Первостепенное значение для классификации изверженных пород, в особенности — эффузивных образований, имеет изучение проблемы фаций, что неоднократно привлекало внимание Ф. Ю. Левинсон-Лессинга. Его интересовало появление ряда производных основной магмы, как, например, спилитов.
В содержание понятия, вкладываемого Францем Юльевичем в учение о фациях, входят не только структурные и минералогические вариации в характеристиках различных фациальных разновидностей одного и того же химического природного расплава (основного или кислого), отвечающих различной геологической обстановке, но и возможная первичная, в отношении химизма, неоднородность этой магмы.
Это им высказывается вполне определенно по отношению к основной магме, так как спилитовую ее фациальную разновидность Левинсон-Лессинг считает первично обогащенной избыточным натрием и кремнекислотой. Спилиты, по его мнению, являются не интрузивной, а эффузивной (и субинтрузивной) фацией основной магмы, и застывали они под водой, а не на суше. Геологическая ассоциация с кератофирами, подчеркнутая Дьюи и Флетом, налагает на них своеобразный отпечаток и до известной степени аналогична ассоциации тихоокеанских базальтов с трахитами, что, по мнению Франца Юльевича, позволяет подметить следующую аналогию в эффузивных рядах:
спилиты - базальты
кератофиры - трахиты
Вместе с тем характерно его замечание, что «следует, однако, отметить, что обыкновенные базальты — это обычный тип основного эффузива, а спилитовый тип, несмотря на широкое его распространение, все-таки подчиненный — чуждый массовым континентальным трещинным излияниям и интрузивным пластам. Спилитовая фация базальтовой магмы чаще всего, повидимому, приурочена к геосинклинальным областям, но все-таки тут нет той закономерной однозначной связи, на которой настаивают многие геологи и петрографы. Не все геосинклинальные области характеризуются спилитовой формацией; достаточно вспомнить Урал с его диабазовой и порфиритовой формацией при отсутствии или незначительной роли спилитов».
Представляет интерес привести высказывания Ф. Ю. Левинсон-Лессинга относительно химической природы спилитовой фации основной магмы и причин ее обособления от родо-начальной базальтовой магмы. Так, им ставятся две возможных причины появления этой характерной фациальной обособленности: 1) избыточный против базальтов натрий присущ самой «спилитовой магме», или 2) избыточный натрий получается извне в процессе застывания и кристаллизации спилитового расплава.
Первая гипотеза обосновывается следующими соображениями: «спилитовая фация получается из базальтовой в тех случаях, когда эта последняя сопровождается необходимыми для» этого соединениями натрия (и кремнекислотой). Другими словами, базальтовая магма неоднородна, в некоторых случаях она первично обогащена натрием».
Указывая на то, что натриевые контакты (адинолы, спилозиты, десмозиты), характерные для основной магмы, в отличие от кислой, не являются вообще обязательными для габбровой формации, Левинсон-Лессинг приходит к заключению, что объективным выводом является допущение, «что спилитовая серия базальтовой магмы является первично-обогащенной натрием фацией, причем натрий сопровождает базальтовую магму в виде газообразных или флюидных соединений, принимающих участие в кристаллизации или магматической метасоматизации кристаллизующегося базальтового эффузива».
Против другой гипотезы, объясняющей возникновение спилитовой фации возможностью заимствовать натрий, например, из морской воды, Ф. Ю. Левинсон-Лессинг высказывается довольно решительно, указывая, что если бы источником натрия была морская вода, то всякое подводное излияние базальтовой магмы должно бы давать спилиты, в то время как известны подводные диабазовые излияния (диабазы, порфириты) с протопневматолитическим хлоритом, но в то же время не альбитизированные.
Общее положение Ф. Ю. Левинсон-Лессинга по этому важному вопросу о причинах появления эффузивных фаций основной магмы заключается в том, что базальтовая магма, застывающая в Морском бассейне, в одних случаях дает спилитовую фацию, а в других — диабазовую; это непонятно, если источником натрия для альбитизации служит морская вода, и вполне понятно, если спилитовая фация получается в тех случаях, когда базальтовая магма несет с собою какие-то соединения, необходимые для ее альбитизации.
Начиная с исследования всей сложной группы диабазовой формации, с работ о такситах и вулканических брекчиях, продолжались исследования по классификации отдельных групп как интрузивных, так и эффузивных образований. С применением в дальнейшем методики вариационной статистики разрабатывались, в особенности в области вулканических пород, вопросы систематики почти всех главных групп эффузивов с переходными между ними образованиями. Сюда нужно отнести: работы по мелафирам, семейству андезитов и вопросам разграничения их от лав базальтовой серии, по дацитам и липаритам, трахитам и др. Из интрузивных пород исследованию подвергаются кроме пород габбровой магмы с дунитами также щелочные породы и др.
Какое значение необходимо придавать химическим типам изверженных пород или, иначе сказать, насколько резкими являются индивидуальные типы пород с химической точки зрения?
Казалось бы, поиски резко очерченных в химическом отношении типов изверженных пород должны помочь отысканию таких главных групп или типов изверженных пород, которые могли бы быть приняты и за главные генетические типы.
В частности, этот вопрос касается одной из основных проблем химической петрографии — соотношения между щелочными и щелочноземельными магмами, а следовательно и породами.
Затрагивая в одной из своих ранних работ эти вопросы, Франц Юльевич указывает, что можно наметить существование двух течений в этом отношении между петрографами.
Розенбуш, Бекке, Мишель-Леви признают две самостоятельные магмы, находящиеся в состоянии химического антагонизма, — щелочную и щелочноземельную.
Ф. Ю. Левинсон-Лессинг высказывается следующим образом, показывая, что в его работах по вопросам химической классификации им руководит не стремление разработать голые классификационные схемы, построенные на химическом основании, как бы ни были они важны сами по себе, а желание, пользуясь этой методикой как основной, разработать принципы явления дифференциации, т. е. вопросы генезиса: «существование щелочных и щелочноземельных магм является следствием не родоначальной их обособленности, а процессов дифференциации, так как мною уже давно высказано,что одним из главных проявлений дифференциации является антагонизм щелочей и щелочных земель, т. е. щелочных белых и щелочноземельных цветных минералов изверженных пирод.
С другой стороны, следует отметить, что щелочные и щелочноземельные породы не являются строго разграниченными ни географически (см., например, Харкера), ни по химическому составу. Между щелочными и щелочноземельными магмами существует множество переходов, и число этих промежуточных типов все возрастает».
Иллюстрацией к этим положениям и является приведенная выше схема соотношений между эффузивными породами. В связи с обсуждением одного из частных вопросов в области изучения соотношений между щелочными и щелочноземельными лавами («О мелафире») интересно высказанное Францем Юльевичем мнение о возможности выделения из эффузивных пород отдельных представителей на основании геологического возраста.
Ф. Ю. Левинсон-Лессинг возражает против попытки Розенбуша выделить из базальтов мелафиры как дотретичные базальты, говоря: «Если даже в этом случае и придавать геологическому возрасту некоторое значение и, таким образом, рассматривать мелафиры как палеотипные базальты, центр тяжести характеристики мелафиров все-таки лежит в особенностях их химического состава, и только с этой точки зрения может быть оправдан в петрографической номенклатуре термин «мелафир».
Если на той ступени развития вопросов химической (физико-химической) классификации, на которой они стояли сорок лет тому назад, нельзя не признать правильным стремление Ф. Ю. Левинсон-Лессинга соблюдать однородность подхода к тем химическим типам природных силикатовых образований, которые признаются «типами изверженных пород», то нужно сказать, что проблема отражения геологического возраста на некоторых вариациях внутри установленного химического типа изверженных пород этим не снимается. Является крайне интересной задачей изучить, имеются ли закономерные изменения в химическом составе аналогичных групп изверженных пород (гранитов, дацитов, андезитов, базальтов) при переходе от палеозойских их представителей, через мезозойские к наиболее молодым?
Ф. Ю. Левинсон-Лессинг, как видно, эти вопросы снимал с изучения, признавая неизменность и независимость химических типов пород от времени и связывая взаимоотношения между классификационными единицами и процессами дифференциации исключительно с химической точки зрения.
Разделение лав на палеотипные и кайнотипные, как известно, произведено на других основаниях: здесь принимаются во внимание те результаты явлений метаморфизации, которые ощутительным образом сказываются на свойствах как породообразующих минералов, так и на всем облике более древних лав.
Когда Ф. Ю. Левинсон-Лессинга в настоящее время считают одним из авторов химической классификации изверженных пород, то забывают, что то содержание, которое им вкладывалось в понятие химической классификации в конце XIX в. (время появления его «Исследований по теоретической петрографии»), с одной стороны, а с другой — в сороковые годы настоящего века («Проблемы магмы»), является совершенно различным.
Уже тогда Франц Юльевич считал, что необходима лишь химическая основа для характеристики и классификации разных пород; последние же работы в указанной области могут быть рассматриваемы как дальнейшие поиски рациональной генетической классификации магматических пород.
Приводимая здесь последняя его классификационная схема говорит за то, что в последнем варианте классификации Ф. Ю. Левинсон-Лессинга мы имеем:
1. Углубление проблемы геологического и химического соответствия: каждому интрузивному типу соответствует эффузивный тип, и наоборот. Введенный раздел апомагматических пород устанавливает возможность существования интрузивных или эффузивных пород без соответствующих геологических и химических эквивалентов.
Чувствуется необходимость учета количественного значения того или иного типа изверженных пород для признания его ортомагматическим или апомагматическим: «те породы, которые пользуются широким распространением, образуют значительные и многочисленные интрузивные тела или обширные массовые излияния, можно считать за продукты непосредственной кристаллизации соответствующего расплава, соответствующей магмы...
Этому условию вполне удовлетворяют базальты с габбровой и долеритовой формацией и кварцевые порфиры с гранитовой формацией. Диориты же этому условию не удовлетворяют. Их распространение, вообще говоря, незначительно, и по мере уточнения термина «диорит» и обособления разных псевдодиоритов, парадиоритов, метадиоритов и т. п. количественный коэффициент участия диоритов в составе земной коры уменьшается».
Интересны выводы Франца Юльевича по отношению к сиенитовой группе пород, занимающей столь своеобразное положение в систематике изверженных пород. Отсутствие у обыкновенных (не щелочных) сиенитов эффузивного эквивалента, так как таковыми нельзя признать ни трахиты, ни андезиты, стоит в связи, по его мнению, с их апомагматичностью, т. е., повидимому, «вытекает из того, что нет особой сиенитовой магмы, что сиениты являются такими породами, которые образуются не из особой магмы сиенитового состава, а получаются как производные либо от кислой, либо от основной магмы путем процессов ассимиляции и дифференциации, которые еще не установлены с достаточной определенностью. Поэтому сиениты являются апомагматическими интрузивами, в отличие от ортомагматических, каковы граниты и габбро».
Хотя Ф. Ю. Левинсон-Лессинг считает граниты типично ортомагматической формацией, но можно признать совершенно не противоречащим основной принципиальной установке в его учении о классификации изверженных пород положение, согласно которому может быть апомагматической некоторая группа, вероятно, не играющая большой количественной роли среди других гранитных формаций ортомагматической природы. Возможно, что эта область близко подходит к проблеме полипетрогенеза изверженных пород, т. е. происхождения различных, близких по химическому составу представителей одной номенклатурной группы (например гранитов, серпентинитов, анортозитов) от разных генетических групп изверженных пород.
2. Последние две статьи Ф. Ю. Левинсон-Лессинга, посвященные проблемам магмы, значительно уточняют петрографические и геологические признаки, позволяющие лучше определить интрузивы ортомагматического происхождения в отличие от парамагматических пород.
Достаточно точные определения этого различия даются в следующих формулировках: «Путем магматического метасоматоза и мигматизации получаются глубинные парамагматические породы. Если такому мигматиту или такой парамагматической породе предшествует эффузивная порода состава той магмы, которая произвела метасоматоз и мигматизацию (например излияние кварцевых порфиров перед интрузией гранитовой магмы), или если после мигматизации избыток мигматизирующей магмы изливается в виде эффузивной породы, можно говорить о существовании такой магмы (например гранитовой)... Но такие случаи, когда эта связь действительно прослеживается геологически, вообще говоря, редки. В большинстве же случаев приходится говорить лишь о химическом тождестве эффузивных и соответствующих интрузивных пород и в этом видеть доказательство реального существования соответствующих магм, понимая термин «магмы» широко, т. е. подразумевая под этим родоначальные магмы и дифференцированные магмы и остаточные магматические расплавы.
Так, например, полное химическое тождество эффузивных базальтов и интрузивных пластов габбро диабазов (или долеритов) в Сибирской трапповой формации является, на мой взгляд, доказательством реального существования основной (базальтовой) магмы».
3. Представляется важным и существенным установление Ф. Ю. Левинсон-Лессингом разделов классификации: I — ортомагматического, II — апомагматического и III — парамагматического в отношении изучения прогноза полезных ископаемых, так как не все, например, гранитовые формации (а они имеются в каждом из указанных разделов) сопряжены с соответствующими рудными компонентами. Возможно, что в ряде случаев рудоносностью будут обладать только ортомагматические граниты, а в некоторых случаях доказательство принадлежности данной формации к апомагматическому типу может служить указанием на парагенезис их с определенным типом рудных месторождений (например, проблема соотношений сиенитовой формации с магматитовыми месторождениями — Кируна, Благодать, Высокая).
