istgeo

Глава 1. Предмет, задачи и развитие исторической геологии

Определение: Историческая геология изучает геологическую историю развития Земли со времени ее возникновения, устанавливает причины образования и закономерности развития литосферы, атмосферы, гидросферы и биосферы, дает характеристику ландшафтно-климатических и геодинамических обстановок, определяет время возникновения и исследует условия образования горных пород и связанных с ними полезных ископаемых (Хаин, Короновский, Ясама-нов, 1997).

Основные задачи исторической геологии (Хаин, Коро-новский, Ясаманов, 1997):

1. Определение возраста горных пород. Историю развития Земли можно изучать, только зная последовательность

образования горных пород и определив их геологический возраст (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Горные породы с известным геологическим возрас-

том

2. Восстановление физико-географических (ландшафтно-климатических) условий земной поверхности геологического прошлого (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Реконструкция облика моря ордовикского периода

3. Восстановление истории вулканизма (рис. 1.3), плутонизма и метаморфизма.

Рис. 1.3. Вулкан

4. Восстановление истории тектонических движений (рис.1.4.).

Рис. 1.4. Положение материков в начале мезозойской эры сильно отличается от современного.

5. Установление закономерностей развития структуры земной коры.

Основными историко-геологическими документами, по которым реконструируется геологическая история развития региона, являются не горные породы, а геологические тела с содержащимися в них органическими остатками (или без таковых).

История возникновения и развития исторической геологии

Историческая геология возникла во второй половине XVIII в, однако еще античные естествоиспытатели и философы (Фалес Милетский, Эмпедокл, Аристотель, Анаксимен, Страбон и др.) обращали внимание на длительную историю нашей планеты и на те изменения, которые происходили на ней (Хаин, Короновский, Ясаманов, 1997).

Средние века с длительными войнами привели к упадку научного мышления и доминированию библейской (божественной) истории создания Земли (Хаин, Коронов-ский, Ясаманов, 1997).

В эпоху Возрождения произошел значительный прогресс в науке и технике. Леонардо да Винчи (1452—1519), изучая слои осадочных пород в Ломбардии (Северная Италия), отметил значение ископаемых раковин как свидетельства исчезнувшей жизни.

В 1669 г. датский естествоиспытатель Нильс Стенон (1638—1686), работавший в Италии сформулировал основные принципы стратиграфии.

В середине XVIII в. М.В. Ломоносов (1711—1765) отмечал длительность геологического времени, многократные изменения земной поверхности, климата и ландшафта геологическими процессами в течение истории Земли.

Итальянский ученый Д. Ардуино создал в 1760 г. первую схему расчленения горных пород по возрасту. Немецким геологом А. Вернером (1750—1817) была разработана региональная стратиграфическая схема Центральной Герма-

нии, а на ее основе реконструирована история геологического развития Европы.

Основателями палеонтологического метода являются английский исследователь У. Смит (1769—1839) и французские ученые Ж. Кювье (1769—1832) и А. Броньяр (1801— 1876). Этот метод дал возможность составить стратиграфические колонки, геологические карты и разрезы ряда районов Англии и Франции по палеонтологическим находкам. На основе палеонтологического метода в XIX столетии было выделено большинство известных ныне геологических систем и составлены геологические карты.

Ж. Кювье был автором теории катастроф. Он показал, что некоторые группы организмов в течение геологического времени вымирали, их место занимали новые. Его последователи Ж. Агассис (1807—1873), А. д'Орбиньи (1802— 1857), Л. Эли де Бомон (1798—1874) стали объяснять катастрофами некоторые события на земной поверхности (изменения залегания горных пород, рельефа, изменения ландшафтов или условий среды обитания). Позднее его теория была подвергнута резкой критике учеными XIX столетия — Ж. Ламарком (1744—1829), Ч. Лайелем (1797—1875), Ч. Дарвином (1809— 1882) (Хаин, Короновский, Ясаманов, 1997).

Французский естествоиспытатель Ж. Ламарк создал учение об эволюции органического мира. Ч. Дарвин доказал, что органический мир преобразуется путем медленных и быстрых эволюционных изменений. Английский геолог Ч. Лай-ель в своем труде «Основы геологии» доказывал, что крупные изменения на Земле происходили не в результате раз-

рушительных катастроф, а вследствие медленных, длительных геологических процессов. Познание истории Земли Ч. Лайель предлагает начинать с изучения современных геологических процессов, считая, что они являются «ключом к познанию геологических процессов прошлого». Это положение Ч. Лайеля получило впоследствии название принципа актуализма (Хаин, Короновский, Ясаманов, 1997).

Одновременно с развитием исторической геологии еще в конце XVIII в. сложилось представление о существовании более широкой геологической науки, которая стала называться «геогнозией». По содержанию геогнозия отвечала землеведению, так как в ней рассматривалось состояние всех известных оболочек Земли. К началу XIX в. определилось два существенно различных направления исследования Земли: геологическое и геогностическое.

В середине XIX в. сделаны первые реконструкции физико-географических условий некоторых геологических эпох как для отдельных регионов (исследования Г. А. Траутшоль-да, Дж. Дэна, В. О. Ковалевского), так и для всего земного шара (Ж. Марку). Эти работы заложили основы палеогеографического направления в исторической геологии. Большое значение для становления палеогеографии имело введение в 1838 г. А. Грессли (1814—1865) понятия о фациях (Хаин, Короновский, Ясаманов, 1997).

К началу 80-х годов XIX в. был собран колоссальный материал по стратиграфии, истории развития земной коры, деятельности геологических процессов, который был обобщен австрийским геологом Э. Зюссом (1831—1914) в трехтомном труде «Лик Земли».

Конец XIX и начало XX в. – время крупнейших открытий в области биостратиграфии и геологической истории регионов. В Западной Европе, Северной Америке и России на основе применения палеонтологического метода расчленены толщи горных пород, изданы книги об ископаемых остатках различных периодов палеозоя, мезозоя и кайнозоя (Хаин, Короновский, Ясаманов, 1997).

А. П. Карпинским (1847—1936) в конце XIX в. были впервые созданы палеогеографические схемы европейской части России.

В начале XX в. французский геолог Э. Ог (1861— 1927) описал деятельность современных геологических процессов и расшифровал геологическую историю Земли и развил учение о структурах земной коры – о платформах и геосинклиналях на основе трудов Дж. Холла, разработавшего учение о геосинклиналях в 1859 г. в Северной Америке. В России понятие о геосинклиналях было введено Ф.Ю. Ле-винсон-Лессингом (1861—1939), а Н.М. Страхов (1900— 1978), А.Д. Архангельский (1879—1940) и Н.С. Шатский (1895—1960) развили это научное направление.

В 20-е годы Д.В. Наливкин (1889—1975) развивает основы учения о фациях, а несколько позднее в трудах Р.Ф. Геккера, Б.П. Марковского и других ученых начинает оформляться палеоэкологическое направление в изучении геологического прошлого.

В первой четверти XX в. немецкий геофизик А. Ве-генер (1880—1930) формулирует гипотезу дрейфа материков. Планомерные исследования океанского дна, начатые в 1950-е годы, принесли большое количество нового фактиче-

ского материала, подтверждающего эту гипотезу; и она была возрождена и ныне превратилась в учение — теорию тектоники литосферных плит (Хаин, Короновский, Ясаманов, 1997).

Во второй половине XX в. немецкий тектонист Г. Штилле (1876—1966) обосновал учение о фазах складчатости. В результате обобщения огромнейшего фактического материала по стратиграфии, палеогеографии, магматизму, вулканизму и тектонике формулируются основные закономерности истории геологического развития Земли в трудах как зарубежных, так и отечественных ученых.

Большой импульс и дальнейшее развитие исторической геологии дало глубоководное бурение на дне Мирового океана, которое планомерно стало проводиться с середины 1960-х годов с помощью судов «Гломар Челленджер» и «Джойдес Резольюшен». В результате этих работ получены неоценимые сведения о строении и развитии земной коры (Хаин, Короновский, Ясаманов, 1997).

Содержание