Лекция 1. Вводная лекция. Побудительные мотивы

Теоретическая и практическая геология всегда имели большой круг проблем. Главная и самая значимая из них – постоянный дефицит тех или иных полезных ископаемых на протяжении всей истории человечества. Его древнейшая культура – палеолит и неолит продолжительностью во многие десятки тысячелетий, сменилась культурой бронзового века, когда людям уже потребовались первые металлы, главным образом медь и олово, для получения сплавов из них. Человечество развивалось и вскоре были востребованы свинец и цинк и некоторые другие руды.

Значительно позднее широкое применение получило железо, выплавлявшееся на древесных углях. Во все времена мерилом богатства было золото и серебро. На поисках этих, главным образом самородных металлов и зародилась древнейшая геология. Обилие на территории Китая, Индии, Египта, Средней Азии, Алтая древнейших горных выработок говорит о значительном размахе поисковых и горных работ и о немалых достижениях рудознатцев.

Несомненно, поиски руд, а затем и горючих ископаемых в первую очередь каменного угля, имели множество проблем, но все они носили локальных характер. Более крупные региональные, а затем и глобальные проблемы возникли в геологии по мере оформления ее в самостоятельную науку.

Открытие крупных месторождений многих полезных ископаемых во второй половине XIX и в XX веке во многом было обеспечено правильным теоретическим прогнозом преимущественно на основе достаточно разработанной теории геосинклиналей и понимания значения исторической последовательности геологических процессов. Геология становится многопрофильной наукой в составе которой выделяются: литология, стратиграфия, минералогия, петрография, историческая геология, тектоника и другие дисциплины. Позже, с развитием новых технологий получили развитие геохимия, геофизика, металлогения и целый ряд других направлений, в том числе исследования из космоса.

К настоящему времени геология вышла на достаточно высокий уровень развития и охватила широкий круг проблем.

Приоритетным направлением научных и практических исследований является изучение проблем глобальных изменений в течение геологической истории Земли. Эти изменения выражаются через тектонику, магматизм, метаморфизм, вулканизм, атмосферные и гидросферные переносы и т.п., а также через процессы связанные с активной деятельностью человека.

Иными словами космогенные, эндогенные, экзогенные и антропогенные факторы, связанные с внутрилитосферными процессами и во взаимодействии с влияниями атмосферы, гидросферы и техногенными процессами являются причиной глобальных изменений.

Для понимания закономерностей большинства природных глобальных процессов и в связи с сокращением, несмотря на технический прогресс, новых открытий месторождений полезных ископаемых, стали необходимы поиски новых научных подходов и, как следствие, возникают новые проблемы. Прежде всего это касается развития нового системно-исторического подхода в фундаментальной геологии.

Не вдаваясь в историю вопроса, констатируем, что одни исследователи оценивают состояние современной теоретической геологии как кризис, другие – как революцию. Причины таких альтернативных оценок видятся в обилии новых факторов, полученных при исследованиях океанического дна, глубоком бурении и изучении планет и космоса.

Научную революцию часто связывают со сменой парадигмы, которая предполагает полную замену старых знаний новыми, что придает революции в науке разрушительный характер. Не с этим ли пониманием смены парадигмы в геологии связано стремление некоторых геологов целиком отбросить “старое” учение о геосинклиналях и сразу утвердить во всем новое – например ТЛП /тектонику литосферных плит/. Такая тенденция наносит вред и неоправданна с методологических позиций. Главное требование при построении новых теорий заключаются как раз в учете и обязательном включении в ее объем предшествующих научных знаний.

Научная революция – процесс созидательный. Как писал В.И. Вернадский “…обычно выясняется, неожиданно для современников, что в старом давно уже таились и подготавливались элементы нового“ далее он продолжает “… основным и решающим в созидании является открытие новых явлений, новых областей наблюдений и опыта, сопровождающиеся новыми фактами ранее неведомого облика”. Итак в, чем главная проблема современной геологии? Что она сейчас переживает кризис или революцию?

Геология – сложнейший комплекс наук, сильно различающихся своей разработанностью. Резкая неоднородность геонаук исключает возможность единых законов и теорий. Земля развивается сложно, “электично” и не знание ее истории всегда будет вероятностным, при этом важное место занимает интуиция, гипотеза и эмпирические обобщения.

К рубежу тысячелетий геология подошла с огромными успехами в познании Земли, в поисках минеральных ресурсов и столкнулась с проблемами экологии.

Источник новых проблем, прежде всего, связан с успехами геологии нескольких последних десятилетий в познании Мирового океана и геодезических исследований глубин нашей планеты. Геология усложняется, дифференцируется и углубляется в прямом и переносном смысле. Возникают проблемы взаимопонимания геологов.

К настоящему времени по одной из главнейших проблем эволюции Земли оформились две противоборствующие концепции по-разному трактующие причины и механизмы глубинных процессов, сформировавших тектонические структуры на континентах и в океане. Одна из них, называющаяся фиксизм , отводит ведущую роль в вертикальном движении земной коры и рассматривает океанические впадины как области крупных погружений на месте бывших континентов. Вторая – любилизм, объясняет геодинамические процессы на основе преимущественно горизотальных движений путем раскола и раздвижения континентов с новообразованием молодой коры в зонах спреденга.

Это “противостояние” вызвало немало путаницы в умах геологов.

В.Е. Ханн в одной из своих работ рассматривая “классику” фиконстов – учение о геосиклиналях и теорию тектоники плит, показал, что их противопоставления неверно в принципе. Он считает, что тектоника плит органически включила в рамки своей концепции основные представления геосинклинального учения о строении геосинклинальных поясов, стадийности и направленности их развития.

“Учение о геосинклиналях благодаря плодотворному контакту с тектоникой плит вступило в новый этап развития, а тектоника плит с включением в нее основных элементов геосинклинального учения наполнилась более конкретным содержанием, т.е. произошло их взаимообогащение” пишет В.Е. Ханн.

Такая постановка вопроса, без сомнения, приносит геологии больше пользы, чем затянувшиеся споры о том, какие движения важней: вертикальные или горизонтальные. Мобилистская концепция, стала в последнее десятилетние не столь проблемной как при ее зарождении. Согласно этой концепции конвекция в мантии приводит к горизонтальным движениям литосферных плит – к их раздвижению /спредингу/ над восходящими конвективными потоками с образованиями новой океанской литосферы, которая субдуцируется /прогибается/ в мантию над нисходящими конвективными потоками в глубинных подводных желобах.

Концепция геосинклинальных процессов рассматривает почти исключительно континентальную кору. Согласно этой концепции континентальная кора разделяется на квазитационарные области и платформы /эпикратоны/ и располагающиеся между ними подвижные пояса – геосинклинали, имеющие в ширину сотни км, длину в тысячи км и испытывающие вертикальные движения порядка 0.02-10 см в год, что дает амплитуду в несколько км.

Современный термин “геосинклиналь” надо трактовать как зону сжатия между сдвигающимися литосферными плитами. Так геосинклиналь Тетис от Средизеного моря до Гимолаев образовалась в результате сдвижения Африкано-Аравийской и Индийской плит с Евразийской плитой, Западно-Тихоокеаническая геосинклиналь, протягивающаяся от Новой Зеландии до Камчатки и состоящая из цепочки структур: желоб – островная дуга – окраинное море, появилась вследствии подвига Тихоокеанской плиты под Австралию и Азию. При таком понимании геосинклиналей первичными по отношению к ним являются процесс горизонтальных движений литосферных плит. Принимая такой расширенный вариант геосинклинальной концепции можно говорить о состыковке взглядов мобилистов и фиксистов.