимент в литологии не говорит о действительном механизме, но все эксперименты говорят только о возможных механизмах действия (существования, проявления) геологических явлений. Примером  работ, в которых искажена роль эксперимента в литологии, является работа С.И. Романовского [11]. В связи с этим эксперимент в геологии (литологии) также служит только  и только средством конструирования гипотезы.

5. Все геологи методологически  не компетентны. Они исказили такие важные в теории познания понятия, как  "теория","модель" и "моделирование", "гипотеза" и пр.,  не способны отличить теоретическое  от эмпирического, теорию  от гипотезы, теорию   от модели, гипотезу  от модели. В результате моделирование  (которое изначально является формой эксперимента) обычно ставится выше теории, а теорией называют фактически любое умозаключение научного руководителя. Например, «...теорию можно определить как универсальную модель исследуемого класса объектов...» [28, с.8]. С.И.Романовский даже оправдывает отход от представлений теории познания [23, с.6]. Практически всегда в геологических исследованиях «геологическая теория» скрывает под собой гипотезы, например, [10, 11, 12 и др.]. В них высказывается только точка зрения автора, не имеющая доказательства её объективности.  Теорией также не является системное изложение эмпирических данных, собранных  в единую оболочку.  Примеры этого порочного направления приведены, например, в работах [5, 7, 9]. В результает все "генетические построения" превращаются в "карточные домики". В Литологии пока что объективную информацию даёт только "Петрография осадочных пород", поскольку в ней имеется методика независимого инструментального обоснования выводов о строении породы, тогда как различные механизмы, описывающие взаимоотношения между породами и геологическими телами, например, [10],  исключительно субъективная, или вероятностная информация. Практически полностью отсутствуют работы по формированию геологических (литологических) законов.

Модель всегда превращается в  синоним гипотезы, весьма запретного понятия в научной геологии, поскольку гипотеза (а следовательно и геологическое моделирование) отражает незавершённость научного исследования, а значит, пустую трату финансовых средств, направляемых на решение научной задачи. Не выходя за пределы гипотезы, различные «моделирования» создают видимость решения проблемы. В  большинстве случаев  под моделированием прячут  такое действие, как способ  решения  какой-то задачи, например, разные формы геологического моделирования, седиментационно - ёмкостное моделирование и пр. Способ же по своей сущности - этот технология решения задачи, и  поэтому не имеет прямого  отношения к науке, хотя и опирается на её результаты. В теории же познания моделирование характеризует эмпирический, причём не очень высокий  уровень познания [6].

6. При высоких коммуникабельности, эрудированности, прекрасной  памяти  - теоретическая и аналитическая  несостоятельность научного руководства  всех уровней.  Отсюда, во-первых,  абсолютизация и переоценка места и роли «геологического наблюдения», сопровождающаяся порой  воинствующей  и агрессивной  безграмотностью. Примером последнего является использование в практике Литологии изотопных анализов, биологических меток и пр. для решения задач об источниках вещества, геобаротермомерии (см. Приложение) и пр. Во-вторых, спесивость, которая выступает как способ защиты своей посредственности. Об этом в своё время много писал И.П. Шарапов [8].  Отсюда и неприятие любой критики. Как говорил ныне покойный геолог Б.В. Ильин "Геолог не любит, когда его критикуют. Он обижается". "Не говори мне такие слова! Я, ведь, могу рассердиться. Ах! Как кружится голова! Как голова кружится!" (К.И. Шульженко). Поэтому, как только покажешь ему ошибки, а их весьма много и порой довольно грубые, вместо того, чтобы рассмотреть эти проблемы, как на базаре  закатывают истерики и "сыпят острые слова, чтоб не болела голова".

В силу этого геолог (литолог), дойдя до кандидатской или докторской ступени, которые для подавляющего большинства стали потолком в своём развитии, превращается в дармоеда, нахлебника, потребителя  чужих высокопоставленных идей, чему весьма способствует широкое распространение авторитарных (!!) методов руководства геологическим познанием.

Геологи (литологи) игнорируют многие достижения других разделов научного познания. Например, механогенные породы являются результатом проявления различных потоков. Многие из этих потоков изучены достаточно полно в гидрологии , например, [18], но их результаты литологами совсем не используются.  Кроме того водные потоки представляют собой природный гидротранспорт, хорошо изученный в гидравлике [22], но совершенно незнакомый литологам. Литологи более 50 лет ограничиваются только весьма некорректным  и примитивным использованием  законов и формул Стокса, которые уже завязли в зубах [21]. Анализ этого положения приведён в работе [21]. В случае их использования геологи существенно искажают их сущность, например, геохронология [27], геотермометрия [28] (см.Приложение), "биологические меткии", использование геохимических методов и т.д.

7.Грубые методологические ошибки, в частности, откровенное незнание сущности понятий "наука" и "научные исследования" приводят к тому, что практически все и кандидатские, и докторские диссертации превращаются в приспособленный  вариант  производственных отчётов, не имеющих прямого отношения к науке. Для примера приведём несколько защищаемых положений из авторефератов диссертаций: 

1).«На территории запада Восточно–Европейской платформы выделяется 17 уровней корообразования, 11 из которых рассматриваются как эпохи корообразования …»  (далее названия этих эпох) (Левых Н.Н., 1992);

2).«Закономерности изменения литологического состава чалактауской свиты позволили выделить 6 типов разрезов, контролируемых конфигурацией бассейна седиментации; их расположение зависит от глубины погружения дна и от удаленности береговой линии». (Литвинова Т.В., 1991);

3).«Россыпеобразующие минералы элювиальных россыпей образуют промышленные концентрации лишь в определенных подзонах профиля выветривания…, формирование которых обуславливается палеоклиматическими условиями и уровнем эрозионного среза».(Бурмин Ю.А., 1990).

4).«Верхнепермские угленосные отложения приурочены к обширной … области прогибания, образовавшейся при завершении стадии краевого прогиба в поздней перми. В формационном отношении указанные отложения отвечают позднепермской лагунно–континентальной угленосной молассовой формации» (Кафитин Л.И., 1982).

5).«Модель строения осадочного чехла Астраханского свода, разработанная на основе установленных стратиграфических и литофациальных соотношения осадочных комплексов девона и карбона, выявленных изменений в структуре консолидированной коры...» (Пыхалов В.В., 2015).

Какое отношение они имеют к науке, совершенно неясно. Но их тьма. Все эти "защищаемые положения" представляют собой стандартные темы производственных работ, решаемые производственниками без всяких диссертаций. Совершенно  ясно, что подобные "защищаемые положения" никак не способствуют развитию науки (Литологии).

Низкое качество научных исследований отражается в материалах многочисленных геологических (литологических) конференций, симпозиумовх, которые фактически представляют собой минипроизводственные совещания с очень низким уровнем теоретического (научного) обобщения.

8. В литологии распространены методы, не имеющие под собой никаких теоретических и методологических оснований. В работе  [23] С.И. Романовский рассмотрел некоторые из этих методов, которым дал название решения «основной задачи гранулометрии в седиментологии», и провел  анализ их. Он выделил в основном две из них: 

«- восстановление обстановок осадконакопления, т.е. выявление некоторых характеристик фракционного состава пород…, которые призваны «разделять», к примеру, морские (прибрежные) и речные, речные и эоловые, эоловые и морские типы отложений;

- реконструкцию условий седиментации по тем же в принципе характеристикам, т.е. отделение, например, потоковых осадков от осадков прибойной зоны пляжа». 

В конечном же счёте он пришёл к выводу, что «Итогом такого рода работ явились многочисленные рецепты по построению «генетических диаграмм», которые, как правило, оправдывали себя только на материале автора (что говорило о подгонке фактов под идею-МВ) и подвергались  жесточайшей критике со стороны других геологов…»[23, стр. 183]. Другими словами все предлагаемые методы решения задачи гранулометрии оказались несостоятельными. «Все это вызвало откровенное разочарование многих геологов ( Р.К.Селли, 1981; Р. Градзиньский, 1980; Ф. Петтиджон, 1976; Р. Эрлих, 1983,  и др.) в отношении позитивных результатов решения основной задачи гранулометрии» [23, стр. 183].

Далее он пытается дать этому обоснование. Поскольку он не провёл глубокого сущностного анализа сложившейся ситуации, то и его рекомендации к её исправлению являются  весьма поверхностными. Тем самым С.И. Романовский нарушает один из основных законов развития- закон отрицание отрицания. Для того, чтобы серьёзно изменить ситуацию, необходим  более глубокий анализ. С нашей точки зрения имеются три основные причины появления подобных неудач:

        1).  Способ отображения размеров гранулометрических фракций. Наиболее естественным является метрический способ, поскольку по размерным характеристикам он соответствует уравнениям гидродинамики. Но от него отказались ещё в 1934 г. (В. Крамбейн). Этот автор предложил логарифмическую шкалу. Далее эта идея была подхвачена В.П. Батуриным (1943). Дж. Шиа (1973), Г. Бьёрном (1981) и т.д. , которые по существу не отличались другот друга. Постулируется основная причина- неудобство (?) в практическом использовании [23, стр. 160]. Думается, что истинная причина кроется в другом.

Геологи (и литологи, в частности)-  весьма посредственные математики. Они не понимают математические уравнения, не умеют ими пользоваться, не умеют их преобразовывать для практического применения, в результате чего теряют громадное количество информации. Для иллюстрации можно привести следующий пример. Н.М. Страхов [26],   Л.Б. Рухин [15] и другие исследователи используют уравнение Стокса в форме

                            

 

Его  элементарное преобразование приводит к виду

 

 

В результате получилось не упоминаемое ранее нигде гиперболическое уравнение, которое явно связывает плотность минерала  ρ и его размер d в потоке. Это соответствуют утверждению назанных исследователей о равенстве скорости перемещения частиц разных минералов. Вместе с этим полученный вывод не соответствует представлениям С.И. Романовского о существенной роли в гранулометрии распределений Вейсбула (в форме  приближённого логнормального распределения).

Кроме того метрическая система требует измерения размеров фактически каждой частицы, а это очень неудобно, громоздко  и накладно. Поэтому в это время развиваются сугубо качественные методы интерпретации наблюдённых данных, позволяющие как-то автоматизировать и существенно ускорить обработку материалов. Использование дробного (ситового) гранулометрического анализа вполне удовлетворяло претензии литологов к качеству выделенных фракций зёрен, и с качественной точки зрения все преобразованные шкалы также соответствовали этим претензиям. Понятно, что «Хорошо бы, хорошо бы нам кита поймать большого», однако ловля кита вилкой, да ещё в тарелке ресторана вряд ли приведёт к  нужным результатам.

Все эти условные шкалы обладают существенным недостатком – это искусственные, откровенно надуманные  конструкции, полученные «методом тыка» и  не имеющие  абсолютно никакой теоретической подоплёки. Механизм их введения напоминает поведение слепого котёнка в поисках сиськи матери. Если котёнок не наёдет её, он погибнет; если литолог не найдёт, то  получит  "премию"  за «успешно»  проведённые исследования.  Если найдёт, то очередную «учёную» степень.

Взяты с потолка также и различные методы квантилей, моментов, сортировки и пр. Полностью отсутствуют доказательства того, что применение их позволит решать необходимые литологу  задачи.

        2). Одной из задач генетической интерпретации гранулометрических данных является выделение и разделения друг от друга морских, речных, озёрных и других типов обстановок по соответствующим видам осадочных пород. Согласно представлениям теории познания определение какого-то понятия – это перечисление основных и существенных (!) свойств изучаемого объекта, отличающих его от других, в том числе и в чём-то схожих объектов. Под существенным понимается такое свойство объекта (явление), удаление (разрушение) которого ведёт к уничтожению понятия.

Однако в литологии не существует определений этих видов пород. Это - вещи в себе. Не известны существенные свойства, отличающие эти отложения друг от друга. Нет также доказательства того, что используемые свойства гранулометрических фракций являются существенными и потому могут решать поставленные задачи. Одним словом ищем то, не знаю что. Как в сказке.

         3). Использование дробного (ситового) гранулометрического анализа с необходимостью ставит вопрос о том, что же мы получаем в конечном счёте? Вопрос в такой формулировке никогда не ставился. Это понятно: зачём искать приключений на свою шею. Но таким образом этот вопрос поставил А.В. Сурков [24]. Для ответа на него им были измерены размеры каждого зерна по осям A, B, C. Всего им были измерены несколько сот тысяч зёрен. Основной вывод, к которому он пришёл, заключается в том, что «Методы ситового гранулярного и минералогического анализа, а также методы обработки проб, устоявшиеся в науке и практике, не имеют научного обоснования» [2, Аннотация]. Им показано [2, табл. 10, с.43], что не менее половины зёрен, выделяемых с помощью ситового анализа, выходят за пределы выделяемых классов. Это обусловлено тем, что измеренные зёрна имеют в первом приближении овальную форму, тогда как ситовой метод рассчитан только на зёрна изометричной формы.  Ясно, что  подобная мешанина зёрен не способно однознечно ответить на поставленные вопросы.

Самое интересное то, что эти работы он публиковал ещё в 1979 г., т.е. тогда, когда С.И. Романовский готовил свои оценки методов интерпретации данных гранулометрии. Но  результаты работ А.В. Суркова он никак  не использовал.

9. В.Н. Шванов упоминает также о геологических парадигмах, т.е. смене одной парадигмы другой, рассматривая эту смену как положительный момент в развитии геологии. Однако это утверждение не верно.  Исчезновение первой  парадигмы  означает, что она не имеет под собой  объективного  основания, поскольку объективное существует независимо от исследователя, а потому не может исчезать. Следовательно, первая парадигма является гипотезой, но замена одной гипотезы другой, да ещё путём искусственного противопоставления,  ещё не есть развитие. Кроме того, подобная смена противоречит закономерностям любого развития: старое не исчезает, а становится часть нового.

10. В связи с вышесказанным утверждение В.И. Шванова о том, что даже в конце 50-х годов "литология завершила свое формирование - и по объему и по содержанию", во второй части совершенно не верно, поскольку отсутствует главная часть любой науки- её объективное содержания. По этой причине работы ни Н.М. Страхова, ни В.Т. Фролова, ни О.В.Япаскурта, ни других литологов не являются теоретическими. Все они представляют собой изложение субъективных взглядов каждого из них, т.е. являются гипотезами.

Литература.

1.Макаров В.П. Методологические проблемы научного  геологического познания.// Материалы V международной Научно-практической конференции «Динамика научных достижений-2006», Т.6. Днепропетровск: Наука i освiта. 2006. С.74-88. См. URL: http://www.lithology.ru/node/524

2.Макаров В.П.Некоторые проблемы литологии. Определение  «литологии».//М-лы VII Уральского межрегионального литологического совещания «Литологические аспекты геологии слоистых сред.». Екатеринбург: изд. ИГГ УрО РАН, 2006. С.155-156. См. URL: http://www.lithology.ru/node/589

3. Макаров В.П. К определению понятия «Литология». //Материалы 8-го Уральского литологического совещания «Актуальные вопросы литологии». Екатеринбург: изд. ИГГ УрО РАН, 2010. С.197-199.

4.Макаров В.П. Вопосы теоретической геологии. 1. Геологическое наблюдение.// Международная научно-практическая конференция «Перспективные инновации в науке, образовании, производстве и транспорте». Одесса: Черноморье, 2007, Т.15. С.24-31. См. URL: http://www.lithology.ru/node/624

5. Япаскурт О.В. Исследование осадочных горных пород. Часть I. Теоретические основы. М.: Издание МГУ, 1998.

6. Штофф В.М. Моделирование и философия. М.-Л.: Наука, 1966.

7. Швецов М.С. Петрография осадочных пород.М.: Госгеотехиздат, 1958.

8. Применение математической статистики в геологии. М.-Л.: Наука, 1971. издание 2-е.

9.Фролов В.Т. Литология. M.: Изд-во Моск. ун-та. Кн. 1. 1992. 336 с., Кн. 2. 1993. 430 с., Кн. 3. 1995. 350 с.

10. Страхов Н.М. Основы теории литогенеза. М. АН СССР. Т.1. 1960.211 е., Т.2. 1962.575 е., Т.З. 1962.550 с.

11.Романовский С.И. Седиментологические основы литологии. Л.: Недра, 1977. 408 с.

12. Селли Р. Введение в седиментрологию. М.: Недра, 1981. 370 с.

13. Макаров В.П. Вопросы терретической геологии. 4. К определению понятия "обломочные породы"./Международная научно-практическая конференция «Научные исследования и их практическое применение. Современное состояние и пути развития ‘2007». 1-15 окт. 2007. Одесса: Черноморье, 2007, Т.16. С. 20 -27. См. URL: http://www.lithology/ru/node/551

14.Макаров В.П. К определению понятий «структура» и «текстура в литологии. Элементы теории «структур»./«Литология и геология горючих полезных ископаемых». //Екатеринбург: изд. УГГУ, 2011. №5(21). С. 38- 51.

15. Макаров В.П. Вопросы теоретической геологии. Элементы теории текстур./Международная научно-практическая конференция «Современные направления теоретических и прикладных исследований.» Одесса: Черноморье, 2007, Т.21. С.74-81.

16. Макаров В.П. Вопросы теоретической геологии. 7 Элементы теории структур./Международная научно-практическая конференция «Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании’2007». Одесса: Черноморье, 2007. Т.19. С.27-39. См. URL:  http://www.lithology.ru/node/841.

17. Макаров В.П. К определению понятия "Обломочные породы"./Мат-лы IV литологического совещания "Осадочные процессы: седиментогенез, литогенез, оудогенез (эволюция, типизация, диагностика, моделирование). М.: ИГЕМ, 2006. С.119-122.

18. Великанов М.А. Динамика русловых потоков. Т.1. М.: Гостехиздат, 1954. 323 с. Т.2, М.: Гостехиздат, 1955. 323 с.

20. К вопросу о состоянии науки об осадочных породах. М.: изд- во АН СССР, 1951. 273 с.

21.Макаров В.П., Сурков А.В. Вопросы теоретической геологии. 10. К проблеме механизма перемещения и осаждения твёрдого вещества из водных потоков./Современные направления теоретических  и прикладных исследований. Одесса: Черноморье, 2008. Т.23. С.44 - 56. См. URL: http://www.lithology.ru/node/573.

22.Гудилин Н.С. и др. Гидравлика и гидропривод. М.: изд-во МГУ, 2001.

23.Романовский С.И. Физическая седиментология. Л.: Недра, 1988. 240 с.

24.Сурков А.В. Новое в изучении песчано-алевритовой компоненты россыпей и осадочных пород. М.: изд-во Е. Разумова, 2000. 286 с.

25.Рухин Л.Б. Основы  литологии. Л.: Недра, 1969. 491 с.

26. Страхов Н.М. Осадконакопление  в современных водоемах. М.: Наука. 1993.

27.Макаров В.П.Некоторые методологические   проблемы геохронологии./Мат-лы XI научного семинара «Система планета Земля». М.: РОО «Гармония строения Земли и планет». 2003, С.71- 95.

     Макаров В.П.Основы   теоретической геохронологии./Мат-лы XII научного семинара «Система планета Земля». М.: РОО «Гармония строения Земли и планет». 2004, С.228- 253.

28. Макаров В.П.Изотопные  геотермометры./Мат-лы XIII научного семинара «Система планета Земля». М.: РОО «Гармония строения Земли и планет». 2005, С.93- 115. URL: http://www.rusnauka.com/PRNIT/Geographia/makarov.v.p.doc.htm

      Макаров В.П. Изотопные геотермометры./ Materialy II Mezinarodni vedecko-practicka conference «Perspektivni novinky vedy a technici-2005». Praha-Dnepropetrovsk/ Nauka I osvita,2005/ C.53-67URL:http://rusnauka.com/PRINT/Geographic/makarov.v.p.doc.htm.

      Макаров В.П. Некоторые  свойства   геохимических геотермометров. / Мат-лы XV научного семинара «Система планета Земля». М.: ЛКИ, 2007, С.142- 159.

      Макаров В.П. Геобаротермометрия-Википедия

28. Романовский С.И.Динамические режимы осадконакопления. М.:Недра, 1985.

Приложение.

При анализе   технологии использования геотермометров выявляется достаточно парадоксальная  ситуация. Одним из важных методов изучения геологических процессов является применение различных геотермометров, как геохимических, так и изотопных. Существенный вклад в развитие направления внёс Л.Л. Перчук, разработавший теоретическую концепцию  этого направления и названную им «Теорией фазового  соответствия», изложенную в  [8] и получившую широкое распространение в геологической практике. При этом он, ссылаясь на работы Н.Л. Боуэна, В. Гольдшмидта, В.И. Вернадского, А.Е. Ферсмана, П. Эскола, Д.С. Коржинского и многих других [1], использовал представления о «химическом равновесии»  между минералами,  понятием достаточно расплывчатым, не доказанным, а потому спорным. Трудно говорить о химическом равновесии, например,  между биотитом и калиевым полевым шпатом, образованными в разное время и при разных температурах (первый -  при Т ≈ 700оС, второй - при Т ≈ 400 - 500оС). то же самое можно сказать и о паре - биотит-мусковит (Тобр(Mus) ≈400oC). В то же время и Л.Л. Перчук в более ранних работах, и другие исследователи (Н.Н. Фонарёв и др.) в экспериментах показали, что это равновесие устанавливается в лучшем случае в 10%. Это первая грубая ошибка Л.Л. Перчука.

Все эти теоретические представления были использованы при создании геотермометров.

Однако практический опыт  показал, что технология  их применения не соответствует теоретической схеме, свидетельствуя о грубых ошибках в их использовании. Действительно, используя представления о реакциях обмена, на которых базируются эти геотермометры,  эту реакцию в общем виде можно записать следующим образом:

А* + Б = А + Б*,

где (*) обозначает обогащение одного минерала некоторым элементом либо изотопом элемента относительно другого минерала.  После написания этого уравнения начинают привлекать термодинамические изыски. Мы их не касаемся, хотя и здесь имеются ошибки, в частности, в учёте представлений о размерности величин [2, 3], что соответствует второй ошибке Л.Л. Перчука. Тем не менее,  это уравнение совершенно не проанализировано, не выявлены его основные свойства и не создана технология использования на практике.

Главное свойство этого уравнение заключается в том (необходимый признак), что оно отражает наличие термодинамического (геохимического или изотопного) равновесия между минералами. Именно оно позволяет использовать теоретическую физико-химическую базу геотермометров, а значит для любой пары, выбранной в качестве геотермометр, должно устанавливаться наличие  этого  равновесия.

При практическом использовании этого геотермометра необходимо выполнение ещё и других условий (достаточные признаки),  которые способствуют протеканию этих видов обмена.:

а.минералы должны выделяться  одновременно;

б. Температуры образования (Тобр) минералов должны быть равными;

в.минералы должны контактировать друг с другом, хотя в этом случае возможно проявление диффузионных эффектов. Проявление  последних установлено Л.Л. Перчуком [1] и другими исследователями во многих минеральных объектах. В крайнем случае, они должны находиться близко друг от друга;

г.между минералами должен протекать изотопный или ионный обмен.

Эти необходимые и достаточные признаки  характеризует технологические условия использования  геотермометров.

Однако в практических  исследованиях эти условия никогда не проверяются. Так в работе [4] Л.Л. Перчук, обосновывая гранат-биотитовый геотермометр, никогда не определял наличие между ними термодинамического равновесия в реальных условиях. Совершенно понятно, что этот и другие рассмотренные им геотермометры являются надуманными и не отражают природное распределение элементов (третья ошибка Л.Л. Перчука). Более того в другой  работе [5]  он выдумывает ещё одну операцию: сопоставляет термометры Gr-Bi и Gr-Cor. Мало того, что он не установил наличие равновесия между минералами каждой пары, но ещё по умолчанию предположил, что гранат  может быть одновременно в равновесии сразу с двумя минералами (Bi← Grn →Cor). Но современная теория обмена не рассматривает подобные равновесия. Это - четвёртая ошибка Л.Л. Перчука.

Авторитарный характер руководства геологическими исследованиями СССР и России и вследствие этого  жесточайшая цензура в геологической печати способствовали  широкому распространению  в российской геологической практике именно подобных исследований. Так В.А. Курепин [7], судя по [15] мнящий себя теоретиком, подобным образом сравнивает Gr - Cor  и  Gr – Bi – геотермометры, а В.М. Венедиктов и др. [8] проводит согласование геотермометров  Gr-Cpx, Gr-Opx, Opx-Cpx, Gr-Bi, причём здесь гранат, оказывается, должен быть равновесен аж трём минералам – клинопироксену, ортопироксену и биотиту.

Во времена Л.Л. Перчука температуры мономинералов не определялись, а оценивались  по некоторым признакам. В последующем в связи с проведением анализа газово-жидких и расплавных включений [11], а также применением изотопных методов [10] появилась возможность определения Тобр конкретного минерала. Результаты этих исследований позволил установить важное правило выделения минералов: в окрестности некоторой точки А два минерала разных составов и структуры и имеющие общую точку соприкосновения не могут выделяться при одной и той же температуре. Результаты этих исследований выявили не только несовершенство методики Л.Л. Перчука, поскольку он полностью  игнорировал температуры образования конкретных минералов и состояние равновесия между минералами, но и надуманность практически всех предлагаемых им геотермометров. Так, по данным температурных исследований биотит в любой высокотемпературной породе образован  при ≈ 700оС, тогда как температура образования граната  <400оС (изотопные данные и ГЖВ [10]) . Эти измерения показали ненадёжность использования Grn-Bi- геотермометра. Поэтому оценки вида, например,  570оС для анартозитов [9, с.175]  или 360оС для пелитовых сланцев [там же, с.172] являются ложными.  Совершенно не состоятельны геотермометры “хлорит-биотитовый” , “хлорит – гранатовый”, “мусковит – биотитовый” и им подобные, поскольку все минералы этих пар образованы при разных температурах, а потому и в разное время (однако обратное не корректно). Так средняя Тобр мусковита колеблется около 400оС [10, 12], а биотита – около  700оС.

И ещё один момент, который характеризует Л.Л. Перчука как специалиста в области (не)научной  фантастики. С целью объяснения различий данных, полученных разными геотерметрами, Л.Л. Перчук стал использовать материалы по концентрациям других, сосуществующих элементов, например, фтора [13]. Эта методика оказалась заразительной среди российских, да и зарубежных,  исследователей, в результате были созданы многочисленные геотермометры, для пользования которыми приходилась задействовать ЭВМ. В настоящее время намечается отказ от введения подобных поправок [14] (а также B. Wood,1974; T.Morry, 1975), поскольку попытки учета этого явления приводят к громоздким урав­нениям расчетов, для решения которых требуется применение ЭВМ при отсутствии критериев оценки достоверности получаемых при этом результатов.

Анализируя влияния сосуществующих элементов, Л.Л. Перчук полностью проигнорировал такой, не менее важный и более естественный аспект, как влияние диффузии на распределение элементов и результаты оценок температур образования минералов, получаемых с помощью геотермометров.  

Полностью такая же ситуация и в изотопной геотермометрии. Основателями практической изотопной геотермометрии  были американцы J. Bigeleisen  и Y. Bottinga. Вместе с этим, не проанализировав уравнения геотермометров, они стали и отцами грубейших ошибок в их использовании, которые расползлись  по всему миру [например, 16-18] и были подхвачены нашими любителями «клубнички» (В.А. Гриненко,  Е.Н. Донцова, В.И. Устинов  и др.).  Примерами неверных изотопных геотермометров являются Qw-Bi; Qw-Mt; Qw-Mus [16, 17], Py-Gn [18]. Авторы не только не доказывали наличие между ними термодинамического изотопного равновесия, но и включали в состав пар минералы, образованные при разных температурах (кварц-магнетит; кварц - мусковит, пирит - галенит и пр.). Наши последыши, абсолютизировав эту методику, пошли ещё дальше. Вместо того, чтобы внимательной проанализировать источники различий, показываемые разными изотопными геотермометрами,  стали выдумывать механизмы, объясняющие эти различия. В этом достаточно приуспел В.И. Устинов, который «предложил»  учитывать скорости реакций обмена изотопами. Хотя сама по себе эти идея заслуживает внимания, реализовал её он просто  безграмотно.

В работе [1] Л.Л. Перчук с гордостью заявил, что в настоящее время "Теория равновесий минералов переменного состава - теория фазового соответствия [3] - стала обычным курсом многих геологических вузов, а основанная на ней термобарометрия теперь считается в геологии единственным точным методом определения РТ-параметров формирования кристаллических горных пород. Число откалиброванных термометров и барометров(имеется в виду геохимических)  очень велико. Число откалиброванных термометров и барометров очень велико. Благодаря систематическому повышению их точности можно судить не только о РТ-параметрах формирования горных пород, но и об их эволюции, то есть об их погружении на большие глубины и/или подъеме к поверхности Земли".  Проведённый выше анализ показывает, что в практическом исполнении теория фазового соответствия полна довольно грубых ошибок, которые сводят на нет громадныю работу по изучению природе и эволюции геологических объектов и явлений. Созданных геотермометров весьма много, но как говорится "на дармовщинку и уксус сладкий", примитивизм в подходе к использованию геотермометров позволяет шлёпать их как оладьи на сковородке, знай только, лей тесто и всё будет хорошо. К сожалению однако забывают, что для приготовления вкусных оладьев необходимо уметь правильно изготовить самоё тесто. А это проблема!.

Дополнительная литература.

1.Перчук Л.Л. Теория фазового соответствия и геологическая термобарометрия.// Соросовский Образовательный журнал. Науки о земле. 1996, №6.

2. Макаров В. П. Методические аспекты геохимической геобарометрии./ XIII Геологический Съезд республики Коми. «Геология и минеральные ресурсы Европейского Северо- Востока России: новые результаты и перспективы». — Сыктывкар, 1999, стр. 60- 63.

3. Макаров В. П. Некоторые свойства геохимических геотермометров./ XIV научный семинар «Система „Планета Земля“». М.: РОО «Гармония строения Земли и планет», 2007. C.142 — 163

4. Перчук Л.Л. Биотит - гранатовый геотермометр. ДАН, 1967,177, 2, 411-414.

5. Перчук Л.Л., Мишкин М.А., Котельников А.Р и др. Термодинамические условия метаморфизма пород Ханкайского массива./Очерки физико-химической петрологии. М.: Наука, Т.6, 1977. 139 – 167.

6. Перчук Л.Л. Анализ термодинамических условий минеральных равновесий в амфибол-гранатовых породах.//ГИЗ, 1967, 3, 57-84.

7. Курепин В.А. Термодинамические условия образования гранат -кордиерит-биотитовой ассоциации в бердичевских гранитоидах (Украинский щит).//Минералогический журнал, 1991, 1. 76 – 87.

8. Венедиктов В.М., Глевасский Е.Б., Голуб Е.Н. и др. Породообразующие пироксены Украинского щита. Киев: Н. Д., 1979. 228 с. (В/57).

9.Перчук Л.Л. Равновесие породообразующих минералов. М.: Наука, 1970. 391 с.

10. Макаров В.П. Изотопные геотермометры./ Мат-лы XIII научного семинара «Система планета Земля». М.: РОО «Гармония строения Земли и планет». 2005, С.93- 115.

11. Магматогенная кристаллизация по данным изучения включений расплавов. Тр. Ин-та геологии и геофизики, вып. 264. Новосибирск: Наука, 1975.

12.Чайников В.И. // Геохимии и минералогия магматогенных образований. –  Владивосток: изд. ДВГИ, 1966. С.64.

13. Перчук Л.Л., Аранович Л.Я. Усовершенствованный Bi-Gr геотермометр. Коррекция на содержание F в биотите.//Докл. АН СССР, 1984, 277, 2, 471 – 475.

 

14. Ваганов В.И., Соколов С.В. Термобарометрия ультраосновных парагенезисов.- М.: Недра, 1988.

15. Курепин В. А. Термодинамика распределения компонентов между породообразующими силикатами. //Геохимия, 1982,1. С. 71 -98.

16. Shieh Y.N., Taylor H.P. Oxygen and hydrogen isotope studies of contact metamorphism in the Santa Rosa range, Nevada and other areas.//Contrib. Miner. and Petrology.V20.№4,1969. P.306-356.

17. Rye R.O., Schuiling R.G., Rye D.M., Jensen J.B.N. Carbon, hydrogen, and oxygen isotope studies of the regional metamorphic complex at Naxos, Greece.//Geochim.Cosmochim.Acta, 1975, V40, №9. P.1031 – 1049.

18.Campbell F.A., Ethier V.G. Sulfur isotopes, iron content of sphalerites and ore texture in the Anvile Ore Body, Canada.//Econ. Geol., 1974, V69, №4. P. 482-493.