Геохимия

К первой половине XX в. относится и зарождение новой нау¬ки — геохимии, которой наряду с геофизикой и собственно геоло¬гией было суждено занять одно из основных мест среди наук о твердой Земле. Предпосылками возникновения геохимии были, конечно, открытие Д. И. Менделеевым периодического закона рас¬пределения химических элементов (1869), появление модели строения атома Бора—Резерфорда (1908), введение в практику геологов спектрального анализа, предложенного еще в 1859 г. Г. Кирхгофом и Р. Бунвеном.

Данные о химическом составе горных пород и минералов на¬чали накапливаться уже со второй четверти XIX в., а термин «геохимия» был предложен еще в 1838 г. швейцарским химиком Шёнбейном. Это третий случай в истории наших наук, когда предложение нового термина намного опередило создание самой научной дисциплины. Два других случая касаются гидрогеологии (термин предложен Ж- Б. Ламарком в 1802 г.) и геотектоники (К. Науман, 1860).

Первый камень в фундамент будущей геохимии был заложен американским химиком и минералогом Ф. Кларком, опубликовавшим в 1908 г. сводку по химическому составу земной коры «Data of geochemistry», в которой он вычислил среднее содержание в коре различных элементов, получив цифры, в дальнейшем названные в его честь кларками элементов. Однако, как писал Вернадский в 1927 г. «..Кларк не ставил (резко и определенно задачу геохимии как задачу изучения истории атомов планеты; это течение геохимии возникло позже и вне его мысли». И именно В. И. Вернадский широко сформулировал предмет геохимии и положил начало его разработке; поэтому ода по справедливости и считается подлинным основоположником геохимии. Первые геохимические работы В. И. Вернадского были опубликованы в 1908— 1910 гг., а его основной труд «Очерки геохимии» издан на русском языке в 1934 г. на базе лекций, прочитанных в Сорбонне. Но первые лекции по геохимии были прочитаны в Москве еще в 1912 г. учеником и сподвижником Вернадского А. Е. Ферсманом, которого также справедливо считают одним из основоположников этой науки; ему принадлежит капитальный четырехтомный труд «Геохимия» (1932—1939).

К именам Кларка, Вернадского, Ферсмана как основателей геохимии следует добавить еще имя норвежско-германского ученого В. М. Гольдшмидта, также известного минералога. Гольдшмидт и Ферсман развивали в геохимии в 20—30-е годы кристаллохимическое направление. Гольдшмидт, как уже отмечалось выше, придавал определяющее значение при вхождении химических элементов в кристаллическую решетку размеру их ионов и атомов, Ферсман, со своей стороны, выдвинул идею о том, что после¬довательность кристаллизации минералов в природе определяется энергией их кристаллической решетки, которая зависит от ра¬диусов ионов, валентности, поляризационных и некоторых других свойств атомов. Впоследствии, правда, выяснилось, что эти зависимости были им заметно преувеличены. Ферсман положил начало и важному практическому направлению — региональной геохимии; предметом его особого интереса и внимания был уникальный Хибинский рудный узел на Кольском полуострове, значение которого он впервые доказал.

В особое направление выделилась в 20—30-е годы, но получила широкое развитие позднее геохимия процессов гипергенеза в связи с образованием кор выветривания и литогенеза — в связи с образованием осадочных полезных ископаемых. Важные успехи на этом практически весьма значимом направлении были достиг нуты в России (Б. Б. Полынов, И. И. Гинзбург — коры выветривания, А. В. Казаков — фосфориты, Г. И. Бушинский — бокситы, Н.М. Страхов — железные руды и др.), а также в США (В. Крунбейн, Р. Гаррелс).

Развивалась также гидрогеохимия — геохимия природных, в особенности подземных, вод. Начало ее положил В. И. Вернадский в своем капитальном трехтомном труде «История природных вод» (1933—1936). Позднее это направление разделилось на несколько самостоятельных — геохимия пластовых вод нефтяных месторождений, геохимия минеральных вод и др.

В системе наук география укрепляет свои позиции не только как наука естественного цикла (физическая география), но и пытается внедрить стиль наук технического цикла (пространственная организация сельского хозяйства, промышленности, систем расселения, районной планировки). Поэтому моделирующими установками в географических исследованиях названной эпохи были установка «морфизма», связанная с преобладанием интереса к пространственной морфологии (учение о зонах природы, районирование, поляризация), и установка «механицизма» (т.е. видение объекта как механизма) с внедрением процессоведческих методов - балансового, энерго-производственных циклов. С началом изучения географических процессов в пространственные отношения начинает включаться и понятие времени, а в понятийном аппарате начинают использовать термины «ритмика», «динамика», «эволюция».

В географических исследованиях отмечается развертывание двух теоретических парадигм - хорологической и ландшафтной, а в методах исследования - районирования, факторного и функционального анализа, математико-статистической обработки. При создании крупномасштабных карт широко используется аэрофотосъемка. Усиливаются дискуссии о новых тенденциях развития географии, о приоритете природоведческой и политической географий, появляются симптомы идеологизации географии. Развиваются прикладные направления в географии: исследование ресурсного потенциала стран, территориальной организации управления государством (рост работ по районированию, особенно экономико-географическому). Растет интерес к политической географии (глобальность мировых войн и грядущий распад колониальной системы) и военно-географической тематике.

Усиливаются процессы разделения географии, ее поляризации на физическую и экономическую. С другой стороны, растет расхождение методологических позиций советской и зарубежной географий.

Наиболее общие проблемы географии этой эпохи формировались в сферах ландшафтоведения, антропогеографии, геоморфологии, почвоведения, сравнительного страноведения. Преобладающей научной идеологией были хорологический подход и учение о ландшафте. При этом для зарубежной географии было характерно господство хорологической концепции в разных ее вариантах и все больший отход от природы в сторону «культурно- и социально-географических явлений».

Согласно хорологической концепции география - это «единая наука», охватывающая как природу, так и человека. При большом разногласии взглядов у зарубежных географов хорологическая парадигма все больше выдвигается в плане региональных исследований и формирования региональной географии с социально-географическим уклоном и энвайронментальными мотивами.

Общее землеведение, как общая теория физической географии у зарубежных географов не существовало. Лишь З.Пассарге разрабатывал учение о природном ландшафте. Он считал, что ландшафтоведение представляет «ствол географического дерева», физическое землеведение - его «корни», а страноведение - крону. Человек, по его мнению, не является частью ландшафта, хотя различные проявления его деятельности могут присутствовать (поля, луга, села и т.д.). В зависимости от степени человеческого воздействия ландшафты подразделяются на естественные, «расхищенные» и «культурные». Ландшафты объединяются в ландшафтные области, блоки и зоны. Структуру ландшафта определяет набор морфологических составляющих. Именно эти составляющие могут быть твердо установлены. Что же касается самого ландшафта и более крупных «ландшафтных пространств», то их выделение решается субъективно.

Основной формой географических обобщений у зарубежных географов оставались страноведческие работы, очень разнообразные по объему, содержанию и научным достоинствам. Это работы А.Пенка, Н.Кребса, фундаментальная 15-томная сводка по региональной географии мира (Geographie universelle), изданная во Франции. Тенденция к разделению страноведения на «физическое» (преимущественно с геоморфологическим уклоном) и «экономическое» наметилось в работах, посвященных регионам Франции. В эти же годы публикуются результаты исследований В.Кристаллера. В работе «Центральные места южной Германии» (1935), он на несколько десятков лет опередил подходы будущей теоретической географии.

Раздел 11. Новейший период развития геологии и географии (60-е - 90-е годы XX века).

В политическом отношении это были годы деколонизации и формирования самостоятельных государств в Африке и Юго-Восточной Азии, пика холодной войны в двуполярном мире и цепи локальных войн (Вьетнамо-Французской, Корейской, Франко-Алжирской, Вьетнамской). В технолого-экономическом плане происходила структурная перестройка экономики развитых стран и ее подъема на базе научно-технической революции. Создаются ЭВМ второго поколения, выводятся в космос искусственные спутники Земли и космические корабли с человеком на борту. Появляются космические снимки Земли. Успехи физики, математики и биологии способствовали становлению таких общенаучных направлений как кибернетика и системный подход. Существенно меняется понятие «пространства». Вместо «единственного реального» (физического) пространства появилось множество понятий пространств, во-первых, «отраслевых» (географическое, социальное, экономическое и др.), во-вторых, пространств, обязанных поведению и действиям человека (поведенческое, сенсомоторное, перцепционное).

Общенаучные моделирующие установки оказались в контексте влияния философии (вводится понятие четырехмерного «пространства-времени»), общественных наук (особенно социологии) и наиболее формализованных «точных» наук - математики и теоретической физики, а также учения о системах. В географии получает теоретическое осмысление установка «органицизма», связанная с системными по своей сущности учениями о ландшафтах, биогеоценозах, биосфере и ноосфере. Расширяются границы объекта за счет изучения социальных групп людей (этносы, городской и сельский образ жизни) и предмета изучения (переход от районирования как главной теоретической цели науки к выявлению механизмов процессов в пределах структуры географических образований).

В разработке теоретических и методологических позиций географической науки происходит смена концепций и методов исследования. Еще в 50-е годы в период реконверсии ведущей концепцией у зарубежных географов была региональная, а у советских - зонально-типологическая и комплексный подход. Ключевыми понятиями теории значились зональность, районирование, тепловой и водный режим Земли, развитие хозяйства, рациональное использование, урбанизация, освоение, преобразование природы. В 60-е и 70-е годы XXв. происходит количественная и теоретическая «революция». Это годы географического модернизма, поиска интегральных путей объединения различных отраслей географии с помощью общенаучных представлений, в значительной степени опирающихся на установки неопозитивизма. Делалась попытка преодолеть представление о географии как науке идеографической (описательной) и осознание ее как науки, обладающей возможностью познания общегеографических закономерностей, обращения географов к активной формализации аппарата географических обобщений, к методам моделирования.

В географических исследованиях начинают широко применяться методы математического и логического анализа. Ключевыми словами становятся пространственный анализ, модели, системный подход, синтез, ресурсы, проблемы преобразования природы, экономическая оценка, производственно-территориальные комплексы. Существенно расширяется масштаб прикладных исследований. Бурно идет дифференциация географии и формирование новых наук.

В развитии теории и методологии отмечается еще большее углубление кризиса, что было связано, с одной стороны, с попыткой сохранить традиции единой географии, с другой стороны - с появлением проблем междисциплинарного типа, решать которые стало возможным с помощью системного подхода. Появление этих проблем диктовалось внешними (запросы общества) и внутренними («век Гумбольдта прошел») факторами, обусловленными активно идущими процессами дифференциации географии, как и других наук.

В послевоенные годы еще сохранялся принцип разделения географии на зарубежную (в основном франко-американскую), где преобладающей концепцией была региональная, и советскую с господством зонально-типологической с комплексным подходом. Проявлялась асимметрия и в предметной ориентировке науки - общественной у географов США и Франции и природоведческой в СССР.

Из общих географических идей новых реформаторов следует обратить внимание на идею единства географии и идею регионального метода. Отрицая описательную географию и уникальность районов, они концентрировали свое внимание на выявлении общих черт у изучаемых явлений, что позволяло широко применять математику. География определялась как наука о пространственной организации, моделях и процессах. Основное внимание уделялось взаимодействию человека и окружающей среды, изучению процессов, происходящих внутри культурных ландшафтов в результате общего на них воздействия. При изучении названных проблем делался упор на моделирование, применение математических и статистических методов при анализе пространственных отношений и процессов. В итоге наметилась тенденция усиления эмпиричности географии. Сближения же теоретических позиций географических наук, появления общей теоретической концепции не получилось. Более того, усилились процессы дифференциации географических наук, обусловленные появлением большого числа эмпирических направлений. Расширилась «пропасть» между социально-экономической и физической географиями, так как природоведческие исследования исчезли из работ реформаторов. В них остались лишь средо- и ресурсоформирующие функции природных ландшафтов.

Методическое перевооружение географии в первую очередь коснулось вопросов математического моделирования, методов геоинформатики, опирающихся на электронную технику, и внедрения дистанционных методов наблюдения и измерения. Сбор эмпирического материала и его математическая обработка в современных условиях требовали разработки моделей, замещающих в исследовательских работах «натуральный» портрет фрагмента географической реальности. Появляется большое число работ по проблемам разноаспектного моделирования: математико-географического или математико-картографического моделирования, моделирования в медицинской, рекреационной, экономической и социальной географии.

Получили новое осмысление и разработку методики, связанные с решением задач различных видов географической деятельности, связанные с так называемым «деятельностным подходом». Были усовершенствованы методы ландшафтной индикации, оценивания природных комплексов, природных ресурсов, природных условий жизни населения, а также геосистемного мониторинга, геопроектирования, ландшафтного анализа.

Большой удельный вес в публикациях 70-х и 80-х годов занимают работы, ориентированные на развитие и внедрение методов дистанционных исследований. Расширяются и области их применения: климатология, ландшафтоведение, гидрология, социально-экономическая география, мониторинг Земли, картографирование и др. Совершенствуется и методический уровень дистанционных исследований - аэрокосмические в системе мониторинга, дистанционные методы и интерпретация изображения, анализ цифровых образов. В Германии публикуются многочисленные результаты исследования аэрокосмических материалов в ходе регионального изучения климата, снежного покрова, рельефа, почв, растительности. Выходят журналы, посвященные дистанционным методам исследования.

Достижения техники и возросший объем запросов к географической информации обусловили революционный переворот в средствах накопления, обработки и выдачи географической информации. Создаются геоинформационные системы (ГИС), которые прошли путь развития от простых баз данных отдельных отраслей географии, через создание геоинформационных систем, до формирования ГИС - технологий. Последние позволяют решать не только прикладные (обеспечение менеджмента), но и теоретические задачи (прогноз и ретроспективное моделирование, электронное картирование и др.). ГИС - технологии не только активно внедряются во многие сферы жизни, но и приобретают характер нового географического товара. Отсюда, создание профессиональных объединений производителей ГИС-услуг и конференций ГИС-пользователей.

Первотолчком к появлению тектоники плит было, очевидно открытие мировой системы срединно-океанских хребтов и осложняющих их строение осевых рифтов, о чем впервые было громко заявлено в 1957 г. одним из пионеров американской и мировой геологии океана Б. Хейзеном и опубликовано в совместной с М. Юингом и Т. Торп статье в 1958 г. в период Международного геофизического года. Существенное значение имело описание глубоководных желобов на периферии Тихого океана (Р. Ревелл, Р. Фишер). Уже эти данные позволили профессору Принстонского университета в США Г. Хессу выдвинуть в 1960 г. концепцию расширения океанов за счет их разрастания от осей срединных хребтов — процесса, вскоре получившего от развивавшего эту концепцию геофизика Р. Дитца название спрединга ложа океанов (sea floor spreading). Естественным дополнением к спредингу, создающему новую океанскую кору, являлось ее поглощение в глубоководных желобах, позже получившее название субдукции.

Гипотеза спрединга еще в большей мере, чем гипотеза расширяющейся Земли, фактически возрождала похороненный было мобилизм. Но уже с самого начала она принципиально отличалась от гипотезы Вегенера, ибо обходилась без плавания континентов по океанской коре. Взамен этого предполагалось раздвижение континентов с новообразованием океанской коры между ними и их перемещение вместе с последней по поверхности астеносферы под действием конвективных течений в мантии. Надо сказать, что отдельные элементы концепции Г. Хесса и Р. Дитца и даже вся она в целом, хотя и в более примитивном виде, были предвосхищены в работах более ранних исследователей, не получивших признания вследствие недостаточной фактической основы. Первым из таких ученых был англичанин О. Фишер, опубликовавший еще в 1881 — 1891 гг. книгу «Физика земной коры», в которой раскритиковал контракционную гипотезу и привлек для объяснения движений земной коры и дрейфа материков конвективные течения в недрах Земли. Он допускал, однако, что в истории Земли был лишь один эпизод такого дрейфа, связанный с отрывом Луны, согласно гипотезе Дж. Дарвина. Фишера в свою очередь раскритиковал такой авторитет, как физик лорд Кельвин, и его идеи были надолго забыты.

В течение 60-х годов были получены и другие, также важные доказательства правильности гипотезы спрединга. Это прежде всего данные палеомагнетизма — определения остаточного магнетизма континентальных пород. Соответствующие исследования: были начаты еще в середине 50-х годов известным английским геофизиком П. Блэкетом и продолжены его учеником К. Ранкорном. Довольно скоро было обнаружено, что ориентировка магнитного поля прошлых геологических эпох отличается от современной, причем тем больше, чем древнее эпоха. Попытку объяснить эту картину смещением самих полюсов пришлось отвергнуть после того, как выяснилось, что по разным континентам получаются несовпадающие кривые, а их совпадение оказывается возможным при совмещении контуров самих материков.

К 1967 г. благодаря созданию мировой сети сейсмических станций (она была создана американцами в целях обнаружения советских ядерных взрывов) окончательно прояснилась картина распределения сейсмической активности Земли, впервые намеченная Ж- Ротэ еще в 1953 г. Очаги землетрясений оказались локализованными в узких зонах, приуроченных к рифтовым и вообще осевым зонам срединно-океанских хребтов, к глубоководным желобам и к Альпийско-Гималайскому поясу активного горообразования. Полученные к тому же времени данные о механизмах смещений в очагах землетрясений свидетельствовали, что в рифтовых зонах землетрясения связаны с горизонтальным растяжением, в Альпийско-Гималайском поясе — с горизонтальным сжатием, в глубоководных желобах — также со сжатием, но направленным вдоль наклонной в сторону островной дуги или континента поверхности

Гипотезе спрединга и ее расширенной версии — тектонике плит — повезло, очевидно, больше, чем любой другой научной гипотезе — она практически немедленно подверглась проверке, причем с положительным результатом. Речь идет о глубоководном бурении, начатом в том же 1968 г., когда печатались основополагающие статьи на тему тектоники плит.

Предыстория проекта глубоководного бурения, осуществлении которого началось в 1968 г., любопытна. Этому проекту предшествовал более амбициозный американский проект Мохол (Mohole от поверхности Мохо — Moho, границы кора/мантия, и hole — дыра -скважина), целью которого было вскрытие мантии и определение характера ее границы с корой. Реализация проекта началась с бурения пробной морской скважины в районе о. Гваделупа в Тихом океане, против побережья Калифорнии. Эта скважина в 1961 г.вскрыла базальты второго слоя океанской коры, что само по себе было тогда достижением, но затем возникли серьезные сомнения в целесообразности продолжения этих работ до достижения конечной цели — вскрытия мантии. Эти сомнения основывались, во-первых, на значительно большей, чем первоначально предполагалось, стоимости работ и, во-вторых, на том, что вскрытие мантии вводном лишь пункте не может характеризовать ее в достаточной степени, учитывая вероятную латеральную неоднородность. За 25 лет, с 1968 г., по программе глубоководного бурения было пробурено 952 скважины (данные на ноябрь 1994 г.). Эти скважины осветили почти всю площадь Мирового океана, кроме его арктических вод, круглогодично покрытых ледовым панцирем. Самые северные скважины были пробурены в Беринговом море и в районе Шпицбергена, самые южные — в морях Росса и Уэдделла на подступах к Антарктиде. Результаты бурения имеют огромное значение для познания эволюции коры, причем не только в пределах самого океана.

Прежде всего важно то, что в океанах не было обнаружена осадков и базальтов древнее среднеюрских; это означает, что кора современных океанов начала формироваться лишь в юре, не более 180 млн лет назад. Данные бурения в сочетании с картированием магнитных аномалий позволили составить карту возраста дожа океанов, его консолидированной коры. Она подлежит уточнению на некоторых участках, особенно в Амеразийском бассейне Северного Ледовитого океана, но принципиальная картина уже вполне ясна. Разрезы осадочного слоя начинаются обычно с металлоносных осадков, которые, несомненно, образовались на осях, спрединга в процессе гидротермальной деятельности. Вышележащая последовательность осадков свидетельствует о прогрессивном углублении дна по мере удаления от этих же осей. О. Г. Сорохтиным в России и Дж. Слейтером в США был установлен закон, который определяет темп и масштаб этого углубления — оно про-: исходит пропорционально квадратному корню из возраста коры, сначала быстро, а затем все более медленно. Причина погружения дна — охлаждение литосферы и залечивание трещин в коре вследствие выпадения минеральных соединений. Поскольку путем совмещения одноименных аномалий, расположенных по разные стороны оси спрединга, можно определить ширину океана в каждый данный момент начиная со 180 млн лет, по формуле Сорохтина—Слейтера — его глубину на тот же момент, а зная конфигурацию бассейна и общие законы циркуляции вод — рассчитать течения в его пределах, открывается возможность реконструкций, составляющих содержание новой научной дисциплины — палеоокеанологии.

Данные бурения вместе с данными сейсмики подтвердили также общее увеличение мощности осадков в направлении от осей срединных хребтов к континентальным подножиям, увеличение мощности литосферы с возрастанием сейсмических скоростей, ослаблением интенсивности магнитных аномалий и уменьшением величины теплового потока. Все эти закономерные изменения в совокупности могут быть удовлетворительно объяснены лишь с позиций спрединга и никак иначе.

Появлением тектоники плит и превращением ее в теоретическую основу дальнейшего развития наук о твердой Земле отнюдь не ограничиваются достижения этих наук в эпоху новейшей научно-технической революции. Создание целого ряда новых инструментов научных исследований, основанных на современных разработках в области электроники, лазерной техники, вычислительной математики и кибернетики и в других передовых отраслях техники, не могло не способствовать прогрессу в ряде научных направлений, из которых здесь можно упомянуть лишь главные.

В области геофизики наиболее впечатляющи успехи сейсмометрии. Они затронули весь разрез Земли, от границы ядро/мантия до ее поверхности. Выше уже упоминалось о сейсмотомографии, которая впервые выявила распределение разогретого вещества в пределах мантии Земли. Большое значение имело и применение сейсмики отраженных волн для изучения тонкой структуры, всей земной коры, в отличие от метода, основанного на использовании распространения преломленных волн, который позволил лишь установить основные границы раздела — подошву коры (границу Мохо), подошву осадочного слоя и иногда 1—2 границы внутри коры. Новая методика дала возможность расшифровать строение коры в пределах покровно-складчатых горных сооружений; впервые примененная к Аппалачам, она была распространена затем на подобные сооружения Европы — Альпы, Апеннины, на складчатый фундамент молодых и кристаллический фундамент древних платформ Европы, а теперь и на Урал. Результатом этих исследований явилось не только подтверждение существования крупных горизонтальных перемещений по шарьяжам, но и обнаружение их гораздо большей, чем ранее предполагалось, амплитуды, измеряемой сотнями километров, и более широкого их распространения, в том числе в древнейших толщах Балтийского щита. Не менее, если не более, ярким достижением является развитие сейсмостратиграфии, выражающейся в составлении исключительно детальных и наглядных профилей через осадочные бассейны с помощью многоканальной сейсмики отраженных волн. На таких профилях отчетливо видны соотношения различных лито-стратиграфических подразделений, проявления перерывов и несогласий, фациальные изменения, условия залегания слоев и образуемые ими структурные формы. По существу, это уже не только сейсмостратиграфия, а сейсмогеология.

С началом применения мощных компьютеров появилась возможность резкого ускорения и уточнения получаемой геофизической информации, ее регистрации, обработки и интерпретации с применением цифрового кодирования. В геофизике произошла, как стало принято выражаться, цифровая революция, во много раз повысившая эффективность применения геофизических методов исследования земной коры и более глубоких недр.

Выше уже говорилось о значении глубоководного бурения для познания строения океанской коры, но большое значение.имеет и начало сверхглубокого континентального бурения для выяснения строения и состава континентальной коры не только в пределах осадочных бассейнов, что достигается нефтяным бурением и сейсмостратиграфией, но и в областях щитов древних платформ и складчатых систем. Всемирное признание получило достижение

Исключительно быстрыми темпами развивается радиогеохронометрия, используя все новые и новые изотопные соотношения, повышая достоверность и точность получаемых датировок, а с по мощью комбинации данных различных методов не только устанавливая возраст, но и раскрывая историю формирования и преобразования изучаемых объектов. Идет успешная «охота за древнейшими породами и минералами. Уже обнаружены цирконы на Земле, на Луне и в метеоритах с возрастом, превышающим 4,0 млрд лет и приближающимся к возрасту формирования Солнечной системы, а породы с возрастом 3,5—4,0 млрд, лет обнаружены почти на всех континентах. Точность определения возраста даже древнейших пород достигла первых миллионов лет. Трудно переоценить значение всех этих результатов для восстановления истории нашей планеты с начала ее становления.

Одна из основополагающих и старейших ветвей геологический знаний — стратиграфия — переживает существенное обновление Благодаря систематическому применению радиометрических методов относительная геохронология заменяется все более точной абсолютной. Важную вспомогательную роль играет магнитостратиграфия, в особенности для континентальных отложений. Применение сейсмостратиграфии выявило выдержанность перерывов и несогласий и обусловило переход к «событийной» стратиграфии. Распространение биостратиграфических исследований на осадочный чехол океанов, ставшее возможным благодаря глубоководному бурению, подтвердило глобальное значение традиционных биостратиграфических подразделений и, вопреки высказывавшимся ранее сомнениям, «естественность» разработанной на основе палеонтологического метода международной стратиграфической шкалы.

Привлечение океанских данных привело к существенному пересмотру и дополнению общих представлений не только о составе, осадков, но и об условиях их накопления, отраженных в pacпpeделении фаций, текстурных особенностях и пр. Наряду с литологией, изучающей прежде всего осадочные породы, возникла седиментология — учение о физико-географических обстановках осадконакопления, основывающееся на актуалистическом подходе. Это направление наиболее интенсивно разрабатывается в англо-американской литературе.

Начало эры космических исследований стимулировало появление новой геологической дисциплины — космической геологии. Съемки поверхности Земли из космоса выявили новые черты структуры земной коры и прежде всего ее крупные линейные неоднородности — линеаменты (термин был предложен еще в 1911 г. американцем У. Хоббсом), а также кольцевые структуры разного масштаба и происхождения, подтвердили существование закономерно ориентированной относительно оси вращения Земли системы разломов и трещин. Картирование из космоса и с самолетов (радарная съемка) позволило обнаружить черты рельефа, свидетельствующие о былом распространении крупных речных систем в современных пустынях (Сахара), проследить динамику Изменения очертаний ледниковых покровов, оценить последствия вулканических извержений и т. д. Таким образом, «дистанционные методы» стали важным дополнением к стандартным методам геологического картирования и геофизического изучения земной поверхности и недр.

Наступление «космической эры» имело еще одно очень важное следствие для развития геологических наук. До этого некоторые геологи — у нас А. П. Павлов, а затем А. В. Хабаков, Г. Н. Каттерфельд — проявили интерес к строению Луны и других планет Солнечной системы, справедливо полагая, что их изучение может способствовать лучшему пониманию строения и истории нашей планеты. Появился даже термин «астрогеология». Однако принципиально новые и достаточно точные данные, доставленные экспедициями на Луне и дистанционными исследованиями Венеры, Марса, других планет и их спутников, уже не могли не привлечь серьезного внимания геологов. Они требовали объяснения в свете опыта геологического изучения Земли, также применения к расшифровке ранних этапов ее истории, поскольку стала выясняться большая древность структуры и рельефа Луны и планет земной группы по сравнению с возрастом нашей планеты.

Принципиальные изменения произошли и в области прикладных (не очень точное название) наук. Для развития геологии нефти и газа большое значение имело появление органической геохимии, подтвердившей на молекулярном уровне органическое происхождение нефти, и углубление учения о нефтегазовых осадочных бассейнах. В учении о рудных месторождениях, как отмечалось в предыдущем параграфе, весьма значимым стало применение принципов тектоники плит к металлогеническому анализу, а открытие подводных металлоносных гидротерм пролило свет на условия образования колчеданных месторождений в древних толщах континентов. Отметим, кроме того, выделение типов месторождений связанных с тектонической активизацией (А. Д. Щеглов и др.) рифтогенезом.

Резко повышается удельный вес исследований инженерно-геологического цикла в связи с обострившимся интересом к проблемам экологии. Во многих развитых странах Европы, где возможность открытия новых залежей полезных ископаемых практически исчерпана, основной задачей геологов ныне является крупномасштабное картирование геологической среды обитания человека. Это, несомненно, становится актуальным и для наиболее обжитых районов нашей страны. Тем самым обозначилось новое научное направление— геоэкология, которая опирается на данные не только инженерной геологии, но и гидрогеологии, геохимии, неотектоники, сейсмотектоники и некоторых других геологических дисциплин.

Модуль 4. Общие вопросы методологии Наук о Земле

Раздел 12. Особенности науки. Процессы дифференциации и интеграции наук о Земле

Картина мира - это целостное миропонимание, синтезирующее знания на основе систематизирующего начала (научного принципа, идеи, религиозного догмата и т. д.), который определяет мировоззренческую установку человека, его ценностные поведенческие ориентиры.

Словосочетание «научная картина мира» подразумевает некую аналогию между совокупностью описывающих реальный мир научных абстракций и неким "живописным полотном", на котором художник компактно разместил все предметы мира. Как и все прочие аналогии, эта довольно приблизительно отражает суть дела, но тем не менее такое словосочетание обладает удивительным свойством - оно позволяет разворачивать "живописное полотно" подробнее, и при этом сходство с объектом аналогии сохраняется!

В структуре этой картины мира отчетливо видны 4 взаимосвязанные компоненты ("стихии"). Кстати подобные 4 стихии видны у же в самой структуре мироздания. Эти 4 "стихии" формируют две "перекладины креста", взаимосвязанные и обусловленные. И эта взаимосвязь простирается не только в прошлое. Она существует в настоящем и она обязательно связана с будущим.

Мы же эти 4 "стихии" отделили их друг от друга и пытаемся теперь понять картину мироздания, исходя из ортодоксальных материалистических или духовных представлений, хотя на уровне "бессознательного" в современной картине мира все 4-компоненты уже существуют в единстве.

Главная принципиальная особенность современной естественно-научной картины мира - принцип глобального эволюционизма можно пояснить тождеством

В этом тождестве События и Перемены «оживили» ранее статическую Вселенную, обнаружили в ней единство и тесную эволюционную взаимосвязь всех ее фрагментов. Современные представления о мире формируются на основе дифференциации и интеграции естественных наук, единстве физического знания и т. п.

В этой картине мира, как в зеркале, отразились все предшествующие картины мира. Эволюционную преемственность картин мироздания можно характеризовать тождеством, приведенное выше.

Это тождество отражает единство структурно-функционального аспектов современной картины мира и имеет глубокую взаимосвязь с уровнями иерархии материи.

4.8.2.1. ФИЗИЧЕСКОЕ МИРОЗДАНИЕ

Физическая картина мира в качестве основы включает в себя обще-теоретическое физическое знание. Естественно, что на разных этапах развития науки это знание по-разному интерпретировала внешний мир Античная, Ньютоновская и современные физические картины мира очень сильно различаются по своей форме и внутреннему содержанию, и количественно, и качественно.

Схема физической картины мира связана со сменой представлений о материи: от атомистических, корпускулярных представлений о материи к полевым, континуальным, а затем к квантовым. Отсюда и три физических картины мира: механистическая, электромагнитная и квантово-полевая.

В рамках данной картины мира все События и Перемены были взаимосвязаны и взаимообусловлены механическим движением (вещество).

Возникновение электромагнитной картины мира характеризует качественно новый этап эволюции науки.

В данной картине мира доминирующей является уже не веществнная, а волновая компонента. Сравнение данной картины мира с механистической выявляет некоторые важные особенности. Например

Подобная взаимодополнительность картин не является случайностью. Она носит строго эволюционный порядок.