ПАЛЕОНТОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД. ОБЗОР
ПРЕДМЕТ, ЗАДАЧИ, ИСТОРИЯ НАУКИ
ПРЕДМЕТ, ЗАДАЧИ
Историческая геология – наука, изучающая геологическую историю Земли и жизни на ней. Предмет изучения исторической геологии – земная кора. Цель– восстановить геологическую историю Земли путем выявления процессов, происходивших в земной коре в течение геологического времени, выяснить закономерности развития земной коры, а также воссоздать картину эволюции биосферы в прошлые геологические эпохи.
Задачиисторической геологии:
- определение геологического возраста горных пород;
- палеогеографические реконструкции;
- анализ становления и развития жизни на Земле;
- восстановление истории возникновения и развития тектонических структур и истории тектонических движений земной коры;
- выявление закономерностей распределения в земной коре полезных ископаемых;
- выяснение общих закономерностей в развитии Земли.
МЕСТО ИСТОРИЧЕСКОЙ ГЕОЛОГИИ СРЕДИ ДРУГИХ НАУК
Историческая геология – комплексная научная дисциплина, которая использует результаты стратиграфии и палеонтологии, литологии и петрологии, региональной геологии и геотектоники. В отличие от перечисленных дисциплин и направлений, где прямо или косвенно затрагивается проблема исторического развития того или иного геологического объекта, целью исторической геологии является обобщение всей совокупности историко-геологических данных.
От исторической геологии отделились такие направления, как стратиграфия, геохронология, палеогеография, учение о фациях, учение о формациях, палеовулканология, историческая геотектоника и др.
ИСТОРИЯ НАУКИ
Этап становления. Историческая геология оформилась в начале 19 века, хотя основы ее были заложены значительно раньше трудами многих естествоиспытателей. В частности, очень многие мысли об истории развития земной коры были высказаны еще в 18 веке М.В.Ломоносовым (1711-1765) в его работах «О слоях земных», «Слово о рождении металлов от трясения Земли» и др.
М.Л.Ломоносов утверждал, что на Земле постоянно происходят превращения и изменения. Он говорил, что слои пород образовались путем осаждения из водных бассейнов, на что указывают наличие в них раковин ископаемых моллюсков, компонентный состав пород и наблюдения над современными отложениями. Он также заметил, что в земной коре чередуются слои, содержащие раковины морских животных, и слои с остатками наземных растений. Ученый объяснял это сменой различных периодов развития Земли, чередованием эпох наступления моря на сушу и отступлением его. М.В.Ломоносов первый высказал мысль о геологическом времени и утверждал, что история Земли имеет очень большую продолжительность, значительно превышающую длительность развития человеческого общества.
Подобные идеи до М.В.Ломоносова высказывали Леонардо да Винчи (1452-1519), Николай Стенон (1638-1687), а несколько позднее А.Вернер (1750-1817), Д.Геттон (1726-1797), У.Смит (1769-1839) и др.
Так, датский ученый Н.Стенон, изучая геологическое строение Тосканы (Италия), пришел к выводу о том, что пласты. Содержащие остатки морских организмов, по генезису относятся к морским, а содержащие остатки растений – к континентальным. Анализируя расположение пластов, ученый выделяет горизонтальное и наклонное их залегание. Н.Стенон впервые делает попытку восстановить историю геологического развития Тосканы.
Палеонтолого-стратиграфический этап. Однако историческая геология оформилась как самостоятельная отрасль науки только тогда, когда появился надежный метод определения геохронологической (временной) последовательности образования горных пород – палеонтологический метод.
Еще М.В.Ломоносов и другие заметили, что окаменелости, содержащиеся в пластах горных пород, неодинаковы, и для каждого слоя характерен свой комплекс ископаемых организмов. В конце 18 и начале 19 веков (1799-1808 г.г.) Ж.Кювье (1769-1832) и А.Броньяр (1770-1847) расчленили третичные отложения Франции, а У.Смит (1769-1839) в Англии по органическим остаткам начал сопоставлять разрезы земной коры, удаленные друг от друга на значительные расстояния. Используя ископаемые организмы для расчленения пластов по возрасту, он составил стратиграфическую колонку, которая послужила основой для первой геологической карты Англии.
В результате сопоставления и расчленения отложений разного возраста в течение первых 30-40 лет 19 века была создана стратиграфическая шкала земной коры, а геологическая история Земли была разделена на отдельные отрезки, составившие шкалу геологического времени.
На этомэтапе развития исторической геологии в естествознании была распространена теория катастроф Ж.Кювье. Накопленные к тому времени факты противоречили господствующим тогда представлениям о неизменяемости видов. Ж.Кювье, стремясь примирить эти противоречия, высказал мысль о том, что причиной этого являлись периодически повторяющиеся катастрофы или, как он говорил, революции, уничтожавшие все живое. В последующее время путем божественных творений все создавалось заново.
Теория катастроф продержалась в науке до появления работы английского геолога Ч.Лайеля (1797-1875) «Основные начала геологии» (1833-1835г.г.), в которой он доказал прежде всего, что геологическая история Земли насчитывает несколько миллиардов лет и что все изменения на Земле происходили и происходят под действием одних и тех же сил. Даже такие «слабые» из них, как колебания температуры, ветра и дожди совершали огромные преобразования, так как они действовали непрерывно в течение миллионов лет. Эти преобразования изменяли окружающую организмы среду. Организмы приспосабливались, изменялись, эволюционировали. Поскольку среда изменялась непрерывно, непрерывно изменялись и организмы. Каждый отрезок времени появлялись новые виды, постепенно вымирали старые. Т.е. периодических катастроф, полностью уничтожавших населяющие Землю организмы, не было.
Ч.Лайель сделал вывод, что для познания прошлого Земли нужно изучать современные процессы, а условия образования древних осадочных пород определять, сравнивая их с современными отложениями.
Этот метод познания прошлого Земли через изучение настоящего получил название актуалистического метода, или принципа актуализма (актуал – настоящий).
В 1859 году Ч.Дарвин (1809-1882) опубликовал свой труд «Происхождение видов путем естественного отбора». Основным доказательством своей теории о последовательной изменчивости видов и отборе он считал распределение ископаемых организмов в геологических системах. Таким образом, через геологию Ч.Дарвин пришел к выводам об эволюции органического мира. Благодаря этим идеям был нанесен сокрушительный удар катастрофизму, и эволюционное направление в геологии победило окончательно.
Ч.Дарвин также высказал свои представления о неполноте геологической и палеонтологической летописи.
Одним из создателей эволюционнной палеонтологии по праву считается русский ученый В.О.Ковалевский (1842-1883). Он считал, что основная задача палеонтологии – изучение потомственных отношений между отдельными родами и видами ископаемых организмов и выяснение причин их изменения. В.О.Ковалевский показал связь между организмом и средой его обитания.
Палеогеографический этап. Начало этого этапа связано с появлением принципа актуализма.
К середине 19 века относятся первые попытки реконструкции физико-географических условий отдельных геологических эпох как для отдельных регионов, так и для всего земного шара. Эти работы и заложили основы палеогеографического направления в исторической геологии. Большое значение для становления палеогеографии имело введение в 1838 г. А.Грессли (1814-1865) понятие о фациях. Появление же учения о фациях относится ко второй половине 19 века (1893) и связано оно с именем немецкого ученого Й.Вальтера. С появлением фациального анализа палеогеографические исследования получают особенно широкое развитие: геологи начинают восстанавливать события прошлого и древнюю географию Земли.
В 1883-1909 г.г. выходит работа венского геолога Э.Зюсса «Лик Земли», в которой обобщены все накопившиеся к этому времени историко-геологические данные и впервые изложена геологическая история Земли.
Геотектонический этап. В конце 19 и начале 20 веков становится ясно, что в жизни земной коры главную, ведущую роль играют тектонические движения. В 1894-1919 г.г. появились работы А.П.Карпинского (1847-1936) по Европейской части России, в которых он, анализируя историко-геологические данные, устанавливает тесную связь палеогеографических изменений с развитием тектонических движений.
Представления о геосинклиналях разработаны американскими учеными Дж.Холлом и Дж.Дана в 1859 г.
В начале 20 века французский геолог Г.Э.Ог (1861-1927) в многотомном труде описал деятельность современных геологических процессов, на основании чего попытался расшифровать историю Земли. Будучи сторонником учения о геосинклиналях он первым четко противопоставил геосинклинали платформам, которые называл контрастными областями. Им впервые нарисованы карты распределения платформ и геосинклиналей.
В России понятие о геосинклиналях было введено в начале 20 века Ф.Ю.Левинсоном-Лессингом (1861-1939), а А.А.Борисяк (1872-1944) вслед за Г.Э.Огом стал рассматривать историческую геологию как историю развития геосинклиналей и платформ.
В начале 20 века немецкий геофизик А.Вегенер (1880-1930) впервые формулирует теорию дрейфа материков – первую гипотезу мобилизма. Позднее эта гипотеза была подтверждена фактическим материалом в процессе исследований океанического дна и геофизических работ. В 60-е годы прошлого века она превратилась в стройное учение – теорию тектоники литосферных плит.
В разработке учения о геосинклиналях приняли активное участие русские ученые: А.А.Архангельский, Н.С.Шатский, В.В.Белоусов и др., а за рубежом - Г.Штилле, Дж.М.Кей, Ж.Обуэн.
Современный этап. Этот этап, по-существу, начинается с 60-х годов 20 века с появлением тектоники литосферных плит. В итоге современное развитие геотектоники, а также других наук о Земле стало проходить под знаком господства идей неомобилизма.
Современный этап является временем крупных теоретических обобщений. Историческая геология из простой летописи событий прошлого превращается в науку, которая ищет и находит общие закономерности геологического развития Земли.
2. МЕТОДЫ ИСТОРИЧЕСКОЙ ГЕОЛОГИИ
Для решения своих задач историческая геология использует различные методы. Ниже рассмотрены основные из них. Палеонтологии уделено особое внимание, т.к. в программах специальности нет отдельного курса. В связи с этим предлагается предварительно ознакомиться с ее основами и краткой характеристикой основных групп организмов.
ПАЛЕОНТОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД. ОБЗОР
Дата добавления: 2015-12-29; просмотров: 1310;