Термобарогеохимия - наука, изучающая флюидные включения в минералах; совокупность методов определения температуры и давления образования минералов и горных пород.
Объектом изучения термобарогеохимии являются разнообразные по составу и агрегатному состоянию флюидные включения, широко распространенные в минералах пневматолитового и гидротермального происхождения и встречающиеся в минералах интрузивных и эффузивных пород. Эти мельчайшие остатки минералообразующей среды несут информацию о процессах, происходивших при становлении магматических тел и формировании эндогенных рудных месторождений. Методы термобарогеохимии позволяют определять относительную и истинную температуру образования минералов, количественный и качественный состав растворов и расплавов во включениях, давление и агрегатное состояние минералообразующей среды, из которой происходила кристаллизация минералов или рудоотложение.
Научное значение термобарогеохимии включений состоит в выявлении взаимодействия геохимической и геологической среды, минералогической термобарометрии, агрегатных состояний, геохимии минералообразующих растворов, в рассмотрении вопросов металлогении руд и петрологических аспектов кристаллических пород. Прикладное значение представлено новыми термобарогеохимическими методами поисков эндогенных рудных тел, оценкой качества металлургического и строительного минерального сырья и исходными данными для получения редких кристаллов и аморфных тел.
Исторический обзор
Название «термобарогеохимия» было предложено Н.П. Ермаковым на I международном симпозиуме по включениям растворов и расплавов в Праге и утверждено в 1970 г. На II Международном совещании Комиссии по рудообразующим флюидам во включениях (Токио 1971 г.). Термобарогеохимия сформировалась впервые как важная научная отрасль в СССР. В дальнейшем она получила широкое применение в теории рудообразования и в практике поисково-разведочных работ. В XIX в. дискуссии о возможном значении газово-жидких включений, обусловленные многочисленными заблуждениями и слабой техникой термометрических экспериментов (водные или парафиновые ванночки) Д. Брюстера и Г. Дэви, привели к почти полной утрате интереса к этим очень распространенным и генетически информативным микроконсервантам в минералах пород и руд. Наработки Г. Сорби в исследовании включений методом гомогенизации не были оценены современниками и не обеспечили перелома в понимании их истинного значения. Метод криометрии был пирименен впервые итальянким ученым Г. Специа в 1907 г. В бывшем СССР первые термодинамические исследования газово-жидких включений в природных минералах относятся к началу 40-х годов. Под руководством В.И. Вернадского, А.Е. Ферсмана, И.Ф. Григорьева, В. М. Крейтера в 1941 г. был сконструирован микроскоп, оснащенный термокамерой и обладающий новым конвективным типом передачи тепла к препарату в замкнутом объеме воздушной среды термокамеры. С помощью этого прибора стало возможным нагревать газово-жидкие включения до 450° и выше, что обеспечило выявление двух разных типов гомогенизации, характерных для гидротермального и пневматолитового минералообразования. В 1949 г. Н.П. Ермаковым была опубликована книга «Критерии познания генезиса минералов и среда рудообразования», в которой формулировались направления термобарогеохимии. С 1951 г. расширялось понимание значения термобарогеохимии для науки и практики, а также признание нового направления в научных кругах - разрабатывались новые методики исследований, было проведено установление на отдельно взятых месторождениях палеотемпературных стадий и зональности проявления эндогенного рудообразования. Развивались декрепитационные испытания и аналитические методы изучения состава и концентраций растворов во включениях, стало активно применяться практическое использование включений в природных кварцах при организации гидротермального выращивания горного хрусталя в лабораторных и промышленных условиях, а также воспроизведение процесса формирования газово-жидких включений в искусственных кристаллах.
Ослабление финансирования термобарогеохимических исследований в 90-е годы привело к упадку в отрасли, но в настоящее время, благодаря новейшим методикам исследований, таким, как масс-спектроскопия с лазерной абляцией, термобарогеохимия продолжила свое развитие.
Статья
Обсуждение