Научные достижения Коржинского Д.С.

Лаборатория метаморфизма и метасоматизма им. академика Д.С. Коржинского

академик Коржинский Дмитрий Сергеевич
(1899-1985)

Научные достижения

Д.С. Коржинский несомненно является крупнейшим петрологом 20-го века и ученым-энциклопедистом, что сегодня является редкостью. Он был талантлив не только в геологии, но также и в области физической химии при глубоких математических знаниях. Это позволило Коржинскому сделать ряд открытий и создать новые научные направления в общей теории эндогенных процессов. Некоторые из них изложены ниже.


Первым из открытий и достижений Коржинского (1936-1973) является создание и разработка теории термодинамически открытых систем с вполне подвижными компонгентами, которая является моделью природных минералообразующих процессов. Коржинский установил, что такие процессы отличаются от протекающих в лабораторных и технологических системах, закрытых для заложенных в них веществ, широким обменом компонентами с внешней средой благодаря потокам флюидов постоянного состава. Химические компоненты "открытых" для обмена веществом систем были разделены Коржинским на "инертные" и "вполне подвижные" (в термодинамическом смысле) компоненты. При этом фазообразующими являются только инертные компоненты, тогда как вполне подвижные компоненты могут входить в состав минералов (фаз), но их присутствие не увеличивает числа кристаллизующихся фаз. Коржинский дал общую термодинамическую характеристику открытых систем и предложил более общую формулировку правила фаз Гиббса, которая позволила применить его для анализа и расшифровки метасоматической зональности. Интересно, что позже подобную же модель предложил известный американский петролог Дж.Б. Томпсон, который вместе с тем признал приоритет Коржинского, предложив в 1979 году Американскому минералогическому обществу наградить его почетной медалью Реблинга за выдающийся вклад в развитие физико-химической петрологии и минералогии.


Вторым важнейшим научным достижением Коржинского (1982) стало развитие теории метасоматических процессов. Коржинский раскрыл причины и способы формирования метасоматической зональности. Он выделил диффузионный и инфильтрационный типы метасоматоза и показал их минералогические различия на примере скарнов (Коржинский,1947,1948), обосновал закономерность резких границ между метасоматическими зонами, показал осложенния, вносимые в зональность существованием температурного градиента около жил. Эта теория была использована при расшифровке генезиса скарнов, грейзенов, пропилитов, вторичных кварцитов, березитов и других околожильных метасоматитов. Основные положения теории Коржинского подтверждены геологической практикой и экспериментальными исследованиями в Институте экспериментальной минералогии РАН и Геофизической лаборатории Института Карнеги в США.


В 50-е годы Коржинский (1953,1957,1982) начинает развивать новую теорию кислотно-основной эволюции постмагматических гидротермальных растворов. Одной из предпосылок является открытие им принципа кислотно-основного взаимодействия компонентов в растворах и расплавах, выявленного при изучении природных объектов и экспериментальных диаграмм плавкости. Этот принцип взаимного усиления оснований может быть легко продемонстрирован при возникновении фаций повышенной щелочности магматических пород и мигматитов в контактах флюидонасыщенных нормально щелочных магм с породами высокой основности (например, мраморами, метабазитами и т.п.). Согласно рассматриваемой теории гидротермальные растворы каждого интрузива эволюционируют в пространстве и во времени от щелочных ко все более кислым с последующей их нейтрализацией и переотложением выщелоченных компонентов. Эта концепция дала возможность разработать генетическую классификацию метасоматитов (Коржинский,1953). Эта работа была переведена в Великобритании, Японии и Китае.


Новое направление в изучении магматизма Коржинский (1952) открыл гипотезой потоках трансмагматических флюидов (т.е. надкритических газов) в магмах. Источником таких флюидов он считал мантию. Предполагалось, что эти флюиды участвуют в образовании магм в основном гранитного состава, которые зарождаются в зонах регионального метаморфизма и гранитизации. Коржинский показал, что гранитизация является результатов инфильтрационного метасоматоза, который завершается магматическим замещением метаморфических пород, т.е. образованием магм на месте последних. Это представление объясняет проявление обширного K-Na метасоматоза в зонах мигматизации, вполне подвижное поведение щелочей с нарастанием выщелачивания и выноса оснований из метабазитов с одновременным увеличением степени их плавления, завершающегося образованием теневых мигматитов. Этот процесс не является анатексисом (как думали "трансформисты") в силу отсутствия здесь мафических реститов по крайней мере в объемах, пропорциональных новообразованным гранитным расплавам. Эти процессы протекают в открытых системах с обширным выносом и привносом компонентов. Гипотеза гранитизации Коржинского легко разрешает проблему пространства для магм, которая была неразрешимой для "магматистов".


Позже Коржинский (1973,1979) развил представления о химическом взаимодействии магм с трансмагматическими флюидами, которое выражалось в изменении состава магм. Такое явление он назвал метамагматизмом, который проявляется в тех частях магматических тел, где нарушается равновесие магм с флюидопотоками. Образующиеся в результате магматические породы могут сильно отличаться от обычных котектических и эвтектических пород, как например, аплиты, лампрофиры, ортотектитовые пегматиты, сульфидоносные габброиды.


В последние годы Коржинский (1979,1980; Korzhinskii et al.,1984) задумывался над способностью трасмагматических флюидов переносить рудные компоненты. Такая возможность могла бы привести к новым формам связи между магмами и эндогенным рудообразованием особенно на месторождениях-гигантах. Хорошо известно, что на таких месторождениях размеры материнских магматических тел слишком малы, чтобы порождать непропорционально большие объемы руд; в таких случаях некоторые рудные компоненты или их часть могли привноситься трансмагматическими флюидами.


Основным методом, которым пользовался Коржинский (1973) в своих исследованиях, был физико-химический анализ парагенезисов минералов, который был изложен в монографии одноименного названия. Книга была переведена на английский язык.


Кроме фундаментальных проблем, Коржинский занимался и более узкими специальными вопросами, например, выделением фаций глубинности пропилитов (1961), выявлением важной роли щелочности в генезисе метаморфических чарнокитов (1961), проявлением значительного минералообразования только в присутствии высоко плотных флюидов (1961), доказательствам невозможности проявления "трансвапоризации"(1962) и т.п.


Подходы Коржинского к решению геологических проблем были оригинальны и хорошо обоснованы геологически и физико-химически.