В 1845 году на французском языке вышла книга П.А. Чихачёва [1], утверждающая, что “правый берег Енисея ощетинился валами и гранитными холмами, примыкающими к огромной области этой породы, а противоположный представляет собой однообразные пригорки мергеля и красного песчаника”. В [2] сказано: “К северу от города [Красноярска] поднимаются красноверхие мергелевые вершины Дрокинских и Арейских гор”. В [3] утверждается, что красноцветные породы Красноярья сформировались “за счёт разрушения вулканических конусов и переноса обломочного материала в понижения рельефа… Среди красноцветов Красноярья преобладают песчаники, алевролиты, конгломераты, аргилиты. … Образование красноцветов продолжалось весь девонский период”. Согласно этой гипотезе, при эрозии вулканического хребта Гремячая Грива образующийся песок смывался в окрестности нынешнего села Дрокино, где в девонскую эпоху находилось «Качинское море», на дне которого этот песок сцементировался в алевролит и мергель; впоследствие море отступило, а выветривание превратило донные толщи того моря в гряды низких сопок–останцев, подобных песчаниковым скалам Гранд–Каньона в Колорадо.

О геологической природе хребта Гремячая Грива существует очерк [4]. В нём используется второе название этого хребта «Долгая Грива», и сказано, что “Здесь обнажаются покровные, жерловые и субвулканические образования. Породы покровной фации слагают стратифицированную толщу, полого (под углом около 30°) погружающуюся на ССЗ. В её разрезе чередуются контрастные по составу пачки, сложенные лавовыми потоками трахибазальтов и трахитов и пластами трахитовых литокристалловитрокластических туфов. … Жерловые образования слагают небольшие (диаметром менее 200 м) некки, выполненные эруптивными брекчиями, состоящими из обломков базальтоидов, трахитов и микросиенитов. Субвулканические образования представлены интрузией кварцевых сиенит–порфиров, а также многочисленными дайками умеренно–щелочных микрогаббро, трахи–базальтов, трахит–порфиров. Интрузия кварцевых сиенит–порфиров — лакколит, кровля которого хорошо отпрепарирована в современном рельефе. … В центре развиты слабопорфировидные кварцевые роговообманковые сиениты розового цвета с мелкозернистой основной массой. Периферическая зона интрузии сложена микросиенитами и сиенит–порфирами с тонкозернистой основной массой. У подошвы, вдоль её контакта с вмещающими базальтоидами, выделяется зона, сложенная гибридными меланократовыми сиенитами, резко и неравномерно (до 50 %) обогащёнными роговой обманкой. … Вулканогенные породы вулкано–плутонической ассоциации по составу отвечают трахибазальт–трахиандезит–трахириолитовой формации и образуют непрерывный гомодромный ряд с устойчивым повышением щелочности. Сиениты и граносиениты столбовского комплекса являются конечными членами закономерного эволюционного тренда, начинающегося базальтами и трахибазальтами, слагающими нижнюю часть вулканогенного разреза.”.

В результате исследований Гремячей Гривы и Дрокинского низкогорья, мною было обнаружено следующее:

1). От Копыловского моста до Николаевской сопки (она же — Первая сопка Гремячей Гривы) простирается плавное поднятие, сложенное из жёлтой глины. В этой глине нет песка из пород Гремячей Гривы и нет песчаников. Песок с Гремячей Гривы не мог быть смыт в Дрокино, не оставив по пути следов возле Николаевской сопки.

2). Границы Качинского моря хорошо сохранены в современном ландшафте. Двигаясь от Дрокинской сопки к Николаевской, через сравнительно небольшое расстояние мы окажемся перед обрывом, бороздами водной эрозии спускающимся к Красноярску. Это и есть побережье девонского мелководья. Такие же обрывы находятся в окрестностях Гремячей Гривы и известны как древние террасы Енисея. Предположение, что Дрокинское низкогорье подверглось поднятию относительно Саян, опровергается тем, что следы побережья Качинского моря в окрестностях Гремячей Гривы и в окрестностях Дрокино совпадают по высоте. Если бы уровень Качинского моря был выше Дрокинской сопки, то на сопках Гремячей Гривы сохранились бы следы побережья этого моря на высоте, равной или превосходящей высоту Дрокинской сопки; однако, таких следов нет. Следовательно, Дрокинская сопка не находилась под водой всю эпоху существования Саян и не может быть сложена из алевролита и мергеля.

3). Рассматривая морфологию горы, необходимо констатировать, что Дрокинская сопка имеет типичный облик вулкана, возвышаясь обособленным пиком над огромным регионом. Это гора с весьма крутыми склонами, сложенная из значительно более тёмных пород, чем её окрестности. С севера рядом находятся одноцветные с ней низкие конусы, имеющие типичный облик соседних кратеров. По форме Дрокинская сопка является практически копией Николаевской сопки.

4). Рассматривая морфологию скал Дрокинской сопки, важно констатировать, что встречающаяся на некоторых участках картина приблизительно параллельных трещин не является слоистой «фанерной» структурой, типичной для осадочных пород, а представляет собой результат растрескивания изначально монолитной породы. Горизонтальные трещины сменяются вертикальными, наклонными и радиальными почти на каждом метре; большинство трещин недлинные и они имеют произвольные формы. В середине западного склона этой сопки находится площадка, над которой расположены живописные красные скалы. Они имеют типично эффузивную морфологию, практически не отличающуюся (что ОЧЕНЬ ВАЖНО) от морфологии скальных обнажений из красного порфирита на гребне и южном склоне Николаевской сопки. Следует отметить, что на некоторых поверхностных участках скал породы Дрокинской сопки чрезвычайно выветрелые и практически «сходят в глину».

5). Карбонатные минералы на Дрокинской сопке имеются, однако, они образуют только скалы участков покровной фации сопки и корки на поверхности камней, но отсутствуют в недрах сопки, что свидетельствует о том, что этот карбонатный покров является результатом метаморфизма базовой породы сопки, а не донными осадками водоёма.

6). Осадочные породы дна моря не могут не содержать карбонатов. Поэтому, для идентификации красной породы скал западного склона Дрокинской сопки (эти скалы являются обнажениями базовой породы, из которой сложена эта сопка) я подверг образец этой породы воздействию концентрированной серной кислоты концентрацией 93%. В трещины породы могут проникать карбонаты, превращая их в известняковые прожилки; поэтому я тестировал не имеющий трещин кусок породы. Точильным камнем я снял с него поверхностный слой, вслед за чем поместил на полученную гладкую поверхность вышеописанную кислоту. При этом никакие химические реакции не наблюдались, в частности, не возникло ни одного даже маленького пузырька газа. При этом, указанная кислота вызывает мгновенное бурное вспенивание, попадая на ранееописанные карбонатные корки. Кислота ничего не перевела в раствор и даже не окрасилась.

Красная порода Дрокинской сопки имеет огромное сходство с шокшинским кварцитом, и это сходство имеется не только во внешних чертах этих пород. Для изготовления шлифов я обратился к директору ЦГИ «Прогноз» канд. геол.–минерал. наук С.М. Макееву; фотографии изготовленных шлифов (в параллельных и скрещенных николях) сделалы П.Н. Самородским; описания этих шлифов сделаны Г.И. Качевской (петрограф 1 кат. Центральной аналитической лаборатории ОАО «Красноярскгеолсъёмка»). Я выражаю огромную благодарность этим учёным, вышеуказанные действия которых принесли факты, архиважные для описываемых исследований. На шлифе, изготовленном из красной породы, взятой мною со скал центра западного склона Дрокинской сопки, видно, что эта порода состоит из светлых зёрен, погружённых в тёмную мелкодисперсную массу. Г.И. Качевская идентифицировала, что зёрна составляют 70% этой породы, причём, 90% этих зёрен — это кварц; оставшиеся 10% — это единичные зёрна полевых шпатов, хлорита и слюды, а промежутки между зёрнами заполнены красновато–бурыми, слабо просвечивающими гидроксидами железа. В [5] дано следующее описание шлифа шокшинского кварцита: “В очень красивом малинового цвета кварците из посёлка Шокша в Карелии под микроскопом видно, что порода состоит из круглых зёрен кварца и редко встречающихся зёрен полевого шпата, окружённых тонкой «рубашкой» окислов железа. Именно железо и придало породе красную окраску.”.

В 1901 г. отечественные учёные Е.С. Фёдоров и В.В. Никитин ввели термин «вторичный кварцит» в применении к уральским окварцованным вулканическим породам, характеризующимся “кварцем и водными окислами Fe (в весьма неравномерном распределении)”. Общепризнанного определения генезиса кварцитов во время написания этих строк не существует. Геологический словарь [6] даёт определение, что вторичные кварциты — это “формация рудоносных гидротермально–изменённых вулканических пород, формирующаяся в стадию затухания вулкана”, опираясь на вулканогенно–гидротермальную гипотезу Н.И. Наковника, являющегося автором статьи о вторичных кварцитах в [6]. Кроме того, в [6] сказано: “Исходные породы переходят во вторичные кварциты не непосредственно, а через продукты более раннего гидротермального изменения: аргиллиты или пропилиты.”. Этим [6] по сути исключает возможность непосредственного метасоматоза вулканитов в кварциты. Горная энциклопедия [7] определяет кварцит как продукт перекристаллизации осадочных пород: “существенно кварцевых песчаников” и “кремнезёмистых гелей хемогенного происхождения”; но указывает: “Особая разновидность — кварцит вторичный. Это метасоматическая горная порода… Месторождения вторичных кварцитов формируются в результате относительно низкотемпературного метасоматического преобразования кислых и средних эффузивных, реже интрузивных кислых пород и их туфов.”. То есть [7] недвусмысленно указывает на возможность непосредственного метасоматоза магматических пород в кварциты. В [8] сказано: “Вторичные кварциты — очень своеобразные метасоматиты, занимающие площади до десятков квадратных километров в областях активной вулканической деятельности. … Образование вторичных кварцитов идёт в условиях малоглубинного, иногда приповерхностного кислотного выщелачивания за счёт преимущественно кислых и средних вулканических пород, реже по интрузивным или осадочным породам. По внешнему виду вторичные кварциты имеют … нередко пористую текстуру.”.

Отсутствие общепризнанного определения генезиса кварцитов создаёт путаницу с их названиями. Например, обсуждаемая красная порода Дрокинской сопки состоит из кварца и водных окислов железа. В [6] породы этого состава названы «вторичными кварцитами». Однако, словосочетанием «железистый кварцит» принято обозначать другие породы (имеющие макроскопическую ярко выраженную полосатость как у малахита). Вписанное Н.И. Наковником в [6] определение «вторичных кварцитов» как гидротермальных метаморфитов делает это название неприменимым к породам, являющимся результатом метасоматоза при атмосферном выветривании. Вышеотмечено, что возможность непосредственного метасоматоза вулканитов в кварциты впервые обнаружена отечественными учёными. В англоязычном мире словосочетание «вторичный кварцит» («secondary quartzite») во время написания этих строк встречается редко, причём, в большинстве случаев — в переведенных на английский язык работах отечественных авторов, а базовое представление о кварцитах можно резюмировать цитатой из статьи [9]: “Кварцит является неслоистой метаморфической породой, сформировавшейся в результате метаморфизма чистого кварцевого песчаника. Интенсивные тепло и давление являются причиной метаморфического уплотнения породы, при котором кварцевые зёрна плотно сцепляются друг с другом, формируя в результате очень жёсткий и плотный кварцит.”. То есть в англоязычном зарубежьи кварциты считаются по сути разновидностями песчаников. Интересно проследить, что вышеописанную шокшинскую породу за её морфологическое сходство с порфиром изначально называли «шокшинским порфиром»; затем после тщательных научных анализов её определили как «кварцит», а во время написания этих строк под влиянием западной науки её называют «кварцитопесчаником».

Возможность получения кварцита из кварцевого песчаника в гидротермальных условиях доказана моделированием этого процесса в автоклаве: в [10] приведены описания экспериментов, в которых кварцевый песок рекристаллизовывался в кварцит в автоклаве, который заполняли дистиллированной водой, растворами NaOH, Na₂CO₃, NaCl и природными рассолами, создавая температуру раствора от 270°C до 550°C. Однако, земные природные источники гидротермального воздействия (фумаролы и др.) не могут занимать площади в десятки квадратных километров и не могут обеспечивать равномерные условия метасоматоза на таких территориях. Иллюстрацией кварцита, возникшего при метасоматозе осадочной породы (песчаника), является кварцит Эльбы в американском штате Айдахо. Он слагает скалы, имеющие ярко выраженную «фанерную» слоистость, типичную для песчаников. Имеющие морфологию Красноярских Столбов горы Антиатласа в окрестностях города Тафраут в Марокко сложены из оранжевого кварцита — это иллюстрация кварцита, возникшего при метасоматозе магматической породы.

Архиважно, что метасоматоз сохраняет морфологию исходной породы, что позволяет распознать её по облику скал. В Израиле в пустыне Негев есть огромный природный котлован Махтеш Рамон. На его дне есть небольшие холмы, часть из которых сложена из колончатого базальта, а часть — из кварцита, имеющего точно такую же морфологию, что и колончатый базальт (в частности, столбчатые шестигранные отдельности). На сайте ЮНЕСКО в разделе Всемирного Центра Наследия [11] написано, что юго–западная часть Махтеш Рамона «утыкана» хорошо сохранившимися вулканами, возраст которых — 110 миллионов лет, и потоками базанита — редкого типа базальта, порождённого из верхней мантии; а «Магазин Плотничества» (Ha–Minsara, The Carpentry Shop) — это популярное название, данное шести холмам, находящимся в котловине Махтеш Рамон; это название указывает на призмы, сделанные из кварцита. Авторы публикации о внешне похожих на «Магазин Плотничества» скалах Парагвая [12] называют этот израильский кварцит «колончатым песчаником» и объясняют генезис таких структур тем, что магма, приблизившись к поверхности грунта, имея температуру вблизи 900°C, создавала по сути гидротермальные условия, в которых происходило частичное растворение кварцевых зёрен в якобы имевшейся там же воде и переосаждение этого кварца при последующем охлаждении. То есть гидротермальные условия реструктурировали имевшийся песчаник, а последующее «быстрое охлаждение и серьёзное термомеханическое сжатие» привело к растрескиванию результата наподобие того, как формируется колончатый базальт.

Это объяснение во время написания этих строк является практически общепризнанным, а словосочетания «колончатый кварцит» и «колончатый песчаник» в англоязычном мире считаются синонимами. Однако, это сформулированное в [12] объяснение генезиса колончатого кварцита опровергается двумя нижеизложенными фактами.
1). Эффузивных пород известно немало, однако, структуру «пачек карандашей» создают лишь немногие, например, базальт и риолит. Красноярский вулкан Гремячая Грива является по сути грудой изверженной лавы (андезитовый порфирит), однако, колончатых структур на нём вообще нет, а скалы имеют совершенно другую морфологию. Андезитовый порфирит по составу и структуре несоизмеримо ближе к базальту, чем гидротермально склеенный кварцевый песок. Следовательно, заключение, что последний может создать скалы, являющиеся морфологически точным клоном скал из колончатого базальта, неубедительно.
2). Красные скалы Дрокинской сопки имеют ту же морфологию, что и скалы находящегося в визуальной видимости от неё вулкана Гремячая Грива. Шокшинские кварцитовые скалы имеют ту же морфологию, что и скалы находящегося неподалёку от них Гирвасского вулкана. Кварцитовые холмы в Махтеш Рамон имеют ту же морфологию, что и находящиеся неподалёку от них базальтовые вулканы. Базальтовые и кварцитовые холмы в Махтеш Рамон внешне абсолютно идентичны друг другу, если не считать цвет пород и то, что на кварцитовых холмах большое количество колонн поломано, а эти обломки покрывают холмы наподобие груды брусьев (отсюда название «Магазин Плотничества»). Попытка авторов [12] объяснить возникновение кварцита с морфологией колончатого базальта не может объяснить тот факт, что кварцитовые горы принимают тот же облик, что и находящиеся поблизости вулканы.

Этот факт, однако, легко объясняет вышепроцитированная позиция из [8]; продолжая её, можно сделать заключение, что кварциты являются результатом длительного выветривания магматических и осадочных пород при обычных атмосферных условиях. С этих позиций Дрокинская сопка, Магазин Плотничества и Шокшинские кварцитовые скалы являются такими же вулканами, как, соответственно, Гремячая Грива, базальтовые холмы Махтеш Рамон и Гирвасский вулкан, но имеют значительно более древний возраст, за который их порода успела окварцеваться в результате атмосферного выветривания при обычных условиях — выщелачивающего метасоматоза, сохранившего морфологию — облик исходной породы. Изначально они были сложены из тех же пород, что и более новые возникшие поблизости вулканы, что объясняется единством геохимии их окрестностей. Кварцитовые скалы Эльбы в американском штате Айдахо, согласно этой позиции, имеют облик песчаниковой «фанеры», потому что являются результатом такого же выветривания, сохранившего облик исходной породы — в данном случае — песчаника.

В очерке Канзасской Геологической Съёмки об окварцованных породах Огаллала [13] приведены фотографии шлифов кварцитов и алевролитов и отмечено огромное сходство между некоторыми из них. Большинство кварцитов имеют структуру, состоящую из зёрен (большинство которых — кварц), погружённых в более мелкодисперсное связующее. Такую структуру во время написания этих строк принято считать «типично песчаниковой» и интерпретировать как песчинки и цемент, вследствие чего Г.И. Качевская идентифицировала красную породу Дрокинской сопки как «песчанистый алевролит», состоящий из «обломков» и «цемента». Возможность метасоматического превращения структуры магматических пород в такую «песчаникообразную» структуру кварцита иллюстрируют два шлифа, фотографии которых приведены в [14]. На правом кадре указанной иллюстрации («Рис. 40.» в [14]) мы видим структуру, являющуюся «идеальной серединой», «переходным звеном» между структурой порфиритов и структурой песчаников. В описании этой иллюстрации сказано: “Дацитовый порфирит … Стекло разложено и превращено в кварц–полевошпатовый агрегат микропойкилобластового строения — зёрна кварца с тончайшими вростками полевого шпата”. Кроме того, в [14] указано: “В палеотипных породах кислого состава по стеклу развивается кварц–полевошпатовый агрегат, что в значительной мере изменяет облик первичных пород, делает реликтовые структуры трудно различимыми”. Структура этого дацитового порфирита уже превратилась в светлые зёрна кварца в тёмной мелкодисперсной массе, однако, полевые шпаты ещё не успели полностью разложиться, и сохранились реликтовые элементы, позволяющие распознать порфирит. «Кварц–полевошпатовый агрегат» именуется фельзитом.

На шлифе красной породы Дрокинской сопки отчётливо виден встречающийся в немалом количестве в точности тот же жёлтый иддингсит–боулингит, который в несколько большем количестве находится на шлифе жерлового андезитового порфира Николаевской сопки. И он занимает то же место в породе: в порфире Николаевской сопки он входит в состав «псевдоцемента» железистых соединений, заполняющих промежутки между кристаллами полевого шпата, и, кроме того, заполняет собой некоторые «псевдозёрна» — образует псевдоморфозы по кристаллам оливина; в красной породе Дрокинской сопки он тоже присутствует в «псевдоцементе» гидроксидов железа и заполняет собой некоторые зёрна. Такое присутствие этого метаморфита по оливину в алевролите было бы необъяснимым. Если песок для цементации в алевролит смывался с Гремячей Гривы в окрестности Дрокино, то потребуется сделать абсолютно нелепое заключение, что в процессе «транспортировки» плагиоклазы почти полностью превратились в кварц, а оливин в немалом количестве попал в алевролит Дрокинской сопки, внутри которого полностью разложился в иддингсит–боулингит; однако, никакие следы песка с Гремячей Гривы не сохранились на территории между Николаевской и Дрокинской сопками. Расстояние между Николаевской и Дрокинской сопками весьма велико, что делает невероятным транспорт оливина на Дрокинскую сопку с Гремячей Гривы, потому что “В процессе переноса в водной среде количество его [оливина], по данным И.О. Мурдмаа, В.П. Петелина, Н.С. Скорняковой, опубликованным в 1970 г., резко убывает.” [15]. Однако, аналогичное пребывание иддингсит–боулингита в породах Николаевской и Дрокинской сопок делается понятным, если считать эти породы разными стадиями метасоматоза одинаковых лавовых пород (то есть если красная порода Дрокинской сопки не алевролит, а «вторичный кварцит»).

Саянский вулкан Гремячая Грива находится в визуальной видимости от Дрокинского низкогорья и расположен на той же тектонической платформе, а его породы мало метаморфизированы. Предпринятые мною исследования этого вулкана позволяют сформулировать следующее: Гремячая Грива — это гомогенный купольный вулкан трещинного типа, сложенный из андезитового порфирита и имеющий превращённые в ландшафтно не выделяющиеся некки вертикальные жерловые трещины, сложенные андезитовым порфиром, представляющий собой две срощенные друг с другом сравнительно высокие сопки (по сути — двуглавый вулкан); ближайшая из них к Красноярску носит название Николаевской, другая — Второй. Сопки Гремячей Гривы не имеют центральных и воронкообразных кратеров, представляя собой монолитную груду изверженной андезитовой лавы. Николаевская сопка внешне практически неразличима с Дрокинской (но выше её).

О терминах «порфир» и «порфирит» необходимо пояснение. В [16] этими терминами именуются интрузивные породы, а деление на порфир и порфирит осуществляется по соотношению K:(Na,Ca) в полевых шпатах: K>(Na,Ca) — порфир, K<(Na,Ca) — порфирит. В [17] порфир и порфирит предписано различать по содержанию Si: «кислые» породы — порфиры, «средние» и «оснóвные» — порфириты; однако сказано, что в международной литературе термин «порфир» используется для пород с любым содержанием Si. В [18] порфиром и порфиритом предписано называть эффузивные палеотипные породы с порфировой структурой, а отличительной особенностью порфиритов названа нестойкость к выветриванию стекловатой составляющей: «В отличие от андезитов и базальтов, порфириты несут следы интенсивных послемагматических изменений (в виде хлоритизации, эпидотизации, карбонатизации и пр.) первоначально стекловатой основнóй массы и частичного или полного замещения вкрапленников вторичными минералами.». Стёкла имеют различную физико–химическую устойчивость, зависящую, в первую очередь, от физических условий их формирования. Длительное нахождение в расплавленном состоянии и медленное охлаждение создают более совершенную структуру породы, вследствие чего жерловые и некковые породы, как правило, устойчивее к выветриванию, чем застывшие лавовые потоки. В этой публикации использовано деление на порфир и порфирит по стойкости к выветриванию без учёта соотношения K:(Na,Ca) и без учёта содержания Si, и эти термины применены только для эффузивных пород.

Лакколитом Гремячая Грива не является. Каких–либо брекчий на ней нет; сиенита, как и других интрузивных пород, тоже нет. Над самым левым поворотом асфальтированной дороги внизу южного склона Николаевской сопки (эта дорога серпантином поднимается на вершину) прекрасно видны скальные обнажения из андезитового порфира, представляющего собой чёрную микрокристаллическую основу, пронизанную крупными (около 15 мм) белыми пластинчатыми лейстами андезина, направленными в разные стороны. Это не «вмещающий базальтоид у подошвы» сопки, а превращённая в ландшафтно не выделяющийся некк вертикальная жерловая трещина, справа и слева от которой обнаруживается прекрасно сохранившаяся пемза. Базовой породой Гремячей Гривы является андезитовый порфирит; точно такие же лейсты андезина продолжаются в порфирите, плавно уменьшаясь в размерах по мере удаления от жерловых трещин и на достаточном удалении от них делаются визуально незаметными, сливаясь с основнóй массой породы. Важно отметить, что имеются участки породы, иллюстрирующие плавный постепенный переход порфирита в пемзу. Взяв образцы андезитового порфира с крупными лейстами андезина с вышеуказанного некка и образцы андезитового порфирита без визуально заметных вкрапленников, тоже с южного склона Николаевской сопки, я обратился к С.М. Макееву с просьбой изготовить шлифы из этих образцов.

Порфирит Гремячей Гривы на разных её участках имеет несколько различные размеры не только вкрапленников, но и кристаллов основнóй массы. Западнее вершины Второй сопки на её гребне с южной стороны есть скальные обнажения, порфирит которых имеет не микро–, а мелкокристаллическую основу. Можно предположить, что именно этот участок порфирита был принят авторами [4] за «розовый сиенит» (см. цитату выше). Однако, при внимательном рассмотрении видно, что это несколько более кристалличный участок того же андезитового порфирита, который слагает этот вулкан. На некоторых участках Гремячей Гривы кристалличность этой породы снижается, порода становится монотонно–чёрной, приближаясь по структуре к обсидиану. Наверху западного весьма крутого склона Второй сопки имеются скальные обнажения, породу которых формально действительно можно идентифицировать как витрокластический туф (судя по всему, именно эту породу авторы [4] назвали «литокристалловитрокластическим туфом»). Однако архиважно, что этот «туф» не образует «пачки, контрастные по составу» с окружающим порфиритом, а является разновидностью этого порфирита, параметры которого на протяжении Гремячей Гривы малозначительно плавно меняются.

Порфирит Гремячей Гривы отличается от слагающего некки порфира явственно визуально различимыми проявлениями «интенсивных послемагматических изменений» [18], выраженными, в первую очередь, неравномерным «ржавением» Fe²⁺ на поверхности породы. На шлифе порфирита видно, что кристаллы покрыты налётом микродисперсной аморфной коричнево–красной лимонитовой охры. Весь порфирит Гремячей Гривы снаружи имеет коричнево–красный цвет и очень напоминает кирпич. Однако, на свежих сколах видно, что в красные тона окрашен наружний слой этой породы; внутри же эта порода чёрная. Поверхность порфирита покрывают налёты лимонитовых охр лимонно–жёлтого, коричневого и красного цветов; в некоторых местах Гремячей Гривы порфирит покрыт тонкими известняковыми корками. В противоположность порфириту, некковый порфир Гремячей Гривы не содержит внешних следов «ржавения» Fe²⁺. Его микрокристаллическая база имеет магнетитовый цвет и блеск (магнетит виден и на шлифе, см. далее).

Ниже я привожу выдержки из описания шлифов вышеуказанных порфира и порфирита Г.И. Качевской.
1). Андезитовый порфир.
Минеральный состав: фенокристаллы ≈ 2%: андезин (Аn_45–47, Ng`=1,557, Ng`=1,550; по трещинам соссюритизирован, замещается анальцимом) — 100%; оливин, полностью замещённый бурым иддингсит–боулингитом с лимонитом по трещинам, — единичные зёрна; основная масса ≈ 98%: плагиоклазы /олигоклаз и андезин/ — 48%, бесцветный клинопироксен (мельчайшие призмочки размером 0,03–0,05мм) с СNg=39–44° — 1%, цоизит–клиноцоизит — единичные зёрна; стекловатый базис — 40%, апатит — <1%; вторичные минералы: иддингсит–боулингит, гидробиотит, сапонит, серицит, анальцим; рудные минералы: магнетит — 10%; акцессорные минералы: апатит — <1%. Остроугольные промежутки между лейстами плагиоклаза заполнены зеленовато–бурым сапонитом, иногда с включениями кристаллов клиноцоизита, мелких чешуек гидробиотита, переполнены вкраплениями мельчайших (<0,02мм) кристаллов лимонитизированного магнетита, иголочек апатита.
2). Андезитовый порфирит.
Минеральный состав: плагиоклаз — 90%; кварц — 8%; иддингсит — 1%; магнетит — 1%; циркон — единичные зёрна. Вкрапленники (около 10%) принадлежат широкотаблитчатым кристаллам плагиоклаза, размером до 1–2мм. Плагиоклаз пелитизирован, раскислен, преобразован в тонко полисинтетически сдвойникованный альбит, вокруг которого местами наблюдается тонкая каёмка ортоклаза. Основнáя масса состоит из мелких (до 0,1–0,2мм) лейст и коротких призмочек плагиоклаза, расположенных «диабазово» (беспорядочно). Угловатые промежутки между ними заполнены, в основном, ксеноморфным кварцем, который иногда включает мелкие призмочки плагиоклаза. Местами (менее 1%), в промежутках, наблюдается тонкочешуйчатый коричневато–жёлтый биотитоподобный иддингсит. В небольшом количестве встречается частично лимонитизированный магнетит. В ассоциации с магнетитом отмечаются мельчайшие (не более 0,01мм) кристаллы циркона.

Все эти факты полностью опровергают сформулированное в [4] заключение, что “Сиениты и граносиениты столбовского комплекса являются конечными членами закономерного эволюционного тренда, начинающегося базальтами и трахибазальтами [Гремячей Гривы], слагающими нижнюю часть вулканогенного разреза.”. Окраиной массива столбовских сиенитов (и крайней северной горой Восточного Саяна) является находящийся на правом берегу Енисея недалеко от Красноярска вулкан Чёрная сопка. Однако, этот вулкан центрального типа с кратером на вершине радикально отличается от вышеописанного вулкана Гремячая Грива (являющегося крайней северной горой Восточного Саяна на левом берегу Енисея) практически по всем параметрам. Радикальные различия между сопками правого и левого берегов Енисея в окрестностях Красноярска объясняются тем фактом, что эти сопки являются порождениями РАЗНЫХ ТЕКТОНИЧЕСКИХ ПЛАТФОРМ, имеющих разный возраст и радикально разные физико–химические особенности, ярчайшей иллюстрацией которых является тот факт, что столбовские сиениты на 75–85% состоят из калиевого полевого шпата, а кислого плагиоклаза в них 4–15% [3], в то время как порфирит Гремячей Гривы на 90% состоит из плагиоклаза. Хребты и вулканы обоих берегов Енисея порождены разломом между Западно–Сибирской и Восточно–Сибирской платформами. Точная линия этого разлома маркирована западной границей сиенитов (маркирующих Восточно–Сибирскую платформу); в окрестностях Красноярска разлом идёт по руслу Енисея; выше по течению столбовские сиениты пересекают Енисей, создав стремнину, на которой построена плотина Красноярской ГЭС; далее уже на левом берегу Енисея линию разлома маркируют сиенитовые утёсы — Мининские Столбы. Следовательно, андезитовая Гремячая Грива не может считаться «закономерным продолжением» столбовских сиенитов.

Если на сопках Гремячей Гривы известняк образует лишь редко встречающиеся тонкие корки на поверхности камней, то на Дрокинской сопке помимо обильных корок на камнях карбонаты образуют участки покровной фации сопки в виде светлых скал, отсутствуя в недрах сопки. Взяв образцы этой крепкой породы со светлых скал центра западного склона сопки, я обратился к С.М. Макееву с просьбой изготовить шлиф. Ниже выдержки из описания сделанного шлифа Г.И. Качевской. Микроскопическое определение: известняк доломитизированный тонко–микрозернистый. Минеральный состав: кальцит, доломит ≈ 99%; кварц, полевой шпат ≈ 1%. Порода состоит из тонкокристаллической массы кальцита и ромбических кристаллов доломита, размером до 0,05мм, приблизительно в равных количествах. Среди них наблюдаются наподобие сгустков мутные пятна удлинённой или изометричной формы криптозернистого кальцита, размером до 1мм. Встречаются единичные (<1%) остроугольные, неправильной формы зёрна кварца, полевого шпата, размером до 0,02–0,05мм. Присутствуют также скопления мозаичных ромбоэдров среднекристаллического доломита (размером зёрен до 0,05–0,1мм). Порода пересекается прожилками кальцита, шириной до 0,1–0,2мм. Карбонатные минералы определены окрашиванием по методике Штеренберга.

Констатация, что вышеописанная порода является доломитизированным известняком, указывает, что магний не являлся изначальным компонентом этих скал, что подтверждает их метаморфический генезис. Известняковые скалы на поверхности сопки стали результатом выноса кальция из слагавшего сопку порфирита в процессе метасоматоза, превратившего порфирит в кварцит. Последующие занос почвы и заселение склонов сопки растениями приносили и концентрировали на склонах магний (компонент хлорофилла); отмирая, растения возвращали магний на склоны, где он образовывал с известняком доломит. Порфиры и порфириты не содержат магний в количествах, необходимых для возникновения таких скал, и если бы петрографический анализ, выполненный Г.И. Качевской, показал, что магний является изначальным компонентом этих скал, то это стало бы подтверждением гипотезы об их осадочном генезисе.

Сопоставление пород Гремячей Гривы и Дрокинской сопки позволяет сделать заключение, что порфирит Гремячей Гривы находится на ранней стадии процесса окварцовывания, конечной стадией которого является кварцит Дрокинской сопки. Метасоматоз в кварцит представляет собой две одновременно протекающие реакции: 1) гидролиз силикатов с образованием кремниевой кислоты и выносом из породы практически всех металлов кроме железа и 2) дегидратационная поликонденсация кремниевой кислоты с образованием сперва гидратированного кварца (опаловый цемент и опал) и затем кварца. Поликонденсация кремниевой кислоты подобна поликонденсациям, создающим органические полимеры, вследствие чего результирующий кварц возникает не в виде кристаллов с природной огранкой, а в виде частиц произвольной формы. Первое, что разрушается в порфирите — это стекло, превращающееся в фельзит. Порфирит Гремячей Гривы указывает важный факт — что метасоматический кварц вначале метасоматоза возникает как ксеноморфный, то есть появляется в промежутках между кристаллами изначального поликристаллического агрегата. Заполняя эти промежутки, он приобретает несвойственные ему кристаллографические очертания, отчего его облик становится похожим на обломочный. Одновременно с процессом окварцовывания идёт множество процессов, таких, как замещение андезина анальцимом, многочисленные псевдоморфозы (в которых принимает участие и образующийся кварц, способный, как известно, замещать собой даже раковины улиток), возникновение альбита с каёмкой ортоклаза, кристаллизация хлорита и т.п.; в ходе этих процессов количество и формы кристаллов в породе меняются. На конечной стадии почти все силикаты кроме слюд и хлоритов превращаются в кварц. Возникая на разных этапах из разных силикатов, результирующие зёрна кварца имеют разные размеры, формы и примеси, что создаёт огромное сходство результирующего кварцита с алевролитами (которое усугубляется ещё и тем, что алевролиты, как и другие песчаники, способны претерпевать метасоматоз в кварциты). Скорость процесса окварцовывания минимальна до тех пор, пока накапливающиеся в промежутках между кристаллами поликристаллического агрегата гидроксиды железа не образуют единую капиллярную систему, обеспечивающую транспорт воды сквозь породу и этим резко ускоряющую процесс выщелачивания. Всё это является доказательствами, что «типично песчаниковая» структура из зёрен в мелкодисперсной массе МОЖЕТ являться результатом метасоматоза как магматических, так и осадочных пород.

Гидроксиды железа могут выступать в роли цемента в песчаниках, но дно водоёма не может нацело состоять только из кварца и «ржавчины»; однако, этот состав (SiO₂ и водные окислы Fe) является результатом метасоматического выщелачивания.

При метасоматозе морфология исходной породы сохраняется. Факт, что кварцитовые скалы могут принимать облик колончатого базальта, порфирита и песчаника, убедительно объясняется только признанием кварцитов метасоматитами по породам, облик которых имеют эти кварциты.

Поступая к жерлам вулканов из недр, магма образует стволы вулканитов, соединяющие жерла с недрами. Подтвердить или опровергнуть заключение, что Дрокинская сопка — докембрийский вулкан, может только поиск (просвечивание георадаром и бурение) таких стволов вулканитов под Гремячей Гривой и последующий поиск АНАЛОГИЧНЫХ стволов под Дрокинской сопкой (необходимо помнить, что Гремячая Грива — НЕ стратовулкан, и, следовательно, каналы, подводящие магму к ней и к её аналогу — Дрокинской сопке — должны иметь свою специфику!). В случае обнаружения такого ствола под Дрокинской сопкой, необходимо будет предпринять радиоизотопное датирование несколькими методами реликтов вулканитов из этого ствола (а НЕ поверхностных метасоматитов!), что даст нам дату последнего извержения этого вулкана.

В случае обнаружения ствола вулканитов под Дрокинской сопкой, нужно будет предпринять пересмотр геологической природы всех подобных объектов (начиная с Магазина Плотничества и Шокшинских скал). Таких объектов множество во всём мире и, в частности, в России. Результатом этого пересмотра станут: 1) понимание природы таких объектов и 2) обнаружение неисчерпаемых запасов кварцитов — архиценной породы, являющейся важным ресурсом.

В заключение, на основании вышеизложенного, я предлагаю новую классификацию кварцитов. Результаты гидротермального склеивания песчинок я предлагаю относить к песчаникам, потому что любой песчаник — это результат склеивания песчинок. Кварцитами я предлагаю считать только метасоматиты, классифицируя их посредством прибавления к термину «кварцит» названия породы, результатом метасоматоза которой является этот кварцит. Соответственно, красная порода Дрокинской сопки будет называться порфиритовым кварцитом, колончатая порода Магазина Плотничества — базальтовым кварцитом, а «фанерообразная» порода скал Айдахской Эльбы — песчаниковым кварцитом.

[1] Пётр Чихачёв — «Научное путешествие по Восточному Алтаю и странам, сопредельным с китайской границей». 1845 год. (Pierre de Tchihatcheff — «Voyage scientifique dans l'Altai oriental et les parties adjacentes de la frontière de Chine, fait par ordre de S. M. l'empereur de Russie /avec Planches, cartes et Plans/». Paris; 1845.).

[2] И.Ф. Беляк — «Край причудливых скал». Красноярское краевое издательство; 1952.

[3] Л.Т. Петренко — «Красноярская Мадонна. Золотой ключ геологии Сибири.». http://www.stolby.ru/Mat/Petrenko/090.asp

[4] О.Ю. Перфилова, М.Л. Махлаев — «Магматизм и метаморфизм в истории Земли. Трахибазальт–трахит–граносиенитовая вулкано–плутоническая ассоциация северо–западной периферии Восточного Саяна.» Тезисы докладов. Том II. СФУ, Красноярск.

[5] В.И. Лебединский — «В удивительном мире камня». Москва: Недра, 1978.

[6] Геологический словарь в двух томах. Издательство «Недра». Том первый. Москва 1978. Стр. 122.

[7] Горная энциклопедия в пяти томах. М.: Издательство «Советская энциклопедия», 1984, 1986, 1987, 1989, 1991. Стр. 574.

[8] П.Ф. Емельяненко, Е.Б. Яковлева — «Петрография магматических и метаморфических пород». Издательство Московского университета, 1985. Стр. 238.

[9] Darryl Powell — «Mineral Photos — Quartzite»; http://www.mii.org/Minerals/photoquartzite.html

[10] J.J. Renton, M.T. Heald, C.B. Ce — «Experimental Investigation of Pressure Solution of Quartz»; Journal of Sedimentary Research; Volume 39 (1969); DOI: 10.1306/74D71DA2–2B21–11D7–8648000102C1865D.

[11] Сайт ЮНЕСКО, раздел Всемирного Центра Наследия, статья «Makhteshim Country», http://whc.unesco.org/en/tentativelists/1486

[12] Victor Fernandez Velázquez, Paulo César Fonseca Giannini, Claudio Riccomini, Alethéa Ernandes Martins Sallun, Jorge Hachiro and Celso de Barros Gomes — «Columnar joints in the Patiño Formation sandstones, Eastern Paraguay: a dynamic interaction between dyke intrusion, quartz dissolution and cooling–induced fractures», http://www.episodes.co.in/www/backissues/313/302-308.pdf

[13] Kansas Geological Survey — «Ogallala Formation Silicified Rock»; placed on web Aug. 20, 2007; originally published July 1946; http://www.kgs.ku.edu/Publications/Bulletins/64_2/05_petro.html

[14] П.Ф. Емельяненко, Е.Б. Яковлева — «Петрография магматических и метаморфических пород». Издательство Московского университета, 1985. Стр. 61.

[15] В.А. Наумов — «Оптическое определение компонентов осадочных пород». Москва, «Недра», 1989. Стр. 44.

[16] Л.Д. Кривцова — «Учебно–методическое пособие по геологии»; Рязань 2010; раздел 1.4. «Изучение магматических горных пород»; http://www-2010.rsu.edu.ru/files/e-learning/Krivcova_L_D_Posobie_po_geologii/magma.htm

[17] Петрографический словарь под редакцией В.П. Петрова, О.А. Богатикова, Р.П. Петрова; Москва; «Недра»; 1981; стр. 331, 333.

[18] Большая советская энциклопедия. Москва: «Советская энциклопедия», 1969–1978.