Законы в геологии. Законы-модификации законов физики, химии. Законы-тенденции, связанные с историей развития Земли

Законы – общие, необходимые и существенные связи между предметами и явлениями, обусловливающие их упорядоченные изменения. Закрепление знаний законами — обязательная стадия их развития, поскольку позволяет построить объективную модель процесса или явления, определяющую их сущность. В.И.Вернадский, размышляя о роли эмпирического познания в естествознании, писал, что в науках о Земле можно выделить законы двух типов:

1. Законы, представляющие собой модификацию (т.е. приложение) законов физики, химии и других точных наук.

2. Законы-тенденции, которые связаны с историей развития Земли и отражают своеобразие и уникальность реализованных процессов во времени и в пространстве.

Общенаучные законы естествознания (физики, химии, термодинамики и др.) являются определяющими в реализации геологических процессов. Современная минералогия, петрология, геохимия активно используют их в изучении эволюции вещественного состава, при моделировании природных процессов.

Законы-тенденции имеют исключительно важное значение в геологии, поскольку отражают основные особенности развития земли. В. Е. Хаин выделяет следующие тенденции в развитии нашей планеты: направленность (необратимость), цикличность, непрерывность, прерывистость, синхронность, асинхронность, неравномерность, преемственность и обновление.

· Закон необратимого эволюционного развития организмов был сформулирован бельгийским палеонтологом Л. Долло в конце прошлого столетия.

· Направленность развития Земли можно проследить в процессах первичной дифференциации вещества, возникновении ядра и различных оболочек Земли, в ходе реализации эндогенных и экзогенных процессов.

· Тенденция цикличного развития наблюдается на фоне направленного развития. При этом выделяются циклы продолжительностью в сотни миллионов лет и более высокочастотная цикличность, определяющие формирование лика Земли, ее внутренней структуры и строение ее верхних оболочек.

· Непрерывно-прерывистая тенденция развития характерна как для эндогенных процессов, так и для экзогенных. Магматизм, метоморфизм. тектонические деформации имеют непрерывно-прерывистый характер, при этом на фоне непрерывного процесса отмечаются эпохи усиления или ослабления эндогенной активности, качественные скачки в ее проявлении.

· Неравномерность геологических процессов подтверждается широким диапазоном типов тектонических структур современной Земли, отвечающих разным геодинамическим обстановкам их формирования.

· Глобальная синхронность и асинхронность геологических процессов во времени и в пространстве. Синхронность подтверждается успешной корреляцией позднемезозойских и кайнозойских отложений Мирового океана, проведенной по микрофауне, по данным сейсмостратиграфии и палеомагнетизму, со стратиграфическими данными по континентам. Асинхронность развития подтверждается данными по эволюции материков Лавразийской группы и Гондваны в позднем докембрии и раннем палеозое.

Специальные законы в геологии сформулированы на фоне законов-тенденций, отражают характер проявления отдельных геологических процессов.

Во второй половине XVII в. Н. Стеной сформулировал универсальный закон суперпозиции слоев горных пород: «Слои образовались на других слоях, нижний из которых был твердым. Образующийся слой был ограничен сбоку твердым телом, либо покрывал всю Землю».

В литологии известен закон А. Гресли, который установил непосредственную зависимость состава фауны от особенностей среды обитания, закон Головкинского—Иностранцева—Вальтера о сопряженном характере миграции одновозрастных фаций по горизонтали и вертикали, законы литогенеза Н. М. Страхова и др.

В геотектонике известны: закон Н. Стенона о первично-горизонтальном залегании слоев горных пород; закон Г. Штилле об одновременности орогенических фаз; законы В. В. Белоусова и В. Бухера о развитии колебательных движений; закон А. П. Карпинского о сопряженности регрессий в геосинклиналях с трансгрессиями на платформах и наоборот.