Относительного возраста осадочных пород

Разработка биостратиграфического метода определения

Становление учения о рудных месторождениях

В учении о рудных месторождениях центральное место занимает проблема источника рудного вещества. В настоящее время ведущими идеями в этой области являются следующие:

Ø привнос рудных компонентов в кору магматическим расплавом;

Ø мобилизация рудного вещества из осадочных, метаморфических, магматических пород;

Ø поступление рудных элементов в результате дегазации мантии Земли.

Возникли эти идеи в результате длительной работы многих поколений геологов. Их разработка велась на базе другой очень древней концепции, на которой зиждились минералогия и рудная геология в течение нескольких столетий, - эта концепция существования гидротермальных рудообразующих растворов, истоки которой восходят к Витрувию (1 век до н.э.) и Агриколе (16 в.). Но лишь в 19 в. взгляды на причины рудообразования постепенно оформились в самостоятельное учение.

Введение этого метода сделало геологию исторической наукой. А также способствовало возникновению литологии, палеогеографии и тектоники.

Все началось случайно. Землемер-самоучка В. Смит работал на угольных копях в окрестностях Юго-западной Англии. Природная наблюдательность позволила ему установить, что каждый слой обнажающихся горных пород содержит окаменевшие раковины, характерные именного для него. Первая геологическая карта с прилагающейся к нему таблицей последовательности слоев были составлены Смитом. Он обращал особое внимание на слоистость обнажающегося разреза. Ископаемые раковины были для него способом распознавания слоев. Независимо от Смита и несколько позже французы Ж. Кювье и А. Броньяр тоже заметили, что ископаемая фауна изменяется по геологическому разрезу. Но основное внимание уделили изучению обнаруженных ими останков древних животных.

В этом же году Смит создает знаменитую «Карту слоев Англии и Уэльса с частью Шотладндии». Позже Смит составил и издал серию геологических карт Англии и каталог коллекций ископаемых,переданных им в Британский музей.

В разработке стратиграфического метода и геологического картирования существенную роль сыграло учрежденное в 1807 г. Лондонское геологическое общество и ее первый президент Г. Гринаф,которому было поручено составление обзорной геологической карты Англии и Уэльса. Карта была завершена в 1819 г., а в 1822 г. вышла первая часть монографического описания геологии Англии и Уэльса. Это была первая книга, освещающая геологического строение региона путем расчлененного по возрасту стратиграфического разреза – от древнего красного песчаника (девона) до новейших отложений.

Первая половина XIX в. — непродолжительный, но важный этап в истории географии. К этому времени относятся труды классиков немецкой географии А.Гумбольдта (1769—1859) и К.Риттера (1779—1859). Великий ученый-естествоиспытатель, исследователь Южной Америки А. Гумбольдт изложил свои взгляды на геогра­фию в пятитомном труде «Космос» (1845 — 1862). Он считал географию естественной наукой, называя ее физическим землеописанием, и ставил ее целью «познание единства во множестве, исследование общих законов и внутренней связи теллурических явлений»¹. Центральной задачей познания причинных связей в земных явлениях Гумбольдт считал изучение зависимости органической жизни от неживой природы.

Александр Гумбольдт (1769-1859гг.) - крупнейший географ первой половины XIX в., исследователь Ю.Америки и Центральной Азии, выдающийся теоретик естествознания, основоположник сравнительной физической географии. Его перу принадлежит более 600 научных работ. В своей знаменитой пятитомной работе «Космос», которая писалась в семидесятипятилетнем возрасте, он сделал попытку обобщить все накопленное наукой о Земле. В ней он выступил против механистического понимания природы как простой суммы частностей, чем нанес удар по позитивизму, распространенному среди ученых-отраслевиков. Свое учение о космосе Гумбольдт делил на две части: сидерическую (посвященную небесным явлениям) и теллурическую, или «физическое землеописание» (т.е. физическую географию). Целью последней является «познание единства во множестве, исследование общих законов и внутренних связей теллурических явлений». Природу, составляющую «неразрывный мир явлений», должна изучать особая наука - физическое мироописание. Таким образом, теоретические положения, предлагаемые А.Гумбольдтом, относились к познанию природного комплекса географической среды, а география понималась как «физика земного шара».

В книге «Картины природы» он пишет о целостном восприятии природы и формирует идею закономерностей связей явлений природы и ее отдельных компонентов. Особенно подчеркивалась роль климата и его влияние на биоту. Тем самым были заложены основы учения о природном комплексе. А.Гумбольдт был одним из первых, кто ввел в науку термин «ландшафт».

В 1808г в статье «О степях и пустынях» он дает выдающуюся для своего времени комплексную сравнительную характеристику степей и пустынь Центральной Азии. Это был сравнительный метод, который позволял привести в систему разрозненные факты, устанавливать взаимосвязи и географические закономерности.

Развивая взгляды Б.Варения на земноводный шар, Гумбольдт выделил еще одну сферу, которую назвал жизнесферой (die Lebenssphare). Позже, в 1875г. австрийский геолог Э.Зюсс назовет ее биосферой.

Современником А.Гумбольдта был другой немецкий географ - Карл Риттер (1779-1859гг.), создатель сравнительной географии и первый заведующий кафедрой географии в Берлинском университете. Он занимал ее с 1820г. и до своей смерти. После него долго не могли найти замену всемирно известному ученому. Его блестящие лекции слушали Элизе Реклю, П.Семенов, А.Гюйо, К.Маркс и др. Среди многочисленных трудов выделяется его девятнадцатитомное «Землеведение в отношении к природе и к истории человека, или Всеобщая сравнительная география». Сравнительное землеведение, созданное им, изучает не только природу стран, но и историю народов, в них обитающих, и считается наукой исторической. Уровень культуры народов во многом зависит от территории и ее ресурсов, особенно биотических и минеральных. «Общее землеведение, - пишет он, - должно рассматривать Землю как жилище рода человеческого» (1864, с.7). Тем самым свое землеведение он противопоставлял «физическому землеописанию», изучавшему Землю как тело природы. В такой трактовке четко просматривается идея географического детерминизма.

Задачей географии Риттер считал выявление связей и установление причин явлений и процессов природы. Он сформулировал основы сравнительного метода, считая его главной целью получения новых знаний и появления новых понятий с последующей их классификацией. Как следствие, в науку было введено много новых понятий: нагорье, плоскогорье, альпийский рельеф, природный геокомплекс и др.

Риттер был последователем Канта, от которого заимствовал хорологическую и философскую теологическую концепции. Он утверждал, что географические науки должны иметь дело с пространственными категориями, с описанием заполненных пространств. Повторяя Канта, он отличал географию от истории, считая, что география наука о пространстве, а история - наука о развитии. Единство мира понималось как отражение единого духа, предопределяющего судьбы народа. Поэтому у него проявлялись идеи деизма (от лат. deus - бог). Он именует землю «творением божьим», рассматривая ее как храм, предназначенный «для воспитания рода человеческого в его преходящем земном существовании». Идея единства жилища и его обитателей возводила учение о пространстве в проблему взаимоотношения человека с природой. И в этом несомненная заслуга Риттера, разработавшего методологические проблемы географии, актуальные и в наши дни. Однако, пространство жизни общества по его мнению «наполнил» Бог, приведя предметы и явления, оказавшиеся в этом пространстве, в гармоничное соотношение.

Имелись и другие противоречия в идеях Риттера. В качестве особой категории измененной человеком природы он выделял «культурную сферу». Сформировав закон о влиянии культур на природу, он считал, что их роль должна быть «гармоничной с вращением Земли», а поэтому культуры всегда распространяются с востока на запад. Несмотря на эти недостатки, К.Риттер вместе с Гумбольдтом, по мнению З.Гюнтера, «вывел географию из униженного положения и пробудил к ней внимание и уважение у лучших представителей своего народа». И далее З.Гюнтер пишет, что его труды пробудили географов так описывать территорию, «чтобы могло составиться возможно отчетливое представление об устройстве поверхности».

Вслед за Риттером американский географ А.Гюйо писал, что география должна не только описывать, но и сравнивать, истолковывать и устанавливать законы, а природу Земли следует понимать как жилище человека, как его среду жизни.

Современником Гумбольдта и Риттера был Иоган Тюнен, ставший основоположником первых законов экономической географии («кольца Тюнена»). На примере своего имения в Мекленбурге он рассмотрел влияние на сельское хозяйство рыночного центра. Каждая культура должна размещаться от рынка на таком расстоянии, чтобы дать наибольшую выгоду. При этом выделяются концентрические круги или зоны, образующие пояса рынка: «вольное хозяйство», лесное хозяйство, плодосеменное хозяйство и т.д. Тем самым была создана первая абстрактная функциональная пространственная модель, рассматривающая пространственные закономерности связей кольцевых зон с центром. Система расчетов, которая при этом использовалась, явилась прообразом линейного программирования.

«Отцом» географического экономического районирования Ю.Г. Саушкин называет русского ученого К.И.Арсеньева. Он 30 лет занимался проблемами районирования России и в отличии от камеральной статистики, господствовавшей в то время, выделял целостные районы или «пространства». Их характеристика давалась по сочетанию производительных сил, наиболее значимых для данного «пространства». В известной работе «Статистические очерки России» он проводит оценку природных условий и ресурсов с точки зрения жизни людей и развития хозяйства.

Начало природоохранному движению положила книга Джорджа Марша «Человек и природа» (1864), где в противовес Риттеру на первое место ставился человек и его влияние на природу Земли. Впервые в географических публикациях были показаны изменения, произведенные человеком на Земле (истребление растений и животных, лесов, воздействие на воду и др.), опасность, грозящая человечеству из-за нарушения естественных связей в природе.

Итоги первой половины XIX в. подвела «Физическая география» Э.Ленца, вышедшая в 1851 г. В ней он пытался определить как предмет изучения (изложение явлений, наблюдаемых на поверхности земного шара и в доступных пределах его внутреннего строения), так и задачи (определение физических законов описываемых явлений). Конкретными предметами описания были суша, вода и атмосфера.

Раздел 9. Классический период развития наук о Земле (вторая половина XIX в.).

Последняя треть XIX и начало XX вв. характеризуется становлением промышленно-финансовых монополий. Экономические связи распространяются почти на весь мир. Вывоз капитала и конкуренция монополий в борьбе за новые рынки сбыта и источники сырья дают сильный толчок захвату колоний. Борьба за колонии и сферы влияния сопровождалась новыми территориальными открытиями в глубине континентов. Мировой океан становится главнейшей ареной международных коммуникаций. Новые технологии, внедряемые в хозяйство передовых стран, потребовали научных обоснований использования природных ресурсов и способствовали становлению прикладных наук, в том числе и географических. Геология - в поиске минерального сырья, гидрология - для развития судоходства, геоботаника и лесоведение - для изучения биоресурсов, почвоведение и климатология - для сельского хозяйства.

В конце XIX века с завершением крупных географических открытий завершается и «героический» период развития географии и нужно было по новому определять ее место в системе наук, ее роль в обществе. Новые теоретические положения только зарождались, а география мыслилась как «факультет наук».

Методологические и теоретические географические разработки характеризуются стремлением осознать специфику географии, ее принципы и установки. Ведущими парадигмами в географии становятся идеи географического детерминизма (полная обусловленность деятельности человека естественной средой) и поссибилизма (отбор человеком таких возможностей естественной среды, которые отвечают его способу жизни). Господствовали детерминистская концепция Ф.Ратцеля «государства как организма, привязанного к земле» и комплексно-зональная концепция В.В.Докучаева, на основании которой формируется русское географическое естествознание. Впервые вводятся в обиход географии понятия «учение» и «закон». Складываются подходы к объяснению явлений географической реальности: пространственный (Геттнер), факторный (Докучаев), временной (Дэвис и Пенк). К общегеографическому картографическому методу добавляется метод географического районирования, а также методы полевого тематического картографирования, факторного и палеогеографического анализа. Впервые достаточно четко определяется объект физической географии.

К концу XIXв общий объем знаний о Земле сильно возрастает. Систематизация и обобщение географических знаний в основном проходила по отдельным компонентам природы, что способствовало формированию самостоятельных дисциплин географического цикла. География все больше «кустится», приобретая черты семейства наук (Исаченко, 1971, Преображенский, и др.,1997). В эти годы зафиксировано появление, наряду с землеведением, также геоморфологии, климатологии, почвоведения, озероведения, ландшафтоведения, биогеографии, экономической географии, географии человека.

Достижения геодезии и геофизики позволили уточнить форму Земли, получившую название геоида. Возникло учение о платформах и геосинклиналях. П.А.Кропоткин обосновывает теорию четвертичных материковых оледенений, а Ф.Рихтгофен дает генетическую классификацию рельефа. В.Дэвис создает теорию «географических циклов» развития рельефа.

Выдающиеся климатологические работы принадлежат А.И.Воейкову. Он впервые обратил внимание на связь режима рек и озер с климатом. Труды Ф.А.Фореля заложили основы лимнологии.

К концу XIX в. оформляется как учение геоботаника, отделившаяся от географии растений. У ее истоков стояли такие ученые с мировым именем как Ф.Ратцель и А.Н.Краснов. В зоогеографии большое место занимали вопросы изучения физико-географической среды жизни животных и зоогеографического районирования (Н.А.Северцев, А.Уоллес, М.А.Мензбир). Интересную работу публикует американец Х.Мерием о биоклиматических зонах. В северном полушарии он выделяет три циркумполярных (широтных) пояса, которые делятся на зоны. Зоны выделялись им по суммам эффективных температур.

Среди исследователей географии следует выделить Оскара Пешеля, опубликовавшего книгу «Новые проблемы сравнительного землеведения как попытка морфологии земной поверхности».

Вслед за Пешелем последовал Фердинанд Рихтгофен. В 1883 году Рихтгофен сформулировал свой взгляд на географию как на науку о различных явлениях, существующих во взаимодействии с ликом Земли, прежде всего с ее рельефом и другими сторонами природы. Он придавал особенно большое значение процессам формирования земной поверхности, прежде всего геологическим. Цель географии Рихтгофен видел в установлении взаимодействия человека с неорганической и органической природой земной поверхности.

«Руководство для полевых исследований»

Описание территорий и наблюдаемых явлений – необходимый этап научной работы в ходе которого выявляются закономерности и формируются новые гипотезы. При этом задача исследователя – выявить причинную взаимосвязь различных объектов и явлений в определенных районах.

1883 «Задача и методы современной географии»…Основные задачи:

1. Исследование твердой поверхности земли в связи с гидросферой и атмосферой по 4 принципам (физическая география)

• Форма

• Вещественный состав

• Непрерывное преобразование (изменение)

• Происхождение

2. Исследование растительного земного покрова и животного мира по отношению к земной поверхности (биогеография)

3. Исследование человека и его духовной культуры (антропогеография)

Объектом изучения он считал поверхность Земли, образованную взаимодействием четырех сфер (атмо-, лито-, гидро- и биосферы), а не земной шар в целом. Региональные особенности этих взаимодействий проявляются в наборе основных районов, ландшафтов (мелких районов) и местностей.

Надо отметить, что в этом труде наиболее полно была раскрыта общеземлеведческая концепция. Объектом изучения он считал поверхность Земли, образованную взаимодействием четырех сфер (атмо-, лито-, гидро- и биосферы), а не земной шар в целом. Региональные особенности этих взаимодействий проявляются в наборе основных районов, ландшафтов (мелких районов) и местностей.

Французская школа Видаля де ля Блаша (Л.Галлуа, Ж.Брюн и др.), сложившаяся к началу XX в., заложила основы региональной географии. В 1889г. он возглавил кафедру географии Сарбонны в Париже. В качестве основного методологического принципа выдвигался «принцип земного единства» или «совокупность явлений, происходящих в зоне контакта твердых, жидких и воздушных масс» (1913, с.290). Однако принцип этот можно было применять лишь при изучении малых территорий (французское pau) и местных «сред» (milieu), где отмечалась взаимосвязь живой (включая человека) и неживой природы, их приспособляемость друг к другу, т.е. у Видаля де ля Блаша сформировалась идея однородных территорий (пейи), где имеет место тесное взаимодействие человека со средой. «Пей» предоставлял человеку использовать те возможности, которые ему давала природа, соответственно историческим традициям, целям, организации. Тем самым были заложены основы поссибилизма.

Региональную географию Видаль де ля Блаш определял как естественную дисциплину, хотя и связанную с гуманитарными науками. Поэтому человек не исключался из географии. Географию Франции он описывал как «географическую индивидуальность», или «географический организм». Целостность же страны, ее индивидуальность определялась человеком. Если природа, с одной стороны, ставит пределы, а с другой, представляет возможности развитию хозяйства, то способы использования этих возможностей зависят от традиций и «образа жизни» (характера культуры) населения.

Таким образом, рассмотренная эпоха характеризуется следующими особенностями:

— попыткой географии определить свое место в системе наук в качестве одной из наук о Земле (наряду с геологией, геофизикой, биологией) с мощной установкой географического естествознания. «Новизна» конца XIX века определялась также пересмотром функций географии, ее роли в системе университетского образования и необходимостью создания новой науки о взаимодействии человека и природы взамен прогрессирующей дифференциации географических наук (Докучаев);

— под влиянием моделирующей установки философии и физики существенным изменением в географии стало понимание «пространства» - от субъективного подхода (божественного или пустого «физического пространства») к объектному пониманию, т.е. пространству телесных вещей. В этом случае ведущими понятиями становятся «территория» (пространство по Геттнеру»), «местность» и «район» как части территории;