Выдвинутые Н. С. Шатским в 30-х годах текущего столетия идеи выделения комплексов (сообществ, ассоциаций) пород на основании данных о свойственных их парагенезах хорошо известны в нашей стране и широко используются при различного рода тектонических построениях, при изучении магматических процессов, а также при анализе проблем рудообразования, и служат основой для прогнозов при оценке перспектив поисков полезных ископаемых. Эти идеи сформулированы им в ряде публикаций, помещенных, в частности, в 3-м томе избранных трудов.
Наиболее полное определение таких естественных комплексов, которые Н. С. Шатский назвал формациями, сформулировано им применительно к осадочным парагенезам так: «осадочными формациями называются естественные комплексы (сообщества, ассоциации) горных пород, отдельные члены которых (породы, пачки пород, свиты, отложения) парагенетически связаны друг с другом как в латеральных направлениях, так и вертикальной стратиграфической последовательности». В таком определении, как подчеркивал Шатский, не содержится никаких гипотетических предпосылок, в частности о генезисе пород, а вместе с тем раскрывается способ выделения формаций. «Формации представляют собой парагенезисы горных пород, поэтому каждый их вид отличается от другого своим особым парагенезом пород, а также составом слагающих его членов (пород, пачек, отложений) и пространственным взаимоотношением между ними». «Парагенезис осадочных и вулканогенных пород, слагающих формации, выражается в том, что в осадочной оболочке закономерно и определенно повторяются ассоциации горных пород, во-первых, в виде фациальных рядов и, во-вторых, в форме фациальных сочетаний; фациальным рядом я называю ряд одновозрастных пород, в латеральном направлении фациально замещающих друг друга. Под фациальным сочетанием подразумевается совокупность пород, фациально сопряженных, связанных совместным нахождением в формации, а не взаимным переходом при помощи замещения, как в фациальных рядах».
Рассматривая проблему иерархии систематических категорий, охватывающих сообщества различных горных пород, Шатский отмечал, что формации занимают наиболее высокое положение. В наслоенных минеральных массах земной коры, как он считал, можно различать следующие таксономические единицы: А. Осадочные горные породы, отличающиеся по химико-минералогическому составу и структуре пород, отражающим условия их образования. Б. Ассоциации осадочных пород, распадающиеся на две существенно различные группы: 1) отложения различного типа и происхождения, представляющие, в сущности, литолого-генетические комплексы, или генетические типы отложений, и 2) формации — самые крупные таксономические единицы осадочной оболочки, представляющие естественные сложные сообщества, членами которых являются различные по типу и происхождению осадочные породы и отложения. Типичные черты этих сообществ, по Шатскому, связаны с особенностями развития крупных тектонических структур земной коры. «Характерно для формаций также и то, что в некоторые из таких напластованных толщ входят не только осадочные породы и отложения, но и вулканиты, лавы и их пирокластические дериваты. Только в таксономических единицах этой категории могут ставиться и решаться вопросы о влиянии на осадконакопление вулканических процессов».
Такой подход к проблеме выделения формаций (ассоциаций), опирающийся на представление о них как парагенезисах пород, во-первых, освободил исследователя от необходимости рассматривать формации как возрастные подразделения стратиграфической шкалы или возрастные группы, отвечающие эпохам созидания земного шара, т. е. избавил от необходимости сохранения вернеровских принципов выделения формаций, во-вторых, позволил не связывать понятие формаций с проблемой происхождения пород и их групп, далеко не всегда ясной.
Более того, этот подход, разработанный также в ряде работ Н. П. Хераскова, открыл перспективу исследования естественных ассоциаций, объединяющих горные породы различного происхождения, в том числе и такие, как осадочные, с одной стороны, и вулканогенные — с другой.
Формации Шатского охватывают, таким образом, полигенетические группы пород и, следовательно, ничего общего не имеют ни с формациями в понимании Вернера и продуктами их преобразования в представлении различных исследователей, ни с различными, так называемыми генетическими подходами к выделению формаций.
Учение о формациях, или ассоциациях пород, основанное на анализе парагенезов, устанавливаемых для различных пород и их групп, — это принципиально новое учение.
Сопоставления с зарубежными работами привели Н. С. Шатского к выводу о том, что «для формаций характерна сложность строения и комплексность состава; это выражается, в частности, в английском термине «assemblage» (собрание), которым обозначаются в американской литературе комплексы осадочных пород, близкие к нашим формациям, или в данном Ниггли для аналогичных образований наименовании «Gesteins-association». Отметив закономерную смену во времени (по стратиграфической вертикали) одних формаций другими, Шатский предложил подобные последовательно сменяющие друг друга формации называть формационными рядами.
В приложении к магматическим породам проблему формационного анализа, опирающегося на идеи Н. С. Шатского, развил в известной обобщающей работе Ю. А. Кузнецов, который продчеркнул, что магматические формации «являются только частным случаем или особым проявлением геологических формаций». Он дал первый обстоятельный разбор главнейших типов магматических формаций, значительно более широкий, чем представленный ранее Ф. Тернером и Дж. Ферхугеном обзор естественных ассоциаций изверженных пород. У Кузнецова такой обзор был подчинен системе общих тектонических подразделений (геосинклинальные, орогенные и другие формации), чем он принципиально отличался от представленного Тернером и Ферхугеном, в котором порядок описания был, как они отмечали, «в силу необходимости произвольным».
Следует иметь в виду, что слово «формация» имеет латинское происхождение и в почти незимененном виде (formatio) широко используется в английском и французском языках, где обозначает, как и в русском (образование) и немецком (Bildung) переводах, явления, которые возникли из чего-то или вследствие каких-то причин, а также сам процесс созидания этих предметов или явлений и вообще обучение или просвещение.
При таком широком применении этого слова представляется не вполне рациональным его использование в качестве строгого термина. Поэтому мы полагаем, что предпочтительно было бы называть парагенезы пород в том смысле, о котором писал Н. С. Шатский, не формациями, а парагенетическими ассоциациями или просто ассоциациями. Это ничего не меняло бы по существу, но позволило бы воспользоваться термином, имеющим международное звучание. Однако, следуя ставшей уже традиционной в нашей стране терминологии, в дальнейшем изложении сохранено название «формация» для парагенетических ассоциаций.
Приведенные общие сведения о парагенетических ассоциациях, или формациях горных пород, позволяют перейти к рассмотрению тех данных, которыми можно располагать сейчас в отношении вулканогенных парагенетических ассоциаций. Среди них могут быть выделены, по крайней мере, три главные группы:
- стратифицированные вулканогенные,
- нестратифицированные вулканогенные,
- вулканогенно-осадочные.