Description:

"Глава 1. Краткая история и методология создания общей геологической теории 1.1. Ранние научные гипотезы развития Земли Обычно появлению новых идей в науке предшествуют длительные периоды накопления фактических данных, большинство из которых не укладывается в рамки старых концепций о физической сущности тех или иных природных явлений и процессов. Однако процесс восприятия и особенно внедрения в практику новых научных теорий часто оказывается очень длительным. Это связано с тем, что революционные идеи в науке, как правило, затрагивают давно устоявшиеся и ставшие привычными представления. Но даже тогда, когда новые теории в основе своей уже разработаны, они далеко не сразу завоевывают признание в научном мире. Новую теорию еще необходимо доказывать, а для этого требуется много времени, затрачиваемого на постановку контрольных экспериментов и всестороннее сопоставление теории с практикой, хотя не меньшее время уходит и на простое переучивание и переубеждение членов научного сообщества, что тормозит признание новых идей и теорий. В истории развития науки имеется много тому классических примеров. Но наиболее ярким из них, вероятно, по-прежнему является драматическая история становления идеи о гелиоцентрическом строении Солнечной системы. Действительно, из повседневного опыта людей казалось столь очевидным, что именно Солнце движется по небосводу вокруг неподвижной Земли, а не наоборот. Именно по этой простой причине большинство современников Н. Коперника не восприняло его революционной идеи о вращении Земли и всех остальных планет вокруг Солнца, изложенной им в 1543 г. в знаменитом труде "Об обращении небесных кругов". Даже такой выдающийся мыслитель эпохи Возрождения, как Ф. Бэкон, материалист и основатель индуктивного метода познания в естествознании, и тот через 50 лет после выхода этой работы не воспринял новых революционных идей. Так, критикуя Коперника, Ф. Бекон заявлял, что в его системе много существенных затруднений, потому что движение (вокруг Солнца), которым он утруждает Землю, представляет серьезное неудобство, а отделение Солнца от планет, с которыми у него столько общего, весьма рискованный шаг. За дальнейшее развитие идей Коперника и их обобщение на все мироздание в 1600 г. инквизицией был сожжен философ Дж. Бруно, а еще позже, почти через 100 лет после опубликования работы Коперника, за приверженность его идеям инквизиция судила великого Галилео Галилея. В несравненно менее трагической форме, но тоже с большим трудом происходило утверждение новых идей и в геологии. Наиболее общие геологические гипотезы развития Земли всегда играли важную роль в формировании естественнонаучного мировоззрения геологов. Напомним, что наиболее общая гипотеза, носившая явно концептуальный характер и позволявшую искать причинно-следственные связи в геологических явлениях - контракционная гипотеза Эли де Бомона. Исходя из представлений Канта - Лапласа о "горячем" происхождении Земли, якобы возникшей из сжимающегося сгустка разогретой газообразной материи, делался вывод, что по мере остывания Земли ее размеры существенно уменьшались, а внешняя оболочка - земная кора - соответственно сокращалась по площади и подвергалась сжатию. Это приводило к возникновению горных сооружений и складчатых поясов осадочного чехла. Несмотря на свою кажущуюся физичность, эта стройная для XIX в. гипотеза не выдержала количественной проверки на соответствие законам физики, не смогла объяснить основные закономерности геологического развития Земли и никак не вписывалась в современные представления о "холодном" происхождении планет Солнечной системы за счет аккреции пылевого протопланетного облака. Тем не менее эта кажущаяся физичность и внутренняя красота контракционной гипотезы буквально заворожила геологов, благодаря чему она господствовала в геологии около 100 лет, дожив до 30-х годов XX в. Долговечность контракционной гипотезы в геологии, подобно Птолемеевской системе мироздания, дополнительно подпитывалась "очевидностью" наших обыденных представлений о незыблемости взаимных расположений материков: казалось, что горные породы так прочны, а массы континентов столь велики, что нет сил, кроме сил сжатия, способных сдвинуть материки с места и изменить их взаимное расположение на поверхности Земли. Именно под влиянием таких представлений в теоретической геологии сама собой как "очевидная" точка зрения возникла фиксистская концепция, согласно которой все геологические структуры, включая континенты, горные сооружения, океаны, их дно и острова, всегда находились на поверхности Земли только в строго фиксированном положении. Даже складчатые горные сооружения, по этой концепции, возникали только за счет вертикальных движений и без всяких заметных горизонтальных смещений. В рамках такой фиксистской концепции любые сколько-нибудь значительные горизонтальные перемещения геологических структур полностью исключались. Фиксистский барьер "очевидности" впервые удалось перешагнуть еще в конце XIX в. английскому пастору и талантливому физику Османду Фишеру, который изложил свои революционные идеи в незаслуженно забытом труде с вполне современным названием "Физика земной коры" (Fisher, 1889). В этой же работе О. Фишер исходя из идеи об изостатическом равновесии материков и задолго до разработки геофизических методов исследования, впервые правильно определил среднюю толщину континентальной земной коры в 20-25 географических миль (37-46 км). В противоположность господствовавшим тогда представлениям о доминировании напряжений сжатия О. Фишер исходил из факта одновременного существования на Земле структур растяжения и сжатия. К первым он относил рифтовые зоны, проходящие через Исландию, Срединно-Атлантическое плато (как тогда называли Срединно-Атлантический хребет), Восточную Африку и другие подобные структуры, а ко вторым - Тихоокеанский подвижный пояс, характеризующийся развитием андезитового магматизма и резко повышенной сейсмичностью. За основу геодинамической модели развития земной коры О. Фишер принял закономерности движения лавовых корок, образующихся при остывании магмы в лавовом озере на вулканическом Килауэа, Гавайи. Эти корки всегда перемещались от открытых трещин, заполнявшихся огненно-жидкой магмой (из которой при остывании и формировались сами корки) к местам их торошения и погружения в глубины расплавленной магмы лавового озера. Экстраполируя свои наблюдения на земную кору, Фишер заключил, что океаническая кора также образуется за счет излияния базальтов из трещин в зонах ее растяжения, таких, например, как Исландия, осевой хребет в Атлантическом океане и другие аналогичные структуры, а поглощение океанической коры происходит по периферии Тихого океана в зонах сжатия, где океаническое дно опускается под островные дуги и континентальные окраины. Этот-то поддвиг океанической коры под континентальную и приводит к возникновению землетрясений под Тихоокеанским подвижным поясом. Движущим механизмом, перемещающим блоки земной коры, по мнению Фишера, служат конвективные течения вещества подкорового субстрата. Просто поразительно, как за 70-80 лет до появления основополагающих работ по современной геологической теории - тектонике литосферных плит - была нарисована столь близкая к ней модель развития геологических процессов на Земле. Однако идеи Фишера слишком опередили свою эпоху и не были по достоинству оценены современниками. К тому же геологи в то время еще так мало знали о строении и составе океанического дна, что фактический материал, подтверждающий его гипотезу о важнейшей роли океанической коры в тектонике Земли, тогда еще практически отсутствовал. Теперь приходится только гадать, насколько быстрее пошло бы развитие современной геологии, если бы идеи Фишера были восприняты его современниками. О. Фишер признавал существование крупномасштабных горизонтальных перемещений континентов и отдельных блоков коры. Поэтому, в отличие от прежних представлений о фиксированном положении геологических структур по контракционной гипотезе, его концепция была первой научно обоснованной концепцией мобилизма. Следующий шаг в развитии идей мобилизма сделал выдающийся немецкий геофизик Альфред Вегенер, опубликовавший в 1912 г. свою знаменитую гипотезу дрейфа континентов. Он не просто предположил возможность существования крупномасштабных горизонтальных перемещений континентов, но и выдвинул целую систему обоснованных доказательств в пользу этого явления. Доказывая реальность дрейфа материков и распада некогда единого суперконтинента - Пангеи, А. Вегенер в качестве главных аргументов отмечал следующие факты: необычайное сходство очертаний западных и восточных береговых линий Атлантического океана; однотипность геологического строения смежных материков, окружающих этот океан; общность древней палеозойской и мезозойской фауны и флоры на разобщенных ныне материках, а также следы почти одновозрастного (позднепалеозойского) покровного оледенения в Южной Америке, Южной Африке, Индии и Австралии, т. е. на материках, удаленных в настоящее время друг от друга на 10-15 тыс. км. К сожалению, с трагической смертью А. Вегенера в Гренландии в 1930 г., куда он отправился за дополнительными доказательствами своих идей, его смелая гипотеза была предана забвению. Почему же и на этот раз прогрессивные идеи не были восприняты геологами? Помимо определенного консерватизма, свойственного научному сообществу (кстати, такой консерватизм иногда бывает вполне оправдан, поскольку он защищает науку от принятия легковесных гипотез), главную роль здесь сыграло ошибочное объяснение А. Вегенером механизма дрейфа континентов. А. Вегенер по образованию был метеорологом." Ключевые слова: перемещение, растяжение, практика, эволюция, зоненшайн, геофизик, новый теория, развитие, вегенер, вклад, процесс, материк, хх, элемент, конец, федынский, дж, течение, поверхность, советский, дуга, геологический теория, литосферный плита, наука, энергия, влияние, воспринять, поздно, появление, холмс, пояс, монография, гипотеза, планета, положение, состав, тектонический, революционный идея, наоборот, глубоководный желоб, система, континент, геологический процесс, морган, земная кора, океанический дно, развитие земля, формирование, кажущийся физичность, земной, лисицын, луна, островная дуга, мантия, параметр, порода, условие, посвященный, факт, хребет, океанический, тектоника литосферный, практически, океанический кора, вегенера, корка, образование, монин, структура, земля, академик, подход, позиция, горный порода, зрение, палеомагнитный, сорохтины, удалось, городницкий, сжатие, мочь, история, время, связанный, изучение, конвекция, океанический кор, мобилизм, горный, строгий, прогрессивный идея, движение, идея фишер, причина, дрейф континент, страна мир, стройный, земной кора, физик, геофизика, океан, магнитный аномалия, солнце, разработка, происхождение, континентальный кора, эволюция земля, зона поддвиг, гидросфера, существование, фишер, осадка, разработанный, созданный, поддвиг, поддвиг плита, геологический, поверхность земля, плита, скорость, теория, целом, точка, тектоника, отношение, зона, вывод, середина, природа, механизм, отдельный, роль, осадки, дно, представление, континентальный, проведение, сорохтин, дрейф, баланюк, оболочка, кора, срединно-океанический хребет, хаин, ковалев, божко, глобальный, островной дуга, явление, сорохтина, концепция, возраст, глобальный эволюция, идея, полученный, страна, поле, литосферный, интересный, кузьмин, счёт, сила, утверждение, современный, новый геологический теория, строение, рамка, многий, вегенеры, теория тектоника, создание, известный, реконструкция, работа, качество, исследование, возникновение, проблема, геология, магнитный, выдвинуть, ушаков, место, хесс, точка зрение, модель, геолог, эпоха