Геобаротермометрия

Поделись знанием:
Перейти к: навигация, поиск

Геобаротермометрия (гео- земля; баро- давление; термо- тепло; метрия- измерение) совокупность методов определения температуры и давления образования минералов и горных пород.

Выделяются два основных направления:

1. Измерение температур (далее Т) и давлений (далее Р) образования современных геологических объектов, например, продуктов извержений вулканов. Главными методами являются физические методы измерения. К последним, например, относятся оптические или радиофизические исследования.

2. Определение древних (палео) Т и Р минералообразования в ранее образованных породах и минералах различного происхождения. При геологических исследованиях является важным методом исследования.

Все методы подразделяются на прямые и косвенные.

Прямым методом происходит непосредственное измерение Т геологического объекта термометром. Эффективность этих методов не высокая, поскольку при этом можно измерять только низкие значения температур, доступные непосредственно исследователю. Например, температуры минеральных источников, но они не позволяют определять значения высоких температур и давления в области измерений.
Косвенными методами, основанными на связи температур и давления с некими физическими параметрами объекта, измеряемыми инструментально, определяются практически все возможные интервалы изменения Т и Р минералообразования. В этом случае задачи решаются следующими группами исследований: аналоговыми, физическими и термодинамическими методами.




Методы геобаротермометрии

Аналоговые методы

Эта группа включает методы определения Т — Р параметров, основанные на сравнении с ранее известными или определёнными экспериментами данными. Для решения этой задачи используются следующие методы[1]:

  1. Температуры плавления минералов и горных пород;
  2. Температуры разложения;
  3. Температуры фазовых превращений;
  4. Температуры распада твёрдых растворов;
  5. Наличие типоморфных минералов;
  6. Парагенетические ассоциации минералов;
  7. Данные о Т выделения минералов из растворов или расплавов.

Некоторые примеры приведены в таблице:

Формула Минерал Tплав°С Tразл°С Tфаз.перех°С
Pb Свинец 327,6
MgO Периклаз 2800
SiO2 Кварц 1370 573, 867
Fe2SiO4 Фаялит 1205
BaSO4 Барит 01580
FeCO3 Сидерит 0282
ZnSO4 Цинкозит 0740
AsS Реальгар 000267

Эти методы дают недостаточно точные, порой дают ложные результаты. Например, в природных условиях кварц выделяется в широком интервале Т (от 100 до 1000 °C), тогда как его Т плавления превышает 1000 °C.

Физические методы

Можно выделить две группы методов[1]:

А.Собственно физические методы включают
  1. Методы с применением термопар. Этим методом пользуются при измерении температур жидких лав. Одним из приборов для измерения является платиново-иридиевая термопара.
  2. Дистанционные оптические методы на основе тесной связи температуры среды с её цветом. Для этого используются различные оптические пирометры.
Б.Они включают методы анализа газово-жидких включений (далее ГЖВ)[2],[3], декрепитации[4] и расплавных включений (далее РВ)[5]. В СССР основателем этого метода был профессор МГУ Н. П. Ермаков. Свою первую работу он опубликовал ещё в 1949 г.[6]. Ранее эти исследования назывались «минералогическая термометрия» [www.093.help-rus-student.ru/text/131.htm]. В настоящее время результаты этих исследований объединяются общим понятием — термобарогеохимия.
«Объектом её изучения 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 температуры образования минералов, количественный и качественный состав растворов и расплавов во включениях¸ давление и агрегатное состояние минералообразующей среды¸ из которой происходила кристаллизация минералов или рудоотложение»[7].

В результате проведения этих исследований были получены не только достаточно полные характеристики многих природных геологических процессов (магматизма, метаморфизма, гидротермальных образований и пр.), но и данные, не соответствующие общепринятым представлениям о минералообразовании. Например, по А. Н. Заварицкому (1884—1952) [www.mineral.spmi.ru/01brief/zavaritsky.html], [www.rbtl.ru/zzzz/zavaric.htm][8] в гранитах кварц (далее Qw) выделяется последним, заполняя промежутки между ранее выделившимися минералами. Но по результатам анализа РВ[9] и изотопов кислорода температура образования (далее Тобр) Qw около 700 °C и близка Tобр наиболее раннего минерала — биотита (далее Bio). Таким образом Qw является наиболее ранним минералом.

Термодинамические методы

В эту группу (далее ТДМ) включены изотопные и геохимические геобаротермометры. Они основаны на анализе особенностей распределения элементов и их изотопов между соединениями (минералами) под влиянием внешних термодинамических, как правило температурных и барических, условий.


Изотопные геотермометры

Теория метода описана в многочисленных работах, прежде всего[10],[11] и т. д. В советской и русской литературах эти вопросы подробно освещены в работах[12] и[13] и др. В его основе лежат реакции изотопного обмена, по смыслу идентичные реакциям ионного обмена. Достоинством их является независимость от давления Р показаний ИГТ в геологически востребованном интервале глубин. Например, для кальцита установлено значение всего 0,03 %о/кбар[14]. Это обусловлено тем, что размерные параметры кристаллических решёток, содержащих изотопно различные компоненты, отличаются друг от друга очень слабо. Так, расстояние Na — Cl в молекулах Na35Cl и Na37Cl равно соответственно 4,485 и 4,4601Å[15], между компонентами в молекулах 107AgBr и 109AgBr — 2,393068 и 2,393074Å, в соединениях 107Ag35Cl и 109Ag37Cl — 2,28074 и 2,28082Å[16]. В протоэтилене С2Н4 расстояние С — Н равно 1,1030Å, а в дейтероэтилене C2D4 расстояние С — D равно 1,089Å; для Н2O параметры решётки равны: ao = 4,5134Å, сo = 7,3521Å, для D2O — соответственно 4,5165Å и 7,3537Å[17]. Малые изменения межатомных расстояний ведут к слабому изменению объёма кристаллической решётки. Например, объём кристаллической решётки оксалатов NaНСО2С4Н2О и NaDC2О4D2О изменяется от 224,429 до 225,113 (Å)³[18] и свидетельствуют об относительной независимости изотопных распределений от давления на доступных для геологических наблюдений глубинах, что подтверждено экспериментами с изотопами О в системе СаСО3— Н2О[14] и С в системе СН4 — Н2О[19]. Согласно этим исследованиям распределение изотопов между двумя соединениями (минералами) подчиняется уравнению <math>{1000\ln\alpha = {B\over {T^2}} + A}</math>, где <math>\alpha</math> — показатель (коэффициент) фракционирования, А и В — постоянные; физический смысл их обычно не ясен. Это уравнение строится по теоретическим или экспериментальным данным. В настоящее время температурные исследования проводятся преимущественно с изотопами кислорода, водорода, углерода, серы.

Наиболее успешно ИГТ используются при работе с изотермами, то есть прямыми линиями, построенными по множеству проб, в которых определены величины <math>\delta</math> — индексов для двух минералов, образованных при одной и той же Т°С. Тогда угловой коэффициент <math>S</math> изотермы определяется выражением

<math>S= \frac{ln\alpha(M_{Y})}{ln\alpha(M_{X})}\qquad{(1)}</math>,

где <math>X</math> и <math>Y</math> — оси координат, по которым откладываются значения <math>\delta</math> — индексов для каждого изучаемого минерала. В этом случае выделяются несколько классов ИГТ[20].

Мономинеральные ИГТ

Они основаны на анализе распределений изотопов разных элементов в одном и том же минерале (карбонаты (углерод — кислород), мусковит и биотит (водород — кислород), сульфаты (сера — кислород) и пр.) по уравнению (1)[20].

Двуминеральные ИГТ
Моноэлементные ИГТ с одновременно образованными минералами[20].

Этот ИГТ- единственная в настоящее время форма, применяемая при изотопных исследованиях. Их теория хорошо разработана. Примером является ИГТ на паре Qw- Mt (магнетит), которые обмениваются между собой изотопами кислорода по реакции

Qw(18О) + Mt(16О) ↔ Qw(16О) + Mt(18О). ……………………………………………………………………(2)

Для этой реакции выражение <math>{\delta{^{18}}O}</math>(Qw)-<math>{\delta{^{18}}O}</math>(Mt) = <math>f(T)</math> = <math>{1000\ln\alpha}</math>, используется для определения Тобр минералов. Это выражение следует из уравнения (1), если S= 1 и C1= C2. C1 и C2 — соединения, изотопно равновесные исследуемым минералам. Здесь <math>{\delta{^{18}}O}</math> (<math>\delta</math> — индекс) отражает отношение <math>{\frac{^{18}O}{^{16}O}}</math> в минерале, отнесённое к эталону (для кислорода среднее отношение концентраций изотопов в океанической воде -SMOW (Standart Mode of Ocean Water)). Размерность <math>{\delta{^{18}}O}</math> — промиле ‰.

В целом, этот вид геотермометра не предназначен для определения Т. Он должен использоваться только как база для построения других ИГТ, то есть имеет феноменологическое значение.

Моно- и биэлементные ИГТ с минералами в произвольных временных соотношениях[20].

Это разновременно образованные соединения с изотопами как общих, так и различных элементов (например, окисел и сульфид, кислород Qw и водород Bio), причем Тобр одного из них (эталона) и состав соединения C для него заранее известны. Имеются разновидности.

1.Моноэлементные ИГТ .

Силикаты магматитов и метаморфитов образуют пары минералов с изотопами общего элемента. Например, широко распространённые пары минералов в гранитах Qw — Fs (полевые шпаты).

2. Биэлементные ИГТ (например, <math>{\delta{^{18}}O}</math>(Qw) и <math>{\delta{D}}</math>(Bio)).

Наличие нескольких минералов, взятых из одних и тех же проб, позволяет провести контрольную оценку полученных результатов. Например, по данным рядовых определений по парам кварц — мусковит и кварц — калиевый полевой шпат контрольной может быть пара мусковит— калиевый полевой шпат.

Использование этих классов ИГТ позволило определить Тобр широкого круга конкретных минералов. Некоторые примеры из[20] приведены в таблице.

Породы Регионы Кварц Биотит Ильменит Магнетит Калишпат Мусковит Альбит Гранат
Пегматит Калифорния 780 - - - - 490 510 -
Пегматит США 700 - - - - - - 320
Пегматит США - - 680 - - - 480 -
Пегматит Норвегия 760 770 - 660 - 480 440 260
Аплит Калифорния 710 - - - 580 570 - -
Аплит Карелия 710 - - - - - 440 -
Гранит Кавказ 710 - - 584 - - - -
Гранодиорит Япония 700 - - - 570 - - -
Сланцы Австрия 700 - - - - - - 330
Сланцы Гренландия 700 - - 610 - - - -
Метапелит Альпы 670 - 604 - - - - -
Ортогнейс Альпы 650 - 680 - 550 - - -
Гнейс Альпы 700 - - - - - - 320

В результате установлено, что Тобр одноимённых минералов в кислых магматических и метаморфических разных ступеней метаморфизма породах оказались равными. Порядок их выделения отражён в последовательности [alkaline2002.narod.ru]

(Bio,Qw)(≈750 °C)>Il(≈650)>Mt(600—650)>Kf(≈570)>Mus(450—570)>Al(440—500)>Grn(≈300 °C).

В этой последовательности Il — ильменит, Kf — калиевый полевой шпат; Mus — мусковит; Al — альбит;Grn — гранат. Во всех случаях все силикатные минералы выделяются в изотопном равновесии с водой. Рудные минералы — Mt и Il — выделяются в изотопном равновесии с рутилом (?).

В оливинах, клинопироксенах, плагиоклазах основных и ультраосновных горных пород и метеоритов для Т ≈ 1250 °C выявлено изотопное равновесие по кислороду с углекислым газом (СО2)[alkaline2005.narod.ru]

Вместе с тем подобный подход выявил влияние диффузии на формирование изотопного состава водорода в водосодержащих силикатах (мусковит, биотит, роговая обманка (амфибол)), кислорода и углерода — в различных карбонатах, кроме магматических карбонатитов.

Геохимические геобаротермометры

Геохимические геобаротермометры (далее ГГБТ). Термодинамическая база этих методов разработана достаточно полно и учитывает, в частности, неидеальность твёрдых растворов минеральных систем (J. Ganguly, S.K. Saxena[21] и др.). Её обобщение проведено В. А. Курепиным[22]. В России эти методы применяются достаточно давно; их родоначальником является профессор МГУ Л. Л. Перчук [www/msu.ru/deps/petro/perchuk.htm]. Эти методы он называл «геологической термобарометрией». Выделяются классы ГГБТ:

  1. геохимические геотермометры.
  2. геохимические геобарометры.

На практике различие между ними определяется чувствительностью их к соответствующим параметрам среды- Т и Р. На самом деле различие между ними более существенное: они различаются типом протекающих химических реакций, положенных в основу ГГБТ и ведущих к образованию минералов.

Любая химическая реакция характеризуется определёнными термодинамическими параметрами, в частности, изобарно- изотермическим потенциалом, или свободной энергией Гиббса, <math>\Delta{G}</math>. Эта величина складывается из трёх составляющих <math>\Delta{G}= {\Delta{G}_T+\Delta{G}_P+ \Delta{G}_{mix}}</math>, где K — коэффициент распределения элементов между минералами; <math>\Delta{G}_{T}</math> —тепловая (основная) составляющая , <math>\Delta{G}_{P}</math> -барическая составляющая, то есть связанная с влиянием давления, и <math>\Delta{G}_{mix}</math> — энергия смешения компонентов при образовании минерала. Все эти параметры рассчитываются определённым образом: <math>{\Delta{G}_T = -RT\ln{K}_{react} = AR + BRT}</math>; <math>{\Delta{G}_P = (P-1)\Delta{V}_{react}}</math>; <math>\Delta{G}_{mix}</math> рассчитывается на основе экспериментальных исследований и зависит от типа твёрдого раствора. Здесь R — газовая постоянная; <math>{\Delta{V}_{react}}</math> — объёмный эффект реакции. Как и в изотопных геотермометрах физические смыслы параметров <math>{A}</math> и <math>{B}</math> строго не определёны.

Геохимические геотермометры

Геохимические геотермометры (далее ГГТ) основаны на реакциях ионного обмена элементов в разных средах и поэтому по своей сущности близки ИГТ. Типичным примером является хорошо изученный биотит (Bio) − гранатовый (Gr) геотермометр[23], основанный на ионом обмене между минералами магния и железа Fe+2:

Bio(Fe) + Gr(Mg) ↔ Bio(Mg) + Gr(Fe)………………………………………………………………………..(3)

Для этой реакции определяется величина <math>ln{K} = \frac{A}{T} + B</math> , причём <math>RTln{K} = -\Delta{G}</math>, <math>\Delta{G}</math> — свободная энергия Гиббса реакции ионного обмена. В этом выражении <math>K</math> — коэффициент распределения атомов Fe+2 и Mg между биотитом и гранатом

<math>K = {\frac{\left [{\frac{a^{Fe}_{Gr}}{a^{Mg}_{Bio}}}\right]}{\left[{\frac{a^{Fe}_{Bio}}{a^{Mg}_{Gr}}}\right]}}\,\qquad {(4)}</math>

<math>{a^{Fe}_{Gr}}</math> — коэффициенты активности соответствующих элементов (Fe или Mg) в минерале (Gr или Bio). Практически величины активностей заменяются значениями мольных долей элементов в минерале, то есть

<math>K = {\frac{\left({\frac{M^{Fe}}{M^{Mg}}}\right)_{Bio}}{\left({\frac{M^{Fe}}{M^{Mg}}}\right)_{Gr}}}\,\qquad{(5)}</math>

<math>M^{Fe}</math> — мольные доли элементов в минерале. В такой записи вместо мольных долей используются значения кристаллохимических коэффициентов. В этих реакциях происходит замещение одного на другой двух изоморфных элементов, для которых размеры атомов достаточно близки друг другу. Из-за этого и размерные параметры минералов, которые образуют эти элементы, различаются незначительно. На практике можно пренебречь и влиянием неидеальности смешения соответствующих твёрдых растворов. Что касается других элементов с неидеальной растворимостью, то в практических исследованиях для изоморфных элементов влиянием неидеальности образуемых ими твёрдыми растворами также можно пренебречь. Вклад параметров, учитывающий неидеальность твёрдых растворов, соизмерим с ошибкой определения термодинамических параметров. Например, по разным источникам значение <math>{-\Delta{G}_{o}}</math> (298°К) гроссуляра изменяется в пределах 1488,696- 1509,0 ккал/М (разница (Δ) почти 20 ккал/М, или ≈ 1,34 % от минимального значения); So(298К)- 56,7- 76,97 кал/М°К. Для андрадита <math>{-\Delta{H}_{o}}</math>(298°К)= 1373,5- 1410,3 ккал/М (Δ = 27 ккал/М, или ≈ 1,97 %). Параметры W же Маргулиса имеют значения: в андрадитах W(Mg- Ca)= 3,83; W(Mg- (Fe+ Mn))=3,0; W(Ca-(Fe+ Mn))= 1,00 ккал/М. Так как параметр W используется в сочетании с мольными долями X, которые всегда <1, или X², с ростом Т величина |ΔG| растет, а W- уменьшается, то этот вклад будет ещё меньше.

В приведённом примере использовано распределения двух элементов в двух минералах. Однако имеются разработки, в которых изучается распределение одного элемента между двумя средами, например, распределение Ni между расплавом и кристаллизующимся из него оливином[24]. Многочисленные примеры показывают лучшую устойчивость ГГТ при использовании системы из двух минералов и двух элементов.

Геохимические геобарометры

Геохимические геобарометры (далее ГГБ) основаны на анализе химических уравнений образования минералов, протекающих в природных условиях. Примеры уравнений геобарометров (Перчук,1977[25]):

  1. Mg3Al2Si3O12 + 3(1-x)MgSiO3 = 3MgSiO3xAl2O3;
  2. MgAl2O4+ (1+x)MgSiO3 = MgSiO3xAl2O3 + xMgSiO4.

Как видим, они описывают реакции образования новых минералов. Важным свойством этих уравнений является высокое значение объёмного эффекта <math>\Delta{V}_{react}</math> реакции. Например, для второй реакции при х=1 <math>\Delta{V}_{react}</math> = −18,03 см³/М (или ≈ −67 % относительно оливина (мольный объём <math>\Delta{V}_{ol}</math> = 26,89 см³/М — минимальное значение для данного набора минералов). Для биотит — гранатового геотермометра (реакция 1) <math>\Delta{V}_{react}</math> = 7,6 см³/М (или ≈6,7 % относительн пиропа (pyr) <math>\Delta{V}_{pyr}</math> = 113,3 см³/М). Эти значения даже по абсолютной величине значительно различаются. Если их взять относительно конкретного минерала, то различие будет ещё больше. Это приводит к существенной зависимости направления реакции от величины внешнего давления

Влияние диффузии

Широкое участие диффузии при образовании минералов и влияние её на значения Тиз обусловлено наличием газовых составляющих в качестве компонентов изотопных систем. Как правило это вода, CO2, реже СН4.Влияние диффузии на изотопный состав природных соединений оценивается через показатель диффузионного фракционирования <math>{\alpha_{d}}</math> по схеме: <math>{D\rightarrowtail{\alpha_{d}}\rightarrowtail{\alpha_{d}^{n}}}</math>. Здесь <math>{\alpha_{d} = {\sqrt{\frac {D}{D_T}}} = {\sqrt{\frac {M_T}{M}}}}</math>; здесь D и DT -коэффициенты диффузии, М и МT — молекулярные веса легкой и тяжелой компонент; n- число теоретических тарелок, характеризующих глубину диффузионного фракционирования (разделения)[26],[27]. При одновременном действии двух механизмов фракционирования с показателями <math>\alpha_{T}</math> и <math>\alpha_{d}^{n}</math> суммарный эффект разделения определится выражением <math>\alpha={\alpha_{T}}\cdot{\alpha_{d}^{n}}</math>. Если диффундируют изотопы одного элемента, то приходим к равенству (6),

<math>S = \frac{1000ln\alpha_{T_{1}} + n1000ln\alpha_{d_{1}}}{1000ln\alpha_{T_{2}}}\qquad{(6)}</math>

показывающему зависимость Тиз от диффузии. Методика учета влияния диффузии описана в[28]. Если диффундантом является вода, то

<math>\alpha_{d} = \sqrt{19/18} = 1{,}027</math>

При формировании карбонатных систем (скарнов, мраморов, не магматических карбонатитов) величина n изменяется в пределах 0,03- 3,0 для H2O, CH4, CO2. Полностью отсутствует диффузия в магматических карбонатитах. Для компоненты HDO в мусковитах аплитов, сланцев и гранитогнейсов n= 0-1,0; в биотитах аляскитов, гранодиоритов, сланцах, гнейсах- 0-0,65; в роговых обманках гранодиоритов n=1,5.

Влияние диффузии выявлено при анализе изотопного состава кислорода в плагиоклазах, пироксенах и оливинах мафических пород[27]. Величина глубины фракционирования в молекуле СО2 составляет 0,19 (то есть n = 0,19).

Результаты определения влияния диффузии в минералах на Тиз приведены в таблице[20]. В таблице And — андалузит, Sil — силлиманит,Stv — ставролит.

№ п.п. Минерал Порода Регион Тиз n Источник анализов
00001 Роговая обманка 0Гранодиорит 0Невада 553 1,5 Taylor B.E. 1977
00002 000Мусковит 00Пегматит Калифорния 476 1,0 Taylor B.E et. al. 1968
00003 000Мусковит 000Аплит Калифорния 470 1,0 Taylor B.E et. al. 1968
00004 000Мусковит 0Сланец And 0Невада 440 1,0 Shich T.N.et.al.1969
00005 000Мусковит 000Сланец 0Греция 436 1,0 Rye R.O. et.at.,1976
00006 0000Биотит 0Гранодиорит 0Невада 760 0,65 Shappard S.M.,1974
00007 0000Биотит Сланец Sil-Mu 0Намибия 746 0,65 Hoernes S.et.al.1979
00008 0000Биотит Сланец Stv-And 00Альпы 694 0,65 Hoernes S.et.al.1978
00009 0000Биотит 00Гнейс Bio-Pl 00Альпы 756 0,65 Бутвин В. В., 1984
00010 0000Биотит 00Ортогнейс 00Альпы 667 0,65 Hoernes S.et.al.1978

Основные особенности применения термодинамических геотермометров

Для успешного использования ИГТ и ГГТ необходимо выполнение следующих условий[20],[29]:

  1. минералы должны быть одновременны;
  2. Тобр минералов должны быть равными;
  3. минералы должны контактировать друг с другом;
  4. между минералами должен протекать изотопный или ионный обмен; приведённые выше положения способствуют протеканию этого обмена;
  5. в результате протекания этой реакции должно установиться термодинамические изотопное или геохимическое равновесия.

Практика показала, что эти критерии даже не проверяются. Она выявила недостатки применения ГГБТ, не подвергнутые, однако, анализу. Многие авторы, например,[30],[31],[32] и др., отмечают частое несовпадение Тобр минералов, полученных разными авторами и ИГТ (или ГГТ). Якобы для устранения указанных проблем широко распространен ввод в уравнения ГГТ концентраций третьих элементов[33],[34]. Это приводит к громоздкости выражений, описывающих ГГТ; так В. И. Ваганов и С. В. Соколов[31] упоминают выражение ГГТ, содержащее около 24 числовых параметров. В результате с одной стороны для расчетов приходится использовать ЭВМ без серьёзной практической отдачи. С другой стороны точность этих операций оставляет желать лучшего и фактически не изменяется. В связи с этим ряд исследователей, например, B. Wood (1974)[31], T. Morry (1975)[31], отказывается от введения таких поправок. Нами уже отмечались многие из этих недостатков[35],[36], Эти явления привели также к появлению гипотез о «неравновесном состоянии» при выделении минералов, а также существенном влиянии скорости протекания реакции образования минералов на распределения изотопов или вообще элементов[37].

Не отрицая влияния указанных факторов, заметим наличие в технологии применения этих методов некоторых особенностей:

  1. Изучаются только точечные пробы, то-есть берутся два минерала из одной точки.
  2. Все минералы отбираются из валовой выборки, в которой между изучаемыми минералами присутствуют третьи минералы.
  3. Одновременность выделения минералов не ясна.
  4. Отсутствуют доказательства образования минералов при одних и тех же температурах или давлениях.
  5. Наличие термодинамического изотопного и геохимического обмена элементами не выявляется.
  6. Существование термодинамических изотопного и геохимического равновесий между минералами под вопросом.

Для широко распространённого Qw — Mt — ИГТ по данным классических представлений Тобр Qw около 300—400°С, а Mt — 600—700°С, то есть они образованы при разных температурах. По классическим представлениям Qw является наиболее поздним минералом, тогда как акцессорный Mt — один из наиболее ранних минералов. В метаморфических породах температурные и временные соотношения между этими минералами вообще не ясны. Так в ГГТ (2) по изотопным данным Bio образован при ≈700 °C, Gr же по изотопным данным и данным анализа ГЖВ образован при Т ≈ 300—400 °С[20]. Такая же ситуация с амфибол — гранатовым ГГТ . На время создания ГГТ считалось, что Gr образован при ≈ 700 °C, тогда как Тобр амфибола намного меньше, то есть эти минералы не одновременны.

7. Выявляются свойства, заставляющие сомневаться в достоверности ГГБ. Например, не ясно, по какому принципу выбираются минералы как с точки зрения их совместного нахождения в породе, так и с точки зрения возможностей применения к ним принципов термодинамики. Ясно одно, что на данный момент, во-первых, доказательств существования этих реакций в реальных природных условиях нет; во-вторых, все эти уравнения составляются произвольно и не учитываются реальные условия образования минералов. Многие ГГТ составляются на основе экспериментальных исследований, в которых не изучен механизм образования минералов.
8. Ошибки в написании формулы геотермометра, имеющей вид
<math>lnK = {-A\over {T}}+ B</math>.
8a. В этом уравнении не выявлен физический смысл параметров <math>A</math> и <math>B</math>. При теоретическом анализе это уравнение обычно путают с равенством
<math>ln{K}_T = {-{A}_T\over {T}}+ {B}_T</math>,

в котором параметры <math>{A}_T</math> и <math>{B}_T</math> зависят от температуры и для каждого конкретного значения T имеют вполне определённую величину. В уравнении же эти параметры постоянны и не зависят от T.

8б. Не ясен физический смысл параметра <math>\ln{K}</math>. Это выражение имеет смысл, если величина <math>K</math> является безразмерной величиной. Анализ[38], показал, что это не так, поэтому выражение <math>\ln{K}</math> не имеет физического смысла. Эта ошибка восходит к ошибке в написании химического потенциала <math>{\mu= \mu_{0} + RT\ln{C}}</math>, где <math>C</math> -концентрация некоторого компонента в растворе. Поскольку параметр <math>C</math> является размерной величиной, то выражение <math>\ln{C}</math> также не имеет физического смысла. На самом деле это уравнение должно иметь вид
<math>\mu= \mu_{0} + RT\ln{\frac{C}{C_0}}</math> .

Размерность далее обозначается через квадратные скобки […], то есть размерность <math>X_i</math> = <math>\left[X_i\right]</math>. В термодинамике имеется достаточно много выражений, в которых размерность величин не учитывается. Например, закон Рауля в форме <math>P_i = {X_i}\cdot{P_0}</math>, <math>P_0</math> и <math>P_i</math> — давление пара над чистым растворителем и раствором, содержащим <math>X_i</math> мольных долей растворенного вещества. Поскольку <math>\left[X_i\right]</math> ≠ 0, то равенство физически не корректно. Другой пример — абсолютная энтропия в форме

<math>S = {{\frac{R}{{\gamma}-1}}\cdot{\ln{P{V}^{\gamma}}} + C}</math>

где <math>C</math> — постоянная интегрирования[39]; а) поскольку <math>\left[V\right]</math>≠ 0, то не определены размерности <math>\left[V^{\gamma}\right]</math>= ? и <math>\left[{P}\cdot{V^{\gamma}}\right]</math>= ?; б) так как <math>\left[{P}\cdot{V^{\gamma}}\right]</math>= ?, то остаются не ясными физический смысл и размерность <math>\ln{\left({{P}\cdot{V^{\gamma}}}\right)}</math>. То же относится и к выражению [40],

<math>S = {{C_V}\cdot{\ln{T} + R{\ln{V}}} + Const}</math>

поскольку <math>\left[\ln{T}\right]</math> = ? и <math>\left[\ln{V}\right]</math>= ? (V- объём) (правильно <math>\ln{\frac{T}{T_0}}</math> или <math>\ln{\frac{V}{V_0}}</math>).

Реальное выражение для уравнения геотермометра исходит из представлений[29]
<math>R{\ln{\frac{K}{K_{pe}}}} = {-}{\Delta{H_{pe}}}{\left[{{\frac{1}{T}} -{\frac{1}{T_{pe}}}}\right]}\qquad{(7)}</math>,

где <math>K_{pe}</math>, <math>{\Delta{H}_{pe}}</math> и <math>T_{pe}</math> — значения коэффициента распределения, энтальпии реакции и температуры в точке фазового перехода (phaze exchange = pe) (или в любой другой точке с известными названными параметрами). Довольно часто за точку фазового перехода берётся температура плавления минерала. Следовательно,

<math>A = \frac{\Delta{H}_{pe}}{R}</math>,
<math>B = \frac{\Delta{H}_{pe}}{R{T_{pe}}} = \Delta{S}_{pe}</math>

<math>\Delta{S}_{pe}</math> — энтропия реакции обмена в точке фазового перехода.

9. Место геотермометров в ряду методов геологических исследований чётко не определёно, отсюда не чётко определены цели и задачи температурных исследований, а также взаимоотношений между аналоговыми и физическими методами определения температуры с одной стороны и термодинамическими методами — с другой[20],[41].

Область применения геобаротермометров

Постановка проблемы.

Основной задачей использования ТДМ является не просто определение Тобр и Робр минералов, а через эту операцию и сопоставление полученных значений Т и P с таковыми, установленными независимыми аналоговыми или физическими методами, определение равновесного минералу соединения, а затем на этой основе — выявление механизма образования минералов, то есть вида химической реакции, при осуществлении которой происходит образование минерала[27]. Решение этой задачи опирается на аксиомы:

  • 1) все минералы выделяются в термодинамически изотопном и геохимическом равновесиях с некоторыми «компонентами» окружающей среды;
  • 2) минералы и эти «компоненты» выделяются при разложении некоего протовещества (материнского соединения). Именно в процессе этого разложения достигаются необходимые термодинамические изотопное и геохимическое равновесия.

Намечается последовательность решения задачи:

1) с помощью ФМ определяется Тобр и Робр минерала;
2) с помощью ИГТ и ГГТ определяются соответствующие Тобр и Робр минерала и по сходству их с Тобр, выявленного ФМ, определяется состав равновесного минералу соединения;
3) по этим данным составляется уравнение выделения минерала и с помощью ГБ определяется кажущееся Робр;
4) кажущееся Робр сопоставляется с Робр, выявленным ФМ, и по близости их друг другу устанавливается достоверность предложенного уравнения, на основе чего это уравнение принимается или отвергается.

Примеры решения задачи о механизме образования минералов

Карбонатная минерализация

Карбонатная минерализация представлена простыми (кальцит и пр.) или двойными (доломит и др.) солями угольной кислоты с наибольшим распространением кальциевых солей, прежде всего кальцит (КЛ), меньше доломит и арагонита. Кальциты и арагониты могут быть органогенными, являясь продуктом жизнедеятельности организмов (кораллы, моллюски и пр.), и неорганической природы (сталактиты, сталагмиты, травертины и пр.). Они существуют при достаточно низких и стабильных температурах (0- 40 °C). Громадная масса кальцитов слагает высокотемпературные образования: скарны, мрамора, гидротермальные жилы, кальцифиры, карбонатиты и пр.

Низкотемпературные кальциты.

В большинстве случаев предполагается выделение кальцитов по уравнению, неоднократно воспроизводимому в экспериментах,

Ca+2 + 2HCO3−1 = CaCO3 + H2O + СО2…………………………………………………………………..(8).

Однако в природных условиях механизм выделения не установлен. Имеются и экзотические схемы, например, редукция гипса или серы. Изотопный анализ выявил следующие схемы изотопных равновесий (запись означает: на первом месте стоит соединение, равновесное кальциту по углероду; на втором месте — по кислороду). Далее (*) отмечает обменивающийся изотоп:

1). CaCO3 — *СО2- Н2О*;

соответствует реакции (8). Возможно участие организмов, играющих роль катализаторов.

2). CaCO3- *СН4- Н2О*;

образуется по схеме

Са+2+ 2НСО3−1+ 4Н2(орг) → СаСО3+ *СН4+ 3Н2О*(?);

под влиянием организмов, видимо, происходит преобразование аниона НСО3−1.

3). CaCO3- *СН2О- СН2О*;

характеризуется связью с растительной клеткой

2Ca+2+ 4НСО3−1+ 4Н2 (орг) → 2CaCO3+ *CH2O+ CH2O*+ 4Н2O,

хотя механизм возникновения равновесия между КЛ и клеткой не ясен.

4)CaCO3- *СН4- СО2*.

Диагенетические КЛ торфяных зон[42] — по реакции

2Са+2 + 4СН3СОО−1 + 4Н2 орг) → 2СаСО3 + 5*СН4 + СО2*

за счёт микробиологического разложения органических кислот. Практически во всех случаях на формирование изотопного состава кальцитов влияет диффузия преимущественно Н2O и СО2.

Высокотемпературные кальциты.
Все гидротермальные кальциты различных месторождений и регионов равновесны изотопной системе
CaCO3 — *СО2- Н2О*

и образованы по реакции (8), осложненной диффузией этих компонентов.

В метаморфитах с известной изначально известняковой природой (мрамора и скарны) по кальциту до 500 °C (скарны Невады и др.) типична изотопная система
СаСО3-*СО2-СО2*.

При Т > 500 °C по кальциту(мрамора Невады, Адиронак, Украины, скарны Алдана)- изотопная система

СаСО3-*СН4-СО2*.
Кальцифиры Якутии. Им соответствует изотопная система
СаСО3 — *СН4 — Н2О*
В кимберлитах Якутия выявлены изотопные системы:
СаСО3-*СО2-СО2* и
СаСО3-*СН4-СО2*.
Карбонатиты.

Фации по В. С. Самойлову[43] хлорит-серицит- анкеритовая (по кальциту Тиз ≈ 250 °C) и амфибол- доломит- кальцитовая (по кальциту Тиз ≈ 288 °C) изотопная система

СаСО3-*СО2- Н2О*;
Фация альбит — кальцитовая (по кальциту Тиз = 400—550°С) — в основном изотопная система
СаСО3-*СО2-СО2*.
Фация калиево-полевошпат — кальцитовая (по кальциту Тиз = 500—750°С) — изотопная система
СаСО3-*СН4-СО2*,

причем диффузия газовых компонентов не отмечена. По этим данным гипотетическая схема образования высокотемператрных карбонатитов — переплавление известняков.

Силикатная минерализация
I. В этом разделе рассматриваются минералы кислых магматических и метаморфических пород (кварц, биотит и мусковит, плагиоклазы, калиевые полевые шпаты, гранаты, пироксены). Все эти минералы изучены изотопными методами; они выделяются в равновесии с водой[20],[27] за счёт образования при разложении гидратированных комплексов по схеме
(+3Si − O − Si+3)+6распл → 2(H − O − Si+3є)распл[44].

В окрестности точки Ткрист за счёт полимеризации сиботаксической группы (S+3 − O − H)распл образуется ассоциат H4SiO4, разлагаемый по схеме

H4SiO4 → SiO2 + 2H2O.

Этот механизм подтверждается образованием полевых шпатов (калишпат − альбит)(Reesmon, Keller[45] ; Рыженко и др.[46]; Алексеев и др.[47])

Al(OH)4 + 3H4SiO4 + Na+ → [NaAlSi3O8 + 8H2O].

В правой части уравнения присутствуют пары Al − H2O или Kf − H2O, соответствуя изотопным данным. Это уравнение нельзя признать точным, поскольку не ясна ситуация с изотопом водорода в воде. Если же привлечь гипотезу И. Г. Ганеева[48], заменив H4SiO4 на Si(OH)6−2, то реакция перепишется в приемлемом виде

Al+3 + 3Si(OH)6−2 + Na+1 + 2Н+1 → [NaAlSi3O8 + 8H2O] + 2OH−1.

Для гранатов имеются и изотопные (кислород) и силикатные анализы. Изученные гранаты находятся в ассоциации преимущественно с биотитом, кордиеритом и плагиоклазом. По изотопным данным гранат выделяется при 300—450°С; результаты анализа ГЖВ дают те же пределы. Биотит и гранат выделяются в равновесии с водой. Установлено, что наилучше согласие наблюдается в равновесии граната с кордиеритом Cor, биотитом и пироксенами. По экспериментам Л. Л. Перчука и др.[49] при Т= 550—1000°С при совместной кристаллизации ионный обмен между гранатом и кордиеритом отсутствует. По ряду признаков вероятное уравнение образования гранатов имеет вид

… = {Cor + [Grn }+ H2O]+ ….

Здесь скобки отражают: […] — изотопное; {…} — геохимическое равновесия. Этот вид соответствует полной реакции:

хлорит + кварц → {кордиерит + [гранат} + вода].
II. Данные по анализам изотопов кислорода в минералах из метеоритов и пород (эклогиты, кимберлиты, лерцолиты, толеиты, щелочные базальты, основные и ультросновные породы, гавайяиты, габбро, адамелиты). Из анализа расплавных включений следует, что плагиоклазы (Pl) выделялись при 1100 −1300 °C; клинопироксены (Cpx) (преимущественно диопсиды) — 1100—1300°С; оливины (Ol) −1100- 1300 °C ([50];[51] и др.). Эти минералы изотопно равновесны СО2. На распределение изотопов кислорода в минералах метеоритов влияет диффузия СО2. Таким образом, поставщиком 18О в минералы, вероятно, является СО2, учитывая хорошую растворимость СО2 в ультраосновных расплавах высоких давлений. Возможно, СО2 образует с кремнием соединения вида Si(CO3)4−4 и при его переносе играет роль транспорта. Предполагаемый эффект описывается уравнением
2Mg+2 + Si(CO3)4−4 = Mg2SiO4 + 4СО2.

Именно это обстоятельство объясняет присутствие углекислоты в высокотемпературных расплавных включениях. В этом случае роль СО2 аналогична роли воды в расплавах.

По геологическим данным пироп Pyr находятся совместно с клино-(CPX, диопсид) и ортопироксенами (OPX, энстатит), редко — кианитом. По геохимическим данным пироп термодинамически равновесен пироксенам[52][alkaline2002.narod.ru]. Возможное уравнение образования граната имеет вид

… = … {Grn + Px} + ….

Связь граната с пироксеном генетическая: они образуются при разложения некоего протовещества. Оценка его состава опирается на данные количественных измерений соотношений Pyr/CPX в реальных объектах, чаще всего Pyr/CPX ≈ 1.0. Тогда

Mg3Al2Si3O12 + CaMgSi2O6= CaMg4Al2Si5O18

— это кордиерит, изначально образованный, возможно, по реакции

(An)+ (Mg-Ol) + 2(Mg-Opx)

рассмотренной J.M. Mclelland и P.R. Whitney[53].

Рудная минерализация

В этом разделе пассмотрены рудные минералы, встречающиеся в интрузивных породах: магнетиты, ильмениты и шпинели.

Магнетит, ильменит.
I.Изучен изотопный состав кислорода в акцессорных магнетите (Mt) и ильмените (Il) кислых магматитов и метаморфитов. Равновесие минералов с Н2О, СО2 и СО не подтверждается, зато выявлено равновесие с рутилом TiO2, соответствуя возможному образованию системы Mt(Il)- Ru при разложении ферропсевдобрукита или ильменита (П. Я. Ярош[54]; П. Р. Бусек, К. Келль,1966; и т. д.) по реакциям
FeT2iO5 →Il + Ru;
6Il+ О2 → 2Mt + 6Ru.

В отдельных случаях возможно образование минерала за счёт разложения ульвошпинели

6Fe2TiO4 → [6FeTiO3 + 2Fe3O4].

Тогда по паре Mt-Il изотопная температура образования магнетита равна Тизот = 853 °C. Для сравнения в нельсонитах Джугджурского и анортозитов Каларского массивов (А. Н. Соляник и др.,[55]. ) Тизот(Mt) = 820—1100 °C, а в рудных габбро- 560—900°С.

Возможен и другой механизм: образованием Mt — за счёт разложения ильменита по реакции

3FeTiO3 + 2O−2 → [Fe3O4 + 3TiO2].

Тогда Mt находится в изотопном равновесии с рутилом (Ru). В этом случае Mt образуется при Тизот ≈ 450 °C. Такие Тизот(Mt) вполне возможны. Так на рудопроявлении р. Кюэричи жилообразные магнетит-гемоильменитовые руды образованы при Т=430-570°С[55].

В метаморфических породах Il и Mt формируются в равновесии с Ru при Тиз =400 — 500 °C. Если же рассматривать Il как продукт разложения ульвошпинели, то в ассоциации с Mt их Тиз = 458 °C. Магнетит не может быть образован за счёт разложения Il, поскольку в противном случае температуры образования (Тиз = 1100 −2000 °C) геологически не реальны.

В железорудной формации Biwabik в Сев. Миннесоте[56] скарнового типа изучена пара магнетит- кварц. Полученные данные дают температуру образования магнетита в 500—550 °C при условии равновесия его с СО2. По материалам Синякова В. И. (1978), А. М. Дымкина и др.[57] по результатам декрепитации Тобр(Mt) в скарнах колеблется в пределах 420—530 °C. В скарнах[56] при Тизот = 525 °C магнетиты образуются при распаде сидерита по реакции

(а) 3FeCO3 + O−2 → [Fe3O4 + 3CO2].

Здесь не ясна ситуация с углеродом: нет соединения, в равновесии с которым (по углероду) находился бы CO2. В. Н. Загнитко и др.[58], И. П. Луговая[59], ссылаясь на эксперименты, приводят более приемлемые реакции

(б) 3FeCO3 = [Fe3O4 + 2CO2] + CO (безводные среды с удалением газа);
(в) 6FeCO3= [2Fe3O4 + 5CO2] + C (медленное удаление газа).

Таким образом, по изотопным данным намечаются схемы образования Mt:

  • 1) разложение ильменита;
  • 2) разложение ульвошпинели;
  • 3) разложение сидерита (или железосодержащих карбонатов).
II. Геохимические (петрохимические) данные. Изучены преимущественно магнетиты Украинского щита. Mt преимущественно скарнов равновесен пироксенам относительно элементов (Fe, Mg). Следовательно, исходное уравнение должно иметь вид
.… = … + {Px + [Mt} + CO2] + ….

Н. А. Елисеев[60] при описании контактовых роговиков упоминает реакцию

CaMg(CO3)2 + 2SiO2 = CaMg(SiO3)2 + 2CO2.

Если вместо доломита взять анкерит Ca(Mg, Fe)(CO3)2, брейнерит (Mg, Fe)CO3 или сидероплезит (Fe,Mg)CO3, то при метаморфизме карбонатных пород можем получить искомую реакцию, например,

3Ca2MgFe(CO3)4 + 6SiO2= 3CaCO3 +{3CaMg(SiO3)2 + [Fe3O4} + 8CO2] + CO

(Ca2MgFe(CO3)4 — анкерит), хотя здесь не ясна ситуация с углеродом кальцита.

Шпинелиды.

Хотя магнетит также относится к шпинелидам, однако эдесь будут рассмотрены другие шпинелиды. Изучены хромиты и хромшпинелиды из трубок Удачная и Мир (В. В. Ковальский[52][alkaline2002.narod.ru]). Тобр ≈ 1240 °C (М. Н. Таран и др.,[61]), Р не имеет четких значений. Распределение элементов для наиболее вероятной схемы образования минералов описывается уравнением

ln[(Cr+Fe+3)/Al] = −1.27 ln(Mg/Fe+2) + 2.65.

При интерпретации учитывались разные минералы, а также свободные элементы в твёрдом, расплавленном и газообразном состояниях и их одновалентные газообразные ионы на интервале Т=800-1600°С и Р= 1-45 кбар. В результате параметры уравнения соответствуют Т= 1200 °C и Р ≈ 25-30 кбар для реакций обмена:

FeCr2O4 + Mg = MgCr2O4 + Fe;
0,5MgAl2O4 + Cr = 0,5MgCr2O4 + Al.

В этих выборках не определена изотопная природа кислорода из-за отсутствия соответствующих данных. Присутствие элементов в свободном состоянии не совсем понятно. По данным О. Л. Кускова и Н. И. Хитарова[62] это состояние элементов наблюдается при сверхвысоких давлениях (более 100 кбар). По экспериментам[63] при ударном воздействии на Bi и флогопит образуются свободное Fe и шпинелиды.

Сульфидная минерализация

Изучались преимущественно сульфиды (чаще всего пириты, галениты, сфалериты, пирротин) и реже сульфаты (обычно бариты, гипсы и ангидриты). Распространенность их различная: сульфиды более характерны для высокотемпературных образований, хотя пириты (и марказиты) весьма часто образуются в экзогенных условиях. Как правило, высокотемпературные (гидротермы, магматические) сульфиды имеют облегченное (около 0 %о) значение δ34S и узкие пределы её колебаний. В отдельных случаях величина δ34S может опускаться до более низких значений (до -(20 — 25)%о). В целом, считается, что основная масса сульфидов образована при участии глубинной (метеоритной) серы. Сульфаты- преимущественно зоны окисления и низкотемпературные, хотя встречаются и высокотемпературные (ангидриты) образования, например, в норильских Cu — Ni рудах. Для сульфатов более характерны высокие значения величины δ34S, достигающих +(25 ÷ 30) %о.

Эксперименты показывают различное поведение изотопов S сульфидов в зависимости от той формы S в соединении, в равновесии с которым сульфиды находятся. При равновесии сульфидов с соединениями, имеющими восстановленную серу, в сульфидах величина δ34S колеблется в очень узких пределах около отметки 0 %о. В сульфидах, равновесных формам окисленной серы, выявлены большие отрицательные значения и широкие пределы колебаний величины δ34S. Следовательно, для объяснения присутствия легкой S в пирите и галените нет необходимости прибегать к воздействию анаэробных форм организмов или осадочной S. Пириты и галениты со значениями δ34S, близкими к стандарту, для объяснения которых привлекают связь с серой метеоритов, легко объясняются воздействием на них восстановленных форм S, а близость их метеоритной сере говорит только и только об общности физико-химических условий образования сульфидов. В целом же, эти гипотезы завели проблему природы сульфидов в тупик.

Выявлено статистическое преобладание распределений: с уменьшением Т и удалением от рудного тела в жильных и вкрапленных месторождениях происходит обеднение, а в массивных рудах — обогащение изотопом S34. Эксперименты позволяет предположить, что в рудах первого типа сульфиды изотопно равновесны соединениям окисных, а второго — восстановленных форм серы. Наблюдается слабая зависимость состава форм S от морфологического типа руд. Сульфиды в большинстве случаев изотопно равновесны ионам S−2, SO4−2, HSO4−1, H2S. Формирование сульфидов происходит по гипотетической реакции вида

… → … + МеS (или МеS2) + S−2 + … .

В печати обычно обсуждаются реакции типа

Me(HS)3−1 → MeS + HS−1 + H2S [К.Грейнджер, 1976] или
Me+x(HS)nx-n → MeS + HS−1 + H2S [И. Л. Ходаковский,[64]].

Однако здесь присутствует ион HS−1, не выявляемый изотопными данными. Комплексы Me(HS)3−1 имеют вид [Zn(HS)3]−1; [Pb(HS)3]−1; Zn(HS)2 и пр. Эти комплексы больше соответствуют существованию вместо иона HS−1 полисульфидов вида [MeS2]−2 , [MeS4]−2 и др., связываемых с миграцией металлов Hg, As, Sb, Mo и др. [В. В. Щербина,[65] 1962] и растворимых в хлоридных и гидрокарбонатных растворах [Н. И. Говоров и др.[66]]. Но для этих условий необходим высокий потенциал серы, что не всегда имеет место. Более приемлема гипотеза И. Г. Ганеева[67], по которой сера выделяется из бессульфидных растворов по реакции

Pb(OH)4 + 2H2S → PbS + S−2 + 4H2O.

Но здесь не ясны дальнейшая судьба иона S−2 и изотопная природа воды.

Надо заметить, учитывая опыт интерпретации данных по кальцитам, возникновение в правой части уравнений ионов HS−1 и HSO4−1 сомнительно; кроме того, ион HSO4−1 должен вести к образованию гипса, что практически не наблюдается. Появления этих ионов обусловлено, видимо, недоучетом некоторых факторов, возможно, влияние SO3 или диффузии H2S.

На Кызылсайском редкометальном месторождении (Ю.Казахстан) изучен пирит кварц- кальцитовых и кварцевых пострудных жил (размер индивидов пирита достигает 5 — 6 мм). Для серы пиритов характерны низкие величины δ34S (до (-30 %о)), уменьшение с δ34S падением Т (по данным гомогенизации ГЖВ и изотопии кальцитов). Эти признаки говорят о возможной роли в выделении Py окисленных форм S, образованных из-за разложения гипотетических тиосульфатов или сульфитов по возможным схемам:

Fe(S4O6) → FeS2 + 2SO3, или
Fe(S2O3) + H2O → FeS2 + SO4−2 + 2H−1 (Б.Грейнджер, К. Г. Уоррен, 1976).

Однако в этих случаях не объясним изотопный состав кислорода SO3 и SO4−2 и отсутствие парагенных пиритам гипсов в кварц- кальцитовых прожилках. Возможность существования тиосульфатов и сульфитов в гидротермальных условиях показана в работах С. В. Кушнир (1989 г.) и Т. М. Сульжиевой[68] и др.

Заключение

Изобретение методов геобаротермометрии является значительным достижением научной геологии. Их использование помогло раскрыть многие тайны минералообразования, но превращение их в догму завело развитие температурных исследований в тупик. Ясно, что до настоящего времени использование геобаротермометрии касалось только поверхностных сторон геологической реальности. Однако эти методы позволяют решать задачи более глубокого уровня, к которым относятся и определение механизма образования минералов, то есть вида химической реакции, ведущей к выделению минерала. Использование этих методов и полученные с их помощью результаты позволяют оценить непосредственно не связанным решениями с баротемпературных задач исследования.

Примеры:

1.При анализе влияния СО2 на плавление силикатов рассматривались[69] реакции карбонатизации пироксенов (Ens) и оливинов (Ol) под давлением:
(1) Ol + Dio + СО2 → Ens + Dol;
(2) Ol + Dol + СО2 → Ens + Mgt (магнезит);
(3) Ens + Dol + СО2 → Mgt + Qw.

Существование этих механизмов в природных условиях вызывает сомнение. Во-первых, в реальности СО2 присутствует только в правой части уравнений, то есть как продукт реакции. Во-вторых, пироксены изотопно равновесны только СО2, а кварц всегда равновесен воде. Пироксены генетически связаны с гранатами, в приведённых реакциях вообще не упоминаемых. Наконец, для карбонатов в правой части постулируемых уравнений возникает проблема с изотопной историей углерода. Таким образом, эти данные не соответствуют результатам температурных исследований и свидетельствуют о некорректности рассмотренных реакций.

2. В. И. Лучицкий[70], описывая замещение роговой обманки (далее Amp), приводит реакцию
5Amp+ 7W → 2Ep+ Chl+ Act+ Qw+ 2H4Mg2Al2SiO9

(Act — актинолит, W — вода) и пишет, что

"Обыкновенно одновременно развивается эпидот Ep (более высокотемпературный (здесь и далее выделено нами)) и хлорит Chl (более низкотемпературный)… "" (вид заключений, весьма частый в петрологии).

Но если в окрестности одной точки минералы появляются при разных температурах, значит, эти минералы не одновременны и не могут существовать в одном процессе. Поэтому данная реакция должна быть разбита минимум на две самостоятельные реакции.

Другие примеры приведены в таблице.

№ п.п. Формула реакции Источники
0001 Px + Spin → Grn + Ol Leeman W.P., 1970
0002 Cor + 4Hyp → 2Grn + 3Qw Hensen B.J., 1971
0003 8Stav + 12Qw → 4Grn + Chl + 30Kya Федькин В. В., 1975
0004 2Bio + 7Cor → 10Grn + 6Mu + 3Qw Thompson A.B., 1976
0005 4Bio + 3Cor → 6Grn + 4Kf + 4W Currie K.L., 1971
0006 3Bio + 4Mu + 27Qw → 8Grn + 14Kf + 14W Thompson A.B., 1976

В этой таблице практически все минералы в правых частях уравнений в реальных условиях образуются при разных термальных условиях, а ряд пар минералов, например, Grn + Chl, — и при разных барических условиях. В таблице: Px — пироксен, Sp — шпинель, Kya — кианит, Stav -ставролит.

Напишите отзыв о статье "Геобаротермометрия"

Примечания

  1. 1 2 Войткевич Г. В., Мирошников А. Е., Поваренных А. С., Прохоров В. Г. Краткий справочник по геохимии. М.: Недра, 1979
  2. Ермаков Н. П. Исследование минералообразующих растворов. Харьков: изд-во Харьковского университета.1950
  3. Ермаков Н. П. Геохимические системы включений в минералах. М.: Недра, 1972.
  4. Карский Б. Е., Зорин Б. И., Фортунатов С. П. Исследование структурных разновидностей Мамских слюдоносных пегматитов методом декрепитации. //Изв. ВУЗ-ов. Геология и разведка, 1974. № 3.
  5. Ермаков Н. П., Долгов Ю. А. Термобарогеохимия. — М.: Недра, 1979.
  6. Ермаков Н. П., Критерии познания генезиса минералов и среда рудообразования, Львов, 1949 (Минералогический сборник, № 3. Приложение первое)
  7. Мельников Ф. Н., Прокофьев В. Ю., Шатагин Н. Н. Термобарогеохимия. М.: изд-во Академический проект, 2008, 220 с ISBN 978-5-8291-0958-5/
  8. Заварицкий А. Н. Изверженные горные породы. М.: изд-во АН СССР, 1961.
  9. Термодинамический режим метаморфизма. Л.: Наука, 1976.
  10. Bigeleisen Jacob. Quantum mechanical foundations of isotopechemistry. In book: Isotopes and chemical principles. Red. Peter A. Rock. Ser. 11. Washington, 1975.
  11. Bottinga Y., Javoy M. Comments on oxygen geothermometry.//Earth and Planet. Sci. Let., 1973, 20, P. 250—265.
  12. Гриненко В. А., Гриненко Л. Н. Геохимия изотопов серы. М.: Наука,1974. 271 с.
  13. Носик Л. П. Изотопные методы при изучении минералообразования. М.: Наука, 1986. 222 с.
  14. 1 2 Clayton R.N. and et al. Limits on the effect of pressure on isotopic fractionation.//Geochim. Cosmohim. Acta,1975,39,8,1197-1201
  15. Matcha R.L. Theoretical analysis on the electronic structure and molecular propeties of the alkali halides.III Sodium chloride.//J/Chem/Phys.,1968, V.48, 1. P.335 — 343.
  16. Krisher L.C., Norris W.G. Microwave spectrum of silver bromide.//J. Chem. Phys.,1966, 44, 1, 391—394.
  17. Lauric V.W. Note on the determination of molecular structure from spectroscope data.//J.Chem. Phys., 1958, 28, 4, 704—716
  18. Tellgrem R., Olovsson J. Hydrogen bond studies. XXXXVI, The crystal structures of normal and deuterated solid hydrogeh oxalate monohydrate NaHCO2O4 •H2O and NaDCO2O4•D2O.// J. Chem. Phys., 1971,54, 1, 127—134
  19. Harting P. Der thermodynamische kohlenstoffisotopiceffekt im system CH4 — H2O //Isotopenprexis. 1981. Vol. 17. № 4. P. 164—167.
  20. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Макаров В. П. Изотопные геотермометры./XIII научный семинар «Система „Планета Земля“». — М.: МГУ, РОО «Гармония строения Земли и планет», 2005, стр. 228—253.
  21. Саксена С. Термодинамика твёрдых растворов породообразующих минералов. М.: Мир, 1975
  22. Курепин В. А. Термодинамика распределения компонентов между породообразующими силикатами. //Геохимия, 1982. 1. С. 71 — 98
  23. Перчук Л. Л. Биотит — гранатовый геотермометр.//Докл. АН СССР, 1967, Т.177, № 2. С.411-414.
  24. Вуд Б., Фрейзер Д. Основы термодинамики для геологов. М.: Мир, 1981. 184 с.
  25. Перчук П. П. Пироксеновый барометр и «пироксеновые геотермы»//Доклады АН СССР, 1977, 233, 6. С.1196-1199
  26. Шемля М., Перье Ж. Разделение изотопов. — М.: Атомиздат, 1980. С.169.
  27. 1 2 3 4 Макаров В. П. О механизме выделения минералов. /Материалы XVI научного семинара «Систама планета Земля» М.:РОО «Гармония строения Земли и планет», 2008, С.265 — 300. ISBN 978-5-397-00196-0
  28. Кучер М. И., Макаров В. П. и др.//Геоэкология. 1996. № 2. С.21.
  29. 1 2 Макаров В. П. Некоторые свойства геохимических геотермометров./XIV научный семинар «Система „Планета Земля“». М.: РОО «Гармония строения Земли и планет», 2007 °C.142 — 163.
  30. Перчук Л. Л., Кротов А. В. Петрография слюдистых сланцев пояса Тана в южном тектоническом обрамлении Лапландского гранулитового комплекса.//Петрология, 1998, 6,2. С.165-196
  31. 1 2 3 4 Ваганов В. И., Соколов С. В. Термобарометрия ультраосновных парагенезисов. М.: Недра, 1988. 149 с.
  32. Венедиктов В. М. и др. Породообразующие пироксены Украинского щита. Киев: Наукова думка, 1979
  33. Перчук Л. Л. Коррекция биотит-гранатового термометра для случая изоморфизма Mn= Mg + Fe.//Докл. АН СССР, 1981, Т.256.№ 2. С.441- 442.
  34. Перчук Л. Л., Аранович Л. Я. Усовершенствование Bi- Gr- геотермометра: коррекция на содержание фтора в биотите.//Докл. АН СССР, 1984, Т.277, № 2. С.471- 475.
  35. Макаров В. П. Некоторые свойства геохимических геотермометров./ XIV научный семинар «Система „Планета Земля“». М.: РОО «Гармония строения Земли и планет», 2007. C.142 — 163
  36. Макаров В. П. Методические аспекты геохимической геобарометрии./ XIII Геологический Съезд республики Коми. «Геология и минеральные ресурсы Европейского Северо- Востока России: новые результаты и перспективы». — Сыктывкар, 1999, стр. 60- 63..
  37. Устинов В. И., Гриненко В. А. Изотопные равновесия в минеральных ассоциациях.// Геохимия. 1990, 3, С. 307—315.
  38. Макаров В. П. К определению «размерности» физических величин (метрологический аспект)./Мат-лы международной научно-практической конференции «Перспективные инновации в науке, образовании, производстве и транспорте». Одесса: издание «Черноморье», 2007, Т. 15. С.5 — 12.
  39. Румер Ю. В. и др. Термодинамика. Статистическая физика и кинетика. М.: Наука, 1972
  40. Сивухин Д. В. Общий курс физики. Термодинамика и молекулярная физика. М.: Наука, 1973
  41. Макаров В. П. Некоторые свойства геохимических геотермометров./ XIV научный семинар «Система „Планета Земля“». М.: РОО «Гармония строения Земли и планет», 2007 °C.142 — 163.
  42. Anderson T.F. et al. A stable isotope study on the origin of permineralized peat zones in the Herrin Coal.//J. Geology, 1980, V.88,№ 6, P.713- 722.
  43. Самойлов В. С. Карбонатиты (фации и условия образования). М.: Наука, 1977
  44. Анфилогов В. Н., Бобылев И. Б. Термодинамический анализ растворимости воды в силикатных расплавах.//Геохимия, 1985, 9. С.1277 — 1289
  45. Reesmon A.J., Keller W.D. Calculationof apparent stsndart5 free energies of formation of six rock — forming silicate minerals from solubility data///Amer.Miner., 1965, V.50, 10. P.1729 — 1739
  46. Рыженко Б. Н., имельникова Г. Л.. Шваров Ю. В. Моделирование на ЭВМ формирования химического состава природных растворов при взаимодействии в системе вода -порода.//Геохимия, 1981, 4,. С. 481—495.
  47. Алексеев В. А. и др. Кинетика альбитизации калиевого полевого шпата. Условия и механизм реакции.//Геохимия,1989,4.С.559-570
  48. Ганеев И. Г. Строение и свойства гидротермальных растворов. Форма миграции минерального вещества.//Известия АН СССР, сер. Геологическая, 1977, 3, С.22-35.
  49. Перчук Л. Л., др. — Биотит-гранат- кордиеритовое равновесие и эволюция метаморфизма. М.: Наука, 1983
  50. Наумов В. Б. Определение концентрации и давления летучих компонентов в магматических расплавах по включениям в минералах.//Геохимия, 1979, 7. С.997- 1007.
  51. Барсуков В. Л., Когарко Л. Н., Романчев Б. П. Физико-химические параметры дифференциациищёлочно-базальтовых магм.//Геохимия, 1981, 12. С.1816 — 1844
  52. 1 2 Макаров В. П. О механизме образования минералов в кимберлитах.2. Природа гранатов и шпинелидов [alkaline2002.narod.ru]
  53. Mclelland J.M., Whitney P.R. A generalized garnet-forming reaction for metaigneous rocks in the Adirondacks. //Contr.Miner.Petrol.,1980, V.72, 2. P.111 — 122
  54. Ярош П. Я.О выделении рутила при метаморфических изменений ильменита.// Записки Всесоюзного минералогического Общества, 1955,Т.84,№ 4.С.434 — 442
  55. 1 2 Соляник А. Н., Коханова В. Г.. Сапин В. И., Соляник В. А.//Геология рудных месторождений, 1984, 4. С.27- 33.
  56. 1 2 Perry E.C., Bonnichsen B. Quartz and magnetite: oxygen-18 — oxygen- 16 fractionation in metamorpposed Biwabik Iron formation.//.Science. 1966. V.153, 3735. P. 528—529.
  57. Дымкина А. М.,Мазуров М. П., Николаев С. М. Петрология и особенности формирования магнетитовых месторождений Ирбинского рудного поля (В. Саян).//Труды Института геологии и геохимии СО АН СССР, вып. 268. Новосибирск: Наука, 1975.
  58. Загнитко В. М., Луговая И. П. Изотопная геохимия карбонатных и железо-кремнистых пород Украинского щита. Киев: Наукова Думка, 1989. 315 с
  59. Луговая И. П. Изотопный состав кислорода карбонатов железа и продуктов их термической диссоциации./Геол. ж., 1973, Т.33,3. C.42-48
  60. Елисеев Н. А. Метаморфизм. М.: Недра, 1963.
  61. Таран М. Н., Бондарь Ю. В.. Мацюк С. С.. Польшин Э.Вэ Спектроскопические исследования оливина и хромита из метеорита Марьялахти. //Минер. журн. 1989, Т.11, 5. С. 80- 87.
  62. Кусков О. Л., Хитаров Н. И. Термодинамика и геохимия ядра и мантии Земли. М.: Наука, 1982. 278 с.
  63. Мороз Т. Н. и др. О некоторых аспектах использования методов колебательной спектроскопии и порошковой дифрактометрии в геологических исследованиях./Сб. Геология и минеральные ресурсы европейского Северо-Востока России. Новые результаты и новые перспективы. Т.IV.Сыктывкар: КолНЦ Ин-та Геологии,1999.С.33-35.
  64. Ходаковский И. Л. О гидросульфидной форме переноса тяжёлых металлов в гидротермальных растворах.//Геохимия,1966, 8. С.990 — 971
  65. Щербина В. В. Способы выяснения форм переноса химических элементов в геохимических процессах.//Геохимия, 1962, 11. С.945 — 952
  66. Говоров Н. И., Благодарова Н. С., Мукосеева З. Л. Роль карбонатов и галогенидов щелочей в гидротермальном переносе Pb и Zn./Геохимия и минераллгия магматических образований. Владивосток: изд-во ДВГИ, 1966. С. 40 — 47.
  67. Ганеев И. Г. Строение и свойства гидротермальных растворов. Форма миграции минерального вещества.//Известия АН СССР, сер. Геологическая, 1977, № 3, С.22-35.
  68. Сульжиева Т. М., Волков И. И. Тиосульфаты и сульфиты в термальных и гидротермальных водах.//Геохимия, 1982, 7. С.1043-1047
  69. Кадик А. А., Френкель М. Я. Декомпрессия пород коры и верхней мантии как механизм образования магм. М.: Наука. 1982
  70. Лучицкий В. И. Петрография. Т.2. Горные породы. Л.: Госгеолиздат, 1949. С. 366

Отрывок, характеризующий Геобаротермометрия

Через пять минут княжна из своей комнаты услыхала, что несут что то тяжелое. Она выглянула – официанты несли для чего то в спальню кожаный диван, стоявший в кабинете князя Андрея. На лицах несших людей было что то торжественное и тихое.
Княжна Марья сидела одна в своей комнате, прислушиваясь к звукам дома, изредка отворяя дверь, когда проходили мимо, и приглядываясь к тому, что происходило в коридоре. Несколько женщин тихими шагами проходили туда и оттуда, оглядывались на княжну и отворачивались от нее. Она не смела спрашивать, затворяла дверь, возвращалась к себе, и то садилась в свое кресло, то бралась за молитвенник, то становилась на колена пред киотом. К несчастию и удивлению своему, она чувствовала, что молитва не утишала ее волнения. Вдруг дверь ее комнаты тихо отворилась и на пороге ее показалась повязанная платком ее старая няня Прасковья Савишна, почти никогда, вследствие запрещения князя,не входившая к ней в комнату.
– С тобой, Машенька, пришла посидеть, – сказала няня, – да вот княжовы свечи венчальные перед угодником зажечь принесла, мой ангел, – сказала она вздохнув.
– Ах как я рада, няня.
– Бог милостив, голубка. – Няня зажгла перед киотом обвитые золотом свечи и с чулком села у двери. Княжна Марья взяла книгу и стала читать. Только когда слышались шаги или голоса, княжна испуганно, вопросительно, а няня успокоительно смотрели друг на друга. Во всех концах дома было разлито и владело всеми то же чувство, которое испытывала княжна Марья, сидя в своей комнате. По поверью, что чем меньше людей знает о страданиях родильницы, тем меньше она страдает, все старались притвориться незнающими; никто не говорил об этом, но во всех людях, кроме обычной степенности и почтительности хороших манер, царствовавших в доме князя, видна была одна какая то общая забота, смягченность сердца и сознание чего то великого, непостижимого, совершающегося в эту минуту.
В большой девичьей не слышно было смеха. В официантской все люди сидели и молчали, на готове чего то. На дворне жгли лучины и свечи и не спали. Старый князь, ступая на пятку, ходил по кабинету и послал Тихона к Марье Богдановне спросить: что? – Только скажи: князь приказал спросить что? и приди скажи, что она скажет.
– Доложи князю, что роды начались, – сказала Марья Богдановна, значительно посмотрев на посланного. Тихон пошел и доложил князю.
– Хорошо, – сказал князь, затворяя за собою дверь, и Тихон не слыхал более ни малейшего звука в кабинете. Немного погодя, Тихон вошел в кабинет, как будто для того, чтобы поправить свечи. Увидав, что князь лежал на диване, Тихон посмотрел на князя, на его расстроенное лицо, покачал головой, молча приблизился к нему и, поцеловав его в плечо, вышел, не поправив свечей и не сказав, зачем он приходил. Таинство торжественнейшее в мире продолжало совершаться. Прошел вечер, наступила ночь. И чувство ожидания и смягчения сердечного перед непостижимым не падало, а возвышалось. Никто не спал.

Была одна из тех мартовских ночей, когда зима как будто хочет взять свое и высыпает с отчаянной злобой свои последние снега и бураны. Навстречу немца доктора из Москвы, которого ждали каждую минуту и за которым была выслана подстава на большую дорогу, к повороту на проселок, были высланы верховые с фонарями, чтобы проводить его по ухабам и зажорам.
Княжна Марья уже давно оставила книгу: она сидела молча, устремив лучистые глаза на сморщенное, до малейших подробностей знакомое, лицо няни: на прядку седых волос, выбившуюся из под платка, на висящий мешочек кожи под подбородком.
Няня Савишна, с чулком в руках, тихим голосом рассказывала, сама не слыша и не понимая своих слов, сотни раз рассказанное о том, как покойница княгиня в Кишиневе рожала княжну Марью, с крестьянской бабой молдаванкой, вместо бабушки.
– Бог помилует, никогда дохтура не нужны, – говорила она. Вдруг порыв ветра налег на одну из выставленных рам комнаты (по воле князя всегда с жаворонками выставлялось по одной раме в каждой комнате) и, отбив плохо задвинутую задвижку, затрепал штофной гардиной, и пахнув холодом, снегом, задул свечу. Княжна Марья вздрогнула; няня, положив чулок, подошла к окну и высунувшись стала ловить откинутую раму. Холодный ветер трепал концами ее платка и седыми, выбившимися прядями волос.
– Княжна, матушка, едут по прешпекту кто то! – сказала она, держа раму и не затворяя ее. – С фонарями, должно, дохтур…
– Ах Боже мой! Слава Богу! – сказала княжна Марья, – надо пойти встретить его: он не знает по русски.
Княжна Марья накинула шаль и побежала навстречу ехавшим. Когда она проходила переднюю, она в окно видела, что какой то экипаж и фонари стояли у подъезда. Она вышла на лестницу. На столбике перил стояла сальная свеча и текла от ветра. Официант Филипп, с испуганным лицом и с другой свечей в руке, стоял ниже, на первой площадке лестницы. Еще пониже, за поворотом, по лестнице, слышны были подвигавшиеся шаги в теплых сапогах. И какой то знакомый, как показалось княжне Марье, голос, говорил что то.
– Слава Богу! – сказал голос. – А батюшка?
– Почивать легли, – отвечал голос дворецкого Демьяна, бывшего уже внизу.
Потом еще что то сказал голос, что то ответил Демьян, и шаги в теплых сапогах стали быстрее приближаться по невидному повороту лестницы. «Это Андрей! – подумала княжна Марья. Нет, это не может быть, это было бы слишком необыкновенно», подумала она, и в ту же минуту, как она думала это, на площадке, на которой стоял официант со свечой, показались лицо и фигура князя Андрея в шубе с воротником, обсыпанным снегом. Да, это был он, но бледный и худой, и с измененным, странно смягченным, но тревожным выражением лица. Он вошел на лестницу и обнял сестру.
– Вы не получили моего письма? – спросил он, и не дожидаясь ответа, которого бы он и не получил, потому что княжна не могла говорить, он вернулся, и с акушером, который вошел вслед за ним (он съехался с ним на последней станции), быстрыми шагами опять вошел на лестницу и опять обнял сестру. – Какая судьба! – проговорил он, – Маша милая – и, скинув шубу и сапоги, пошел на половину княгини.


Маленькая княгиня лежала на подушках, в белом чепчике. (Страдания только что отпустили ее.) Черные волосы прядями вились у ее воспаленных, вспотевших щек; румяный, прелестный ротик с губкой, покрытой черными волосиками, был раскрыт, и она радостно улыбалась. Князь Андрей вошел в комнату и остановился перед ней, у изножья дивана, на котором она лежала. Блестящие глаза, смотревшие детски, испуганно и взволнованно, остановились на нем, не изменяя выражения. «Я вас всех люблю, я никому зла не делала, за что я страдаю? помогите мне», говорило ее выражение. Она видела мужа, но не понимала значения его появления теперь перед нею. Князь Андрей обошел диван и в лоб поцеловал ее.
– Душенька моя, – сказал он: слово, которое никогда не говорил ей. – Бог милостив. – Она вопросительно, детски укоризненно посмотрела на него.
– Я от тебя ждала помощи, и ничего, ничего, и ты тоже! – сказали ее глаза. Она не удивилась, что он приехал; она не поняла того, что он приехал. Его приезд не имел никакого отношения до ее страданий и облегчения их. Муки вновь начались, и Марья Богдановна посоветовала князю Андрею выйти из комнаты.
Акушер вошел в комнату. Князь Андрей вышел и, встретив княжну Марью, опять подошел к ней. Они шопотом заговорили, но всякую минуту разговор замолкал. Они ждали и прислушивались.
– Allez, mon ami, [Иди, мой друг,] – сказала княжна Марья. Князь Андрей опять пошел к жене, и в соседней комнате сел дожидаясь. Какая то женщина вышла из ее комнаты с испуганным лицом и смутилась, увидав князя Андрея. Он закрыл лицо руками и просидел так несколько минут. Жалкие, беспомощно животные стоны слышались из за двери. Князь Андрей встал, подошел к двери и хотел отворить ее. Дверь держал кто то.
– Нельзя, нельзя! – проговорил оттуда испуганный голос. – Он стал ходить по комнате. Крики замолкли, еще прошло несколько секунд. Вдруг страшный крик – не ее крик, она не могла так кричать, – раздался в соседней комнате. Князь Андрей подбежал к двери; крик замолк, послышался крик ребенка.
«Зачем принесли туда ребенка? подумал в первую секунду князь Андрей. Ребенок? Какой?… Зачем там ребенок? Или это родился ребенок?» Когда он вдруг понял всё радостное значение этого крика, слезы задушили его, и он, облокотившись обеими руками на подоконник, всхлипывая, заплакал, как плачут дети. Дверь отворилась. Доктор, с засученными рукавами рубашки, без сюртука, бледный и с трясущейся челюстью, вышел из комнаты. Князь Андрей обратился к нему, но доктор растерянно взглянул на него и, ни слова не сказав, прошел мимо. Женщина выбежала и, увидав князя Андрея, замялась на пороге. Он вошел в комнату жены. Она мертвая лежала в том же положении, в котором он видел ее пять минут тому назад, и то же выражение, несмотря на остановившиеся глаза и на бледность щек, было на этом прелестном, детском личике с губкой, покрытой черными волосиками.
«Я вас всех люблю и никому дурного не делала, и что вы со мной сделали?» говорило ее прелестное, жалкое, мертвое лицо. В углу комнаты хрюкнуло и пискнуло что то маленькое, красное в белых трясущихся руках Марьи Богдановны.

Через два часа после этого князь Андрей тихими шагами вошел в кабинет к отцу. Старик всё уже знал. Он стоял у самой двери, и, как только она отворилась, старик молча старческими, жесткими руками, как тисками, обхватил шею сына и зарыдал как ребенок.

Через три дня отпевали маленькую княгиню, и, прощаясь с нею, князь Андрей взошел на ступени гроба. И в гробу было то же лицо, хотя и с закрытыми глазами. «Ах, что вы со мной сделали?» всё говорило оно, и князь Андрей почувствовал, что в душе его оторвалось что то, что он виноват в вине, которую ему не поправить и не забыть. Он не мог плакать. Старик тоже вошел и поцеловал ее восковую ручку, спокойно и высоко лежащую на другой, и ему ее лицо сказало: «Ах, что и за что вы это со мной сделали?» И старик сердито отвернулся, увидав это лицо.

Еще через пять дней крестили молодого князя Николая Андреича. Мамушка подбородком придерживала пеленки, в то время, как гусиным перышком священник мазал сморщенные красные ладонки и ступеньки мальчика.
Крестный отец дед, боясь уронить, вздрагивая, носил младенца вокруг жестяной помятой купели и передавал его крестной матери, княжне Марье. Князь Андрей, замирая от страха, чтоб не утопили ребенка, сидел в другой комнате, ожидая окончания таинства. Он радостно взглянул на ребенка, когда ему вынесла его нянюшка, и одобрительно кивнул головой, когда нянюшка сообщила ему, что брошенный в купель вощечок с волосками не потонул, а поплыл по купели.


Участие Ростова в дуэли Долохова с Безуховым было замято стараниями старого графа, и Ростов вместо того, чтобы быть разжалованным, как он ожидал, был определен адъютантом к московскому генерал губернатору. Вследствие этого он не мог ехать в деревню со всем семейством, а оставался при своей новой должности всё лето в Москве. Долохов выздоровел, и Ростов особенно сдружился с ним в это время его выздоровления. Долохов больной лежал у матери, страстно и нежно любившей его. Старушка Марья Ивановна, полюбившая Ростова за его дружбу к Феде, часто говорила ему про своего сына.
– Да, граф, он слишком благороден и чист душою, – говаривала она, – для нашего нынешнего, развращенного света. Добродетели никто не любит, она всем глаза колет. Ну скажите, граф, справедливо это, честно это со стороны Безухова? А Федя по своему благородству любил его, и теперь никогда ничего дурного про него не говорит. В Петербурге эти шалости с квартальным там что то шутили, ведь они вместе делали? Что ж, Безухову ничего, а Федя все на своих плечах перенес! Ведь что он перенес! Положим, возвратили, да ведь как же и не возвратить? Я думаю таких, как он, храбрецов и сынов отечества не много там было. Что ж теперь – эта дуэль! Есть ли чувство, честь у этих людей! Зная, что он единственный сын, вызвать на дуэль и стрелять так прямо! Хорошо, что Бог помиловал нас. И за что же? Ну кто же в наше время не имеет интриги? Что ж, коли он так ревнив? Я понимаю, ведь он прежде мог дать почувствовать, а то год ведь продолжалось. И что же, вызвал на дуэль, полагая, что Федя не будет драться, потому что он ему должен. Какая низость! Какая гадость! Я знаю, вы Федю поняли, мой милый граф, оттого то я вас душой люблю, верьте мне. Его редкие понимают. Это такая высокая, небесная душа!
Сам Долохов часто во время своего выздоровления говорил Ростову такие слова, которых никак нельзя было ожидать от него. – Меня считают злым человеком, я знаю, – говаривал он, – и пускай. Я никого знать не хочу кроме тех, кого люблю; но кого я люблю, того люблю так, что жизнь отдам, а остальных передавлю всех, коли станут на дороге. У меня есть обожаемая, неоцененная мать, два три друга, ты в том числе, а на остальных я обращаю внимание только на столько, на сколько они полезны или вредны. И все почти вредны, в особенности женщины. Да, душа моя, – продолжал он, – мужчин я встречал любящих, благородных, возвышенных; но женщин, кроме продажных тварей – графинь или кухарок, всё равно – я не встречал еще. Я не встречал еще той небесной чистоты, преданности, которых я ищу в женщине. Ежели бы я нашел такую женщину, я бы жизнь отдал за нее. А эти!… – Он сделал презрительный жест. – И веришь ли мне, ежели я еще дорожу жизнью, то дорожу только потому, что надеюсь еще встретить такое небесное существо, которое бы возродило, очистило и возвысило меня. Но ты не понимаешь этого.
– Нет, я очень понимаю, – отвечал Ростов, находившийся под влиянием своего нового друга.

Осенью семейство Ростовых вернулось в Москву. В начале зимы вернулся и Денисов и остановился у Ростовых. Это первое время зимы 1806 года, проведенное Николаем Ростовым в Москве, было одно из самых счастливых и веселых для него и для всего его семейства. Николай привлек с собой в дом родителей много молодых людей. Вера была двадцати летняя, красивая девица; Соня шестнадцати летняя девушка во всей прелести только что распустившегося цветка; Наташа полу барышня, полу девочка, то детски смешная, то девически обворожительная.
В доме Ростовых завелась в это время какая то особенная атмосфера любовности, как это бывает в доме, где очень милые и очень молодые девушки. Всякий молодой человек, приезжавший в дом Ростовых, глядя на эти молодые, восприимчивые, чему то (вероятно своему счастию) улыбающиеся, девические лица, на эту оживленную беготню, слушая этот непоследовательный, но ласковый ко всем, на всё готовый, исполненный надежды лепет женской молодежи, слушая эти непоследовательные звуки, то пенья, то музыки, испытывал одно и то же чувство готовности к любви и ожидания счастья, которое испытывала и сама молодежь дома Ростовых.
В числе молодых людей, введенных Ростовым, был одним из первых – Долохов, который понравился всем в доме, исключая Наташи. За Долохова она чуть не поссорилась с братом. Она настаивала на том, что он злой человек, что в дуэли с Безуховым Пьер был прав, а Долохов виноват, что он неприятен и неестествен.
– Нечего мне понимать, – с упорным своевольством кричала Наташа, – он злой и без чувств. Вот ведь я же люблю твоего Денисова, он и кутила, и всё, а я всё таки его люблю, стало быть я понимаю. Не умею, как тебе сказать; у него всё назначено, а я этого не люблю. Денисова…
– Ну Денисов другое дело, – отвечал Николай, давая чувствовать, что в сравнении с Долоховым даже и Денисов был ничто, – надо понимать, какая душа у этого Долохова, надо видеть его с матерью, это такое сердце!
– Уж этого я не знаю, но с ним мне неловко. И ты знаешь ли, что он влюбился в Соню?
– Какие глупости…
– Я уверена, вот увидишь. – Предсказание Наташи сбывалось. Долохов, не любивший дамского общества, стал часто бывать в доме, и вопрос о том, для кого он ездит, скоро (хотя и никто не говорил про это) был решен так, что он ездит для Сони. И Соня, хотя никогда не посмела бы сказать этого, знала это и всякий раз, как кумач, краснела при появлении Долохова.
Долохов часто обедал у Ростовых, никогда не пропускал спектакля, где они были, и бывал на балах adolescentes [подростков] у Иогеля, где всегда бывали Ростовы. Он оказывал преимущественное внимание Соне и смотрел на нее такими глазами, что не только она без краски не могла выдержать этого взгляда, но и старая графиня и Наташа краснели, заметив этот взгляд.
Видно было, что этот сильный, странный мужчина находился под неотразимым влиянием, производимым на него этой черненькой, грациозной, любящей другого девочкой.
Ростов замечал что то новое между Долоховым и Соней; но он не определял себе, какие это были новые отношения. «Они там все влюблены в кого то», думал он про Соню и Наташу. Но ему было не так, как прежде, ловко с Соней и Долоховым, и он реже стал бывать дома.
С осени 1806 года опять всё заговорило о войне с Наполеоном еще с большим жаром, чем в прошлом году. Назначен был не только набор рекрут, но и еще 9 ти ратников с тысячи. Повсюду проклинали анафемой Бонапартия, и в Москве только и толков было, что о предстоящей войне. Для семейства Ростовых весь интерес этих приготовлений к войне заключался только в том, что Николушка ни за что не соглашался оставаться в Москве и выжидал только конца отпуска Денисова с тем, чтобы с ним вместе ехать в полк после праздников. Предстоящий отъезд не только не мешал ему веселиться, но еще поощрял его к этому. Большую часть времени он проводил вне дома, на обедах, вечерах и балах.

ХI
На третий день Рождества, Николай обедал дома, что в последнее время редко случалось с ним. Это был официально прощальный обед, так как он с Денисовым уезжал в полк после Крещенья. Обедало человек двадцать, в том числе Долохов и Денисов.
Никогда в доме Ростовых любовный воздух, атмосфера влюбленности не давали себя чувствовать с такой силой, как в эти дни праздников. «Лови минуты счастия, заставляй себя любить, влюбляйся сам! Только это одно есть настоящее на свете – остальное всё вздор. И этим одним мы здесь только и заняты», – говорила эта атмосфера. Николай, как и всегда, замучив две пары лошадей и то не успев побывать во всех местах, где ему надо было быть и куда его звали, приехал домой перед самым обедом. Как только он вошел, он заметил и почувствовал напряженность любовной атмосферы в доме, но кроме того он заметил странное замешательство, царствующее между некоторыми из членов общества. Особенно взволнованы были Соня, Долохов, старая графиня и немного Наташа. Николай понял, что что то должно было случиться до обеда между Соней и Долоховым и с свойственною ему чуткостью сердца был очень нежен и осторожен, во время обеда, в обращении с ними обоими. В этот же вечер третьего дня праздников должен был быть один из тех балов у Иогеля (танцовального учителя), которые он давал по праздникам для всех своих учеников и учениц.
– Николенька, ты поедешь к Иогелю? Пожалуйста, поезжай, – сказала ему Наташа, – он тебя особенно просил, и Василий Дмитрич (это был Денисов) едет.
– Куда я не поеду по приказанию г'афини! – сказал Денисов, шутливо поставивший себя в доме Ростовых на ногу рыцаря Наташи, – pas de chale [танец с шалью] готов танцовать.
– Коли успею! Я обещал Архаровым, у них вечер, – сказал Николай.
– А ты?… – обратился он к Долохову. И только что спросил это, заметил, что этого не надо было спрашивать.
– Да, может быть… – холодно и сердито отвечал Долохов, взглянув на Соню и, нахмурившись, точно таким взглядом, каким он на клубном обеде смотрел на Пьера, опять взглянул на Николая.
«Что нибудь есть», подумал Николай и еще более утвердился в этом предположении тем, что Долохов тотчас же после обеда уехал. Он вызвал Наташу и спросил, что такое?
– А я тебя искала, – сказала Наташа, выбежав к нему. – Я говорила, ты всё не хотел верить, – торжествующе сказала она, – он сделал предложение Соне.
Как ни мало занимался Николай Соней за это время, но что то как бы оторвалось в нем, когда он услыхал это. Долохов был приличная и в некоторых отношениях блестящая партия для бесприданной сироты Сони. С точки зрения старой графини и света нельзя было отказать ему. И потому первое чувство Николая, когда он услыхал это, было озлобление против Сони. Он приготавливался к тому, чтобы сказать: «И прекрасно, разумеется, надо забыть детские обещания и принять предложение»; но не успел он еще сказать этого…
– Можешь себе представить! она отказала, совсем отказала! – заговорила Наташа. – Она сказала, что любит другого, – прибавила она, помолчав немного.
«Да иначе и не могла поступить моя Соня!» подумал Николай.
– Сколько ее ни просила мама, она отказала, и я знаю, она не переменит, если что сказала…
– А мама просила ее! – с упреком сказал Николай.
– Да, – сказала Наташа. – Знаешь, Николенька, не сердись; но я знаю, что ты на ней не женишься. Я знаю, Бог знает отчего, я знаю верно, ты не женишься.
– Ну, этого ты никак не знаешь, – сказал Николай; – но мне надо поговорить с ней. Что за прелесть, эта Соня! – прибавил он улыбаясь.
– Это такая прелесть! Я тебе пришлю ее. – И Наташа, поцеловав брата, убежала.
Через минуту вошла Соня, испуганная, растерянная и виноватая. Николай подошел к ней и поцеловал ее руку. Это был первый раз, что они в этот приезд говорили с глазу на глаз и о своей любви.
– Sophie, – сказал он сначала робко, и потом всё смелее и смелее, – ежели вы хотите отказаться не только от блестящей, от выгодной партии; но он прекрасный, благородный человек… он мой друг…
Соня перебила его.
– Я уж отказалась, – сказала она поспешно.
– Ежели вы отказываетесь для меня, то я боюсь, что на мне…
Соня опять перебила его. Она умоляющим, испуганным взглядом посмотрела на него.
– Nicolas, не говорите мне этого, – сказала она.
– Нет, я должен. Может быть это suffisance [самонадеянность] с моей стороны, но всё лучше сказать. Ежели вы откажетесь для меня, то я должен вам сказать всю правду. Я вас люблю, я думаю, больше всех…
– Мне и довольно, – вспыхнув, сказала Соня.
– Нет, но я тысячу раз влюблялся и буду влюбляться, хотя такого чувства дружбы, доверия, любви, я ни к кому не имею, как к вам. Потом я молод. Мaman не хочет этого. Ну, просто, я ничего не обещаю. И я прошу вас подумать о предложении Долохова, – сказал он, с трудом выговаривая фамилию своего друга.
– Не говорите мне этого. Я ничего не хочу. Я люблю вас, как брата, и всегда буду любить, и больше мне ничего не надо.
– Вы ангел, я вас не стою, но я только боюсь обмануть вас. – Николай еще раз поцеловал ее руку.


У Иогеля были самые веселые балы в Москве. Это говорили матушки, глядя на своих adolescentes, [девушек,] выделывающих свои только что выученные па; это говорили и сами adolescentes и adolescents, [девушки и юноши,] танцовавшие до упаду; эти взрослые девицы и молодые люди, приезжавшие на эти балы с мыслию снизойти до них и находя в них самое лучшее веселье. В этот же год на этих балах сделалось два брака. Две хорошенькие княжны Горчаковы нашли женихов и вышли замуж, и тем еще более пустили в славу эти балы. Особенного на этих балах было то, что не было хозяина и хозяйки: был, как пух летающий, по правилам искусства расшаркивающийся, добродушный Иогель, который принимал билетики за уроки от всех своих гостей; было то, что на эти балы еще езжали только те, кто хотел танцовать и веселиться, как хотят этого 13 ти и 14 ти летние девочки, в первый раз надевающие длинные платья. Все, за редкими исключениями, были или казались хорошенькими: так восторженно они все улыбались и так разгорались их глазки. Иногда танцовывали даже pas de chale лучшие ученицы, из которых лучшая была Наташа, отличавшаяся своею грациозностью; но на этом, последнем бале танцовали только экосезы, англезы и только что входящую в моду мазурку. Зала была взята Иогелем в дом Безухова, и бал очень удался, как говорили все. Много было хорошеньких девочек, и Ростовы барышни были из лучших. Они обе были особенно счастливы и веселы. В этот вечер Соня, гордая предложением Долохова, своим отказом и объяснением с Николаем, кружилась еще дома, не давая девушке дочесать свои косы, и теперь насквозь светилась порывистой радостью.
Наташа, не менее гордая тем, что она в первый раз была в длинном платье, на настоящем бале, была еще счастливее. Обе были в белых, кисейных платьях с розовыми лентами.
Наташа сделалась влюблена с самой той минуты, как она вошла на бал. Она не была влюблена ни в кого в особенности, но влюблена была во всех. В того, на кого она смотрела в ту минуту, как она смотрела, в того она и была влюблена.
– Ах, как хорошо! – всё говорила она, подбегая к Соне.
Николай с Денисовым ходили по залам, ласково и покровительственно оглядывая танцующих.
– Как она мила, к'асавица будет, – сказал Денисов.
– Кто?
– Г'афиня Наташа, – отвечал Денисов.
– И как она танцует, какая г'ация! – помолчав немного, опять сказал он.
– Да про кого ты говоришь?
– Про сест'у п'о твою, – сердито крикнул Денисов.
Ростов усмехнулся.
– Mon cher comte; vous etes l'un de mes meilleurs ecoliers, il faut que vous dansiez, – сказал маленький Иогель, подходя к Николаю. – Voyez combien de jolies demoiselles. [Любезный граф, вы один из лучших моих учеников. Вам надо танцовать. Посмотрите, сколько хорошеньких девушек!] – Он с тою же просьбой обратился и к Денисову, тоже своему бывшему ученику.
– Non, mon cher, je fe'ai tapisse'ie, [Нет, мой милый, я посижу у стенки,] – сказал Денисов. – Разве вы не помните, как дурно я пользовался вашими уроками?
– О нет! – поспешно утешая его, сказал Иогель. – Вы только невнимательны были, а вы имели способности, да, вы имели способности.
Заиграли вновь вводившуюся мазурку; Николай не мог отказать Иогелю и пригласил Соню. Денисов подсел к старушкам и облокотившись на саблю, притопывая такт, что то весело рассказывал и смешил старых дам, поглядывая на танцующую молодежь. Иогель в первой паре танцовал с Наташей, своей гордостью и лучшей ученицей. Мягко, нежно перебирая своими ножками в башмачках, Иогель первым полетел по зале с робевшей, но старательно выделывающей па Наташей. Денисов не спускал с нее глаз и пристукивал саблей такт, с таким видом, который ясно говорил, что он сам не танцует только от того, что не хочет, а не от того, что не может. В середине фигуры он подозвал к себе проходившего мимо Ростова.
– Это совсем не то, – сказал он. – Разве это польская мазу'ка? А отлично танцует. – Зная, что Денисов и в Польше даже славился своим мастерством плясать польскую мазурку, Николай подбежал к Наташе:
– Поди, выбери Денисова. Вот танцует! Чудо! – сказал он.
Когда пришел опять черед Наташе, она встала и быстро перебирая своими с бантиками башмачками, робея, одна пробежала через залу к углу, где сидел Денисов. Она видела, что все смотрят на нее и ждут. Николай видел, что Денисов и Наташа улыбаясь спорили, и что Денисов отказывался, но радостно улыбался. Он подбежал.
– Пожалуйста, Василий Дмитрич, – говорила Наташа, – пойдемте, пожалуйста.
– Да, что, увольте, г'афиня, – говорил Денисов.
– Ну, полно, Вася, – сказал Николай.
– Точно кота Ваську угова'ивают, – шутя сказал Денисов.
– Целый вечер вам буду петь, – сказала Наташа.
– Волшебница всё со мной сделает! – сказал Денисов и отстегнул саблю. Он вышел из за стульев, крепко взял за руку свою даму, приподнял голову и отставил ногу, ожидая такта. Только на коне и в мазурке не видно было маленького роста Денисова, и он представлялся тем самым молодцом, каким он сам себя чувствовал. Выждав такт, он с боку, победоносно и шутливо, взглянул на свою даму, неожиданно пристукнул одной ногой и, как мячик, упруго отскочил от пола и полетел вдоль по кругу, увлекая за собой свою даму. Он не слышно летел половину залы на одной ноге, и, казалось, не видел стоявших перед ним стульев и прямо несся на них; но вдруг, прищелкнув шпорами и расставив ноги, останавливался на каблуках, стоял так секунду, с грохотом шпор стучал на одном месте ногами, быстро вертелся и, левой ногой подщелкивая правую, опять летел по кругу. Наташа угадывала то, что он намерен был сделать, и, сама не зная как, следила за ним – отдаваясь ему. То он кружил ее, то на правой, то на левой руке, то падая на колена, обводил ее вокруг себя, и опять вскакивал и пускался вперед с такой стремительностью, как будто он намерен был, не переводя духа, перебежать через все комнаты; то вдруг опять останавливался и делал опять новое и неожиданное колено. Когда он, бойко закружив даму перед ее местом, щелкнул шпорой, кланяясь перед ней, Наташа даже не присела ему. Она с недоуменьем уставила на него глаза, улыбаясь, как будто не узнавая его. – Что ж это такое? – проговорила она.
Несмотря на то, что Иогель не признавал эту мазурку настоящей, все были восхищены мастерством Денисова, беспрестанно стали выбирать его, и старики, улыбаясь, стали разговаривать про Польшу и про доброе старое время. Денисов, раскрасневшись от мазурки и отираясь платком, подсел к Наташе и весь бал не отходил от нее.


Два дня после этого, Ростов не видал Долохова у своих и не заставал его дома; на третий день он получил от него записку. «Так как я в доме у вас бывать более не намерен по известным тебе причинам и еду в армию, то нынче вечером я даю моим приятелям прощальную пирушку – приезжай в английскую гостинницу». Ростов в 10 м часу, из театра, где он был вместе с своими и Денисовым, приехал в назначенный день в английскую гостинницу. Его тотчас же провели в лучшее помещение гостинницы, занятое на эту ночь Долоховым. Человек двадцать толпилось около стола, перед которым между двумя свечами сидел Долохов. На столе лежало золото и ассигнации, и Долохов метал банк. После предложения и отказа Сони, Николай еще не видался с ним и испытывал замешательство при мысли о том, как они свидятся.
Светлый холодный взгляд Долохова встретил Ростова еще у двери, как будто он давно ждал его.
– Давно не видались, – сказал он, – спасибо, что приехал. Вот только домечу, и явится Илюшка с хором.
– Я к тебе заезжал, – сказал Ростов, краснея.
Долохов не отвечал ему. – Можешь поставить, – сказал он.
Ростов вспомнил в эту минуту странный разговор, который он имел раз с Долоховым. – «Играть на счастие могут только дураки», сказал тогда Долохов.
– Или ты боишься со мной играть? – сказал теперь Долохов, как будто угадав мысль Ростова, и улыбнулся. Из за улыбки его Ростов увидал в нем то настроение духа, которое было у него во время обеда в клубе и вообще в те времена, когда, как бы соскучившись ежедневной жизнью, Долохов чувствовал необходимость каким нибудь странным, большей частью жестоким, поступком выходить из нее.
Ростову стало неловко; он искал и не находил в уме своем шутки, которая ответила бы на слова Долохова. Но прежде, чем он успел это сделать, Долохов, глядя прямо в лицо Ростову, медленно и с расстановкой, так, что все могли слышать, сказал ему:
– А помнишь, мы говорили с тобой про игру… дурак, кто на счастье хочет играть; играть надо наверное, а я хочу попробовать.
«Попробовать на счастие, или наверное?» подумал Ростов.
– Да и лучше не играй, – прибавил он, и треснув разорванной колодой, прибавил: – Банк, господа!
Придвинув вперед деньги, Долохов приготовился метать. Ростов сел подле него и сначала не играл. Долохов взглядывал на него.
– Что ж не играешь? – сказал Долохов. И странно, Николай почувствовал необходимость взять карту, поставить на нее незначительный куш и начать игру.
– Со мной денег нет, – сказал Ростов.
– Поверю!
Ростов поставил 5 рублей на карту и проиграл, поставил еще и опять проиграл. Долохов убил, т. е. выиграл десять карт сряду у Ростова.
– Господа, – сказал он, прометав несколько времени, – прошу класть деньги на карты, а то я могу спутаться в счетах.
Один из игроков сказал, что, он надеется, ему можно поверить.
– Поверить можно, но боюсь спутаться; прошу класть деньги на карты, – отвечал Долохов. – Ты не стесняйся, мы с тобой сочтемся, – прибавил он Ростову.
Игра продолжалась: лакей, не переставая, разносил шампанское.
Все карты Ростова бились, и на него было написано до 800 т рублей. Он надписал было над одной картой 800 т рублей, но в то время, как ему подавали шампанское, он раздумал и написал опять обыкновенный куш, двадцать рублей.
– Оставь, – сказал Долохов, хотя он, казалось, и не смотрел на Ростова, – скорее отыграешься. Другим даю, а тебе бью. Или ты меня боишься? – повторил он.
Ростов повиновался, оставил написанные 800 и поставил семерку червей с оторванным уголком, которую он поднял с земли. Он хорошо ее после помнил. Он поставил семерку червей, надписав над ней отломанным мелком 800, круглыми, прямыми цифрами; выпил поданный стакан согревшегося шампанского, улыбнулся на слова Долохова, и с замиранием сердца ожидая семерки, стал смотреть на руки Долохова, державшего колоду. Выигрыш или проигрыш этой семерки червей означал многое для Ростова. В Воскресенье на прошлой неделе граф Илья Андреич дал своему сыну 2 000 рублей, и он, никогда не любивший говорить о денежных затруднениях, сказал ему, что деньги эти были последние до мая, и что потому он просил сына быть на этот раз поэкономнее. Николай сказал, что ему и это слишком много, и что он дает честное слово не брать больше денег до весны. Теперь из этих денег оставалось 1 200 рублей. Стало быть, семерка червей означала не только проигрыш 1 600 рублей, но и необходимость изменения данному слову. Он с замиранием сердца смотрел на руки Долохова и думал: «Ну, скорей, дай мне эту карту, и я беру фуражку, уезжаю домой ужинать с Денисовым, Наташей и Соней, и уж верно никогда в руках моих не будет карты». В эту минуту домашняя жизнь его, шуточки с Петей, разговоры с Соней, дуэты с Наташей, пикет с отцом и даже спокойная постель в Поварском доме, с такою силою, ясностью и прелестью представились ему, как будто всё это было давно прошедшее, потерянное и неоцененное счастье. Он не мог допустить, чтобы глупая случайность, заставив семерку лечь прежде на право, чем на лево, могла бы лишить его всего этого вновь понятого, вновь освещенного счастья и повергнуть его в пучину еще неиспытанного и неопределенного несчастия. Это не могло быть, но он всё таки ожидал с замиранием движения рук Долохова. Ширококостые, красноватые руки эти с волосами, видневшимися из под рубашки, положили колоду карт, и взялись за подаваемый стакан и трубку.
– Так ты не боишься со мной играть? – повторил Долохов, и, как будто для того, чтобы рассказать веселую историю, он положил карты, опрокинулся на спинку стула и медлительно с улыбкой стал рассказывать:
– Да, господа, мне говорили, что в Москве распущен слух, будто я шулер, поэтому советую вам быть со мной осторожнее.
– Ну, мечи же! – сказал Ростов.
– Ох, московские тетушки! – сказал Долохов и с улыбкой взялся за карты.
– Ааах! – чуть не крикнул Ростов, поднимая обе руки к волосам. Семерка, которая была нужна ему, уже лежала вверху, первой картой в колоде. Он проиграл больше того, что мог заплатить.
– Однако ты не зарывайся, – сказал Долохов, мельком взглянув на Ростова, и продолжая метать.


Через полтора часа времени большинство игроков уже шутя смотрели на свою собственную игру.
Вся игра сосредоточилась на одном Ростове. Вместо тысячи шестисот рублей за ним была записана длинная колонна цифр, которую он считал до десятой тысячи, но которая теперь, как он смутно предполагал, возвысилась уже до пятнадцати тысяч. В сущности запись уже превышала двадцать тысяч рублей. Долохов уже не слушал и не рассказывал историй; он следил за каждым движением рук Ростова и бегло оглядывал изредка свою запись за ним. Он решил продолжать игру до тех пор, пока запись эта не возрастет до сорока трех тысяч. Число это было им выбрано потому, что сорок три составляло сумму сложенных его годов с годами Сони. Ростов, опершись головою на обе руки, сидел перед исписанным, залитым вином, заваленным картами столом. Одно мучительное впечатление не оставляло его: эти ширококостые, красноватые руки с волосами, видневшимися из под рубашки, эти руки, которые он любил и ненавидел, держали его в своей власти.
«Шестьсот рублей, туз, угол, девятка… отыграться невозможно!… И как бы весело было дома… Валет на пе… это не может быть!… И зачем же он это делает со мной?…» думал и вспоминал Ростов. Иногда он ставил большую карту; но Долохов отказывался бить её, и сам назначал куш. Николай покорялся ему, и то молился Богу, как он молился на поле сражения на Амштетенском мосту; то загадывал, что та карта, которая первая попадется ему в руку из кучи изогнутых карт под столом, та спасет его; то рассчитывал, сколько было шнурков на его куртке и с столькими же очками карту пытался ставить на весь проигрыш, то за помощью оглядывался на других играющих, то вглядывался в холодное теперь лицо Долохова, и старался проникнуть, что в нем делалось.
«Ведь он знает, что значит для меня этот проигрыш. Не может же он желать моей погибели? Ведь он друг был мне. Ведь я его любил… Но и он не виноват; что ж ему делать, когда ему везет счастие? И я не виноват, говорил он сам себе. Я ничего не сделал дурного. Разве я убил кого нибудь, оскорбил, пожелал зла? За что же такое ужасное несчастие? И когда оно началось? Еще так недавно я подходил к этому столу с мыслью выиграть сто рублей, купить мама к именинам эту шкатулку и ехать домой. Я так был счастлив, так свободен, весел! И я не понимал тогда, как я был счастлив! Когда же это кончилось, и когда началось это новое, ужасное состояние? Чем ознаменовалась эта перемена? Я всё так же сидел на этом месте, у этого стола, и так же выбирал и выдвигал карты, и смотрел на эти ширококостые, ловкие руки. Когда же это совершилось, и что такое совершилось? Я здоров, силен и всё тот же, и всё на том же месте. Нет, это не может быть! Верно всё это ничем не кончится».
Он был красен, весь в поту, несмотря на то, что в комнате не было жарко. И лицо его было страшно и жалко, особенно по бессильному желанию казаться спокойным.
Запись дошла до рокового числа сорока трех тысяч. Ростов приготовил карту, которая должна была итти углом от трех тысяч рублей, только что данных ему, когда Долохов, стукнув колодой, отложил ее и, взяв мел, начал быстро своим четким, крепким почерком, ломая мелок, подводить итог записи Ростова.
– Ужинать, ужинать пора! Вот и цыгане! – Действительно с своим цыганским акцентом уж входили с холода и говорили что то какие то черные мужчины и женщины. Николай понимал, что всё было кончено; но он равнодушным голосом сказал:
– Что же, не будешь еще? А у меня славная карточка приготовлена. – Как будто более всего его интересовало веселье самой игры.
«Всё кончено, я пропал! думал он. Теперь пуля в лоб – одно остается», и вместе с тем он сказал веселым голосом:
– Ну, еще одну карточку.
– Хорошо, – отвечал Долохов, окончив итог, – хорошо! 21 рубль идет, – сказал он, указывая на цифру 21, рознившую ровный счет 43 тысяч, и взяв колоду, приготовился метать. Ростов покорно отогнул угол и вместо приготовленных 6.000, старательно написал 21.
– Это мне всё равно, – сказал он, – мне только интересно знать, убьешь ты, или дашь мне эту десятку.
Долохов серьезно стал метать. О, как ненавидел Ростов в эту минуту эти руки, красноватые с короткими пальцами и с волосами, видневшимися из под рубашки, имевшие его в своей власти… Десятка была дана.
– За вами 43 тысячи, граф, – сказал Долохов и потягиваясь встал из за стола. – А устаешь однако так долго сидеть, – сказал он.
– Да, и я тоже устал, – сказал Ростов.
Долохов, как будто напоминая ему, что ему неприлично было шутить, перебил его: Когда прикажете получить деньги, граф?
Ростов вспыхнув, вызвал Долохова в другую комнату.
– Я не могу вдруг заплатить всё, ты возьмешь вексель, – сказал он.
– Послушай, Ростов, – сказал Долохов, ясно улыбаясь и глядя в глаза Николаю, – ты знаешь поговорку: «Счастлив в любви, несчастлив в картах». Кузина твоя влюблена в тебя. Я знаю.
«О! это ужасно чувствовать себя так во власти этого человека», – думал Ростов. Ростов понимал, какой удар он нанесет отцу, матери объявлением этого проигрыша; он понимал, какое бы было счастье избавиться от всего этого, и понимал, что Долохов знает, что может избавить его от этого стыда и горя, и теперь хочет еще играть с ним, как кошка с мышью.
– Твоя кузина… – хотел сказать Долохов; но Николай перебил его.
– Моя кузина тут ни при чем, и о ней говорить нечего! – крикнул он с бешенством.
– Так когда получить? – спросил Долохов.
– Завтра, – сказал Ростов, и вышел из комнаты.


Сказать «завтра» и выдержать тон приличия было не трудно; но приехать одному домой, увидать сестер, брата, мать, отца, признаваться и просить денег, на которые не имеешь права после данного честного слова, было ужасно.
Дома еще не спали. Молодежь дома Ростовых, воротившись из театра, поужинав, сидела у клавикорд. Как только Николай вошел в залу, его охватила та любовная, поэтическая атмосфера, которая царствовала в эту зиму в их доме и которая теперь, после предложения Долохова и бала Иогеля, казалось, еще более сгустилась, как воздух перед грозой, над Соней и Наташей. Соня и Наташа в голубых платьях, в которых они были в театре, хорошенькие и знающие это, счастливые, улыбаясь, стояли у клавикорд. Вера с Шиншиным играла в шахматы в гостиной. Старая графиня, ожидая сына и мужа, раскладывала пасьянс с старушкой дворянкой, жившей у них в доме. Денисов с блестящими глазами и взъерошенными волосами сидел, откинув ножку назад, у клавикорд, и хлопая по ним своими коротенькими пальцами, брал аккорды, и закатывая глаза, своим маленьким, хриплым, но верным голосом, пел сочиненное им стихотворение «Волшебница», к которому он пытался найти музыку.
Волшебница, скажи, какая сила
Влечет меня к покинутым струнам;
Какой огонь ты в сердце заронила,
Какой восторг разлился по перстам!
Пел он страстным голосом, блестя на испуганную и счастливую Наташу своими агатовыми, черными глазами.
– Прекрасно! отлично! – кричала Наташа. – Еще другой куплет, – говорила она, не замечая Николая.
«У них всё то же» – подумал Николай, заглядывая в гостиную, где он увидал Веру и мать с старушкой.
– А! вот и Николенька! – Наташа подбежала к нему.
– Папенька дома? – спросил он.
– Как я рада, что ты приехал! – не отвечая, сказала Наташа, – нам так весело. Василий Дмитрич остался для меня еще день, ты знаешь?
– Нет, еще не приезжал папа, – сказала Соня.
– Коко, ты приехал, поди ко мне, дружок! – сказал голос графини из гостиной. Николай подошел к матери, поцеловал ее руку и, молча подсев к ее столу, стал смотреть на ее руки, раскладывавшие карты. Из залы всё слышались смех и веселые голоса, уговаривавшие Наташу.
– Ну, хорошо, хорошо, – закричал Денисов, – теперь нечего отговариваться, за вами barcarolla, умоляю вас.
Графиня оглянулась на молчаливого сына.
– Что с тобой? – спросила мать у Николая.
– Ах, ничего, – сказал он, как будто ему уже надоел этот всё один и тот же вопрос.
– Папенька скоро приедет?
– Я думаю.
«У них всё то же. Они ничего не знают! Куда мне деваться?», подумал Николай и пошел опять в залу, где стояли клавикорды.
Соня сидела за клавикордами и играла прелюдию той баркароллы, которую особенно любил Денисов. Наташа собиралась петь. Денисов восторженными глазами смотрел на нее.
Николай стал ходить взад и вперед по комнате.
«И вот охота заставлять ее петь? – что она может петь? И ничего тут нет веселого», думал Николай.
Соня взяла первый аккорд прелюдии.
«Боже мой, я погибший, я бесчестный человек. Пулю в лоб, одно, что остается, а не петь, подумал он. Уйти? но куда же? всё равно, пускай поют!»
Николай мрачно, продолжая ходить по комнате, взглядывал на Денисова и девочек, избегая их взглядов.
«Николенька, что с вами?» – спросил взгляд Сони, устремленный на него. Она тотчас увидала, что что нибудь случилось с ним.
Николай отвернулся от нее. Наташа с своею чуткостью тоже мгновенно заметила состояние своего брата. Она заметила его, но ей самой так было весело в ту минуту, так далека она была от горя, грусти, упреков, что она (как это часто бывает с молодыми людьми) нарочно обманула себя. Нет, мне слишком весело теперь, чтобы портить свое веселье сочувствием чужому горю, почувствовала она, и сказала себе:
«Нет, я верно ошибаюсь, он должен быть весел так же, как и я». Ну, Соня, – сказала она и вышла на самую середину залы, где по ее мнению лучше всего был резонанс. Приподняв голову, опустив безжизненно повисшие руки, как это делают танцовщицы, Наташа, энергическим движением переступая с каблучка на цыпочку, прошлась по середине комнаты и остановилась.
«Вот она я!» как будто говорила она, отвечая на восторженный взгляд Денисова, следившего за ней.
«И чему она радуется! – подумал Николай, глядя на сестру. И как ей не скучно и не совестно!» Наташа взяла первую ноту, горло ее расширилось, грудь выпрямилась, глаза приняли серьезное выражение. Она не думала ни о ком, ни о чем в эту минуту, и из в улыбку сложенного рта полились звуки, те звуки, которые может производить в те же промежутки времени и в те же интервалы всякий, но которые тысячу раз оставляют вас холодным, в тысячу первый раз заставляют вас содрогаться и плакать.
Наташа в эту зиму в первый раз начала серьезно петь и в особенности оттого, что Денисов восторгался ее пением. Она пела теперь не по детски, уж не было в ее пеньи этой комической, ребяческой старательности, которая была в ней прежде; но она пела еще не хорошо, как говорили все знатоки судьи, которые ее слушали. «Не обработан, но прекрасный голос, надо обработать», говорили все. Но говорили это обыкновенно уже гораздо после того, как замолкал ее голос. В то же время, когда звучал этот необработанный голос с неправильными придыханиями и с усилиями переходов, даже знатоки судьи ничего не говорили, и только наслаждались этим необработанным голосом и только желали еще раз услыхать его. В голосе ее была та девственная нетронутость, то незнание своих сил и та необработанная еще бархатность, которые так соединялись с недостатками искусства пенья, что, казалось, нельзя было ничего изменить в этом голосе, не испортив его.
«Что ж это такое? – подумал Николай, услыхав ее голос и широко раскрывая глаза. – Что с ней сделалось? Как она поет нынче?» – подумал он. И вдруг весь мир для него сосредоточился в ожидании следующей ноты, следующей фразы, и всё в мире сделалось разделенным на три темпа: «Oh mio crudele affetto… [О моя жестокая любовь…] Раз, два, три… раз, два… три… раз… Oh mio crudele affetto… Раз, два, три… раз. Эх, жизнь наша дурацкая! – думал Николай. Всё это, и несчастье, и деньги, и Долохов, и злоба, и честь – всё это вздор… а вот оно настоящее… Hy, Наташа, ну, голубчик! ну матушка!… как она этот si возьмет? взяла! слава Богу!» – и он, сам не замечая того, что он поет, чтобы усилить этот si, взял втору в терцию высокой ноты. «Боже мой! как хорошо! Неужели это я взял? как счастливо!» подумал он.
О! как задрожала эта терция, и как тронулось что то лучшее, что было в душе Ростова. И это что то было независимо от всего в мире, и выше всего в мире. Какие тут проигрыши, и Долоховы, и честное слово!… Всё вздор! Можно зарезать, украсть и всё таки быть счастливым…


Давно уже Ростов не испытывал такого наслаждения от музыки, как в этот день. Но как только Наташа кончила свою баркароллу, действительность опять вспомнилась ему. Он, ничего не сказав, вышел и пошел вниз в свою комнату. Через четверть часа старый граф, веселый и довольный, приехал из клуба. Николай, услыхав его приезд, пошел к нему.
– Ну что, повеселился? – сказал Илья Андреич, радостно и гордо улыбаясь на своего сына. Николай хотел сказать, что «да», но не мог: он чуть было не зарыдал. Граф раскуривал трубку и не заметил состояния сына.
«Эх, неизбежно!» – подумал Николай в первый и последний раз. И вдруг самым небрежным тоном, таким, что он сам себе гадок казался, как будто он просил экипажа съездить в город, он сказал отцу.
– Папа, а я к вам за делом пришел. Я было и забыл. Мне денег нужно.
– Вот как, – сказал отец, находившийся в особенно веселом духе. – Я тебе говорил, что не достанет. Много ли?
– Очень много, – краснея и с глупой, небрежной улыбкой, которую он долго потом не мог себе простить, сказал Николай. – Я немного проиграл, т. е. много даже, очень много, 43 тысячи.
– Что? Кому?… Шутишь! – крикнул граф, вдруг апоплексически краснея шеей и затылком, как краснеют старые люди.
– Я обещал заплатить завтра, – сказал Николай.
– Ну!… – сказал старый граф, разводя руками и бессильно опустился на диван.
– Что же делать! С кем это не случалось! – сказал сын развязным, смелым тоном, тогда как в душе своей он считал себя негодяем, подлецом, который целой жизнью не мог искупить своего преступления. Ему хотелось бы целовать руки своего отца, на коленях просить его прощения, а он небрежным и даже грубым тоном говорил, что это со всяким случается.
Граф Илья Андреич опустил глаза, услыхав эти слова сына и заторопился, отыскивая что то.
– Да, да, – проговорил он, – трудно, я боюсь, трудно достать…с кем не бывало! да, с кем не бывало… – И граф мельком взглянул в лицо сыну и пошел вон из комнаты… Николай готовился на отпор, но никак не ожидал этого.
– Папенька! па…пенька! – закричал он ему вслед, рыдая; простите меня! – И, схватив руку отца, он прижался к ней губами и заплакал.

В то время, как отец объяснялся с сыном, у матери с дочерью происходило не менее важное объяснение. Наташа взволнованная прибежала к матери.
– Мама!… Мама!… он мне сделал…
– Что сделал?
– Сделал, сделал предложение. Мама! Мама! – кричала она. Графиня не верила своим ушам. Денисов сделал предложение. Кому? Этой крошечной девочке Наташе, которая еще недавно играла в куклы и теперь еще брала уроки.
– Наташа, полно, глупости! – сказала она, еще надеясь, что это была шутка.
– Ну вот, глупости! – Я вам дело говорю, – сердито сказала Наташа. – Я пришла спросить, что делать, а вы мне говорите: «глупости»…
Графиня пожала плечами.
– Ежели правда, что мосьё Денисов сделал тебе предложение, то скажи ему, что он дурак, вот и всё.
– Нет, он не дурак, – обиженно и серьезно сказала Наташа.
– Ну так что ж ты хочешь? Вы нынче ведь все влюблены. Ну, влюблена, так выходи за него замуж! – сердито смеясь, проговорила графиня. – С Богом!
– Нет, мама, я не влюблена в него, должно быть не влюблена в него.
– Ну, так так и скажи ему.
– Мама, вы сердитесь? Вы не сердитесь, голубушка, ну в чем же я виновата?
– Нет, да что же, мой друг? Хочешь, я пойду скажу ему, – сказала графиня, улыбаясь.
– Нет, я сама, только научите. Вам всё легко, – прибавила она, отвечая на ее улыбку. – А коли бы видели вы, как он мне это сказал! Ведь я знаю, что он не хотел этого сказать, да уж нечаянно сказал.
– Ну всё таки надо отказать.
– Нет, не надо. Мне так его жалко! Он такой милый.
– Ну, так прими предложение. И то пора замуж итти, – сердито и насмешливо сказала мать.
– Нет, мама, мне так жалко его. Я не знаю, как я скажу.
– Да тебе и нечего говорить, я сама скажу, – сказала графиня, возмущенная тем, что осмелились смотреть, как на большую, на эту маленькую Наташу.
– Нет, ни за что, я сама, а вы слушайте у двери, – и Наташа побежала через гостиную в залу, где на том же стуле, у клавикорд, закрыв лицо руками, сидел Денисов. Он вскочил на звук ее легких шагов.
– Натали, – сказал он, быстрыми шагами подходя к ней, – решайте мою судьбу. Она в ваших руках!
– Василий Дмитрич, мне вас так жалко!… Нет, но вы такой славный… но не надо… это… а так я вас всегда буду любить.
Денисов нагнулся над ее рукою, и она услыхала странные, непонятные для нее звуки. Она поцеловала его в черную, спутанную, курчавую голову. В это время послышался поспешный шум платья графини. Она подошла к ним.
– Василий Дмитрич, я благодарю вас за честь, – сказала графиня смущенным голосом, но который казался строгим Денисову, – но моя дочь так молода, и я думала, что вы, как друг моего сына, обратитесь прежде ко мне. В таком случае вы не поставили бы меня в необходимость отказа.
– Г'афиня, – сказал Денисов с опущенными глазами и виноватым видом, хотел сказать что то еще и запнулся.
Наташа не могла спокойно видеть его таким жалким. Она начала громко всхлипывать.
– Г'афиня, я виноват перед вами, – продолжал Денисов прерывающимся голосом, – но знайте, что я так боготво'ю вашу дочь и всё ваше семейство, что две жизни отдам… – Он посмотрел на графиню и, заметив ее строгое лицо… – Ну п'ощайте, г'афиня, – сказал он, поцеловал ее руку и, не взглянув на Наташу, быстрыми, решительными шагами вышел из комнаты.

На другой день Ростов проводил Денисова, который не хотел более ни одного дня оставаться в Москве. Денисова провожали у цыган все его московские приятели, и он не помнил, как его уложили в сани и как везли первые три станции.
После отъезда Денисова, Ростов, дожидаясь денег, которые не вдруг мог собрать старый граф, провел еще две недели в Москве, не выезжая из дому, и преимущественно в комнате барышень.
Соня была к нему нежнее и преданнее чем прежде. Она, казалось, хотела показать ему, что его проигрыш был подвиг, за который она теперь еще больше любит его; но Николай теперь считал себя недостойным ее.
Он исписал альбомы девочек стихами и нотами, и не простившись ни с кем из своих знакомых, отослав наконец все 43 тысячи и получив росписку Долохова, уехал в конце ноября догонять полк, который уже был в Польше.



После своего объяснения с женой, Пьер поехал в Петербург. В Торжке на cтанции не было лошадей, или не хотел их смотритель. Пьер должен был ждать. Он не раздеваясь лег на кожаный диван перед круглым столом, положил на этот стол свои большие ноги в теплых сапогах и задумался.
– Прикажете чемоданы внести? Постель постелить, чаю прикажете? – спрашивал камердинер.
Пьер не отвечал, потому что ничего не слыхал и не видел. Он задумался еще на прошлой станции и всё продолжал думать о том же – о столь важном, что он не обращал никакого .внимания на то, что происходило вокруг него. Его не только не интересовало то, что он позже или раньше приедет в Петербург, или то, что будет или не будет ему места отдохнуть на этой станции, но всё равно было в сравнении с теми мыслями, которые его занимали теперь, пробудет ли он несколько часов или всю жизнь на этой станции.