Общие закономерности развития геологических наук
Геология, возникшая как самостоятельная ветвь естествознания в начале 19 в., прошла сложный путь развития. Постепенно расширялся круг объектов ее исследования, менялись и совершенствовались методы, цели и задачи, а тем самым и содержание геологии.
Для донаучного этапа геологии характерно накопление исходного фактического материала, разработка элементарных приемов геологических наблюдений и их истолкование в рамках поверий и мифов, а также традиционных воззрений нептунизма и плутонизма. Были высказаны идеи об изменении лика Земли (Аристотель, Страбон), высказано предположение о морском происхождении раковин (Ксенофан), предложена гелиоцентрическая модель строения Солнечной системы (Аристарх Самосский).
После некоторого перерыва, приходящегося на Средние века, когда наука развивалась лишь на арабоязычном Востоке, ее поступательный ход возобновился в эпоху Возрождения.
В переходный период (вторая половина 18 в.) геологические знания, базирующиеся на развитии горного дела, географических открытий, приобретают более целенаправленный характер. Круг интересов переместился в область изучения ископаемых остатков организмов и попыток построения стратиграфических разрезов. Геогнозия еще не стала настоящей исторической наукой и оставалась на описательной стадии.
Переход к научному этапу истории геологии (героический период) ознаменовался появлением биостратиграфического метода Смита. Были разработаны первые научные принципы историко-геологических исследований. Выделены почти все системы фанерозоя и большинство ярусов. Была предложена гипотеза кратеров поднятия как концепция образования горных сооружений. На смену описательной ориктогнозии (науке об ископаемых) пришли более тонкие, химические методы, позволившие разработать качественно новую классификацию минералов. Начали создавать первые геологические общества.
Переход ко второму (классическому) периоды истории геологии ознаменовался победой эволюционных идей Ч. Лайеля и Ч. Дарвина. На смену гипотезе кратеров поднятия пришла гипотеза контракции Эли де Бомона. В геологические работы широко внедрился актуалистический метод, с помощью которого стала вырисовываться история становления современного лика Земли. Появился поляризационный микроскоп, что дало начало микроскопической петрографии и позволило надежно классифицировать горные породы по минеральному составу и структуре и проложить путь к познанию их генезиса. В качестве самостоятельных дисциплин выделились историческая геология, тектоника, учение о полезных ископаемых, петрография, гидрогеология, геоморфология, палеогеография, были сделаны первые геофизические наблюдения.
Конец 19 в. – 60-е гг. 20 в. – время нового качественного перелома в развитии геологии (критический период). В связи с открытием радиоактивности была подорвана гипотеза контракции. Взамен ее появилось множество других тектонических гипотез, противоречащих друг другу, но развивающиеся в двух направлениях – фиксизм и мобилизм. Выделились новые дисциплины – литология, инженерная геология, геокриология и др. Достигнут кристаллохимический уровень изучения вещества. Широкое развитие геофизических методов позволило изучить строение и состав внутренних геосфер и создать модель оболочечного строения Земли, а также разработать теорию изостазии.
В 1960-х гг. геология пережила новую научную революцию, связанную с широким изучением ложа Мирового океана. Геология превратилась в глобальную науку. Стало осваиваться космическое пространство. Возродились идеи мобилизма и появилась новая тектоническая концепция тектоники литосферных плит. Созданы модели строения глубинных оболочек модели Земли и протекающих там процессов. Изучение минерального вещества с помощью микрозонда позволило уточнить их химический состав и восстановить термодинамические обстановки их формирования. Успехи радиогеологии позволили восстановить историю становления докембрийских комплексов. В настоящее время геология насчитывает более 100 самостоятельных дисциплин. Особое значение имеет появление геодинамики. Специфика настоящего момента состоит в попытке создать глобальную модель развития Земли.
Итак, в ходе развития геологии наблюдались процессы дифференциации и интеграции науки. На первых этапах научного развития геологии в 19 в. определяющим являлся процесс дифференциации. Для более поздних периодов и современного состояния ведущим является процесс интеграции.
Особый интерес представляет специфика переломных моментов развития геология, а именно научные революции. Так, научная революция 17 в. оказала огромное влияние на развитие человечества – гелиоцентрическая модель Н. Коперника, новая картина мира, законы механики Ньютона. В начале 19 в. появилась первая тектоническая концепция «кратеров поднятия», разработанная Л. Бухом и А. Гумбольдтом. Это первая основополагающая научная революция в геологии, она отвечала этапу общего перелома в развитии естествознания, когда оно утратило свой чисто механистический характер. Успехи химии позволили перейти на химический уровень исследования минералов и дать их первую научную классификацию. Вторая научная революция в геологии относится к середине 19 в. и характеризуется торжеством эволюционного учения Лайеля и Дарвина, появлением новой концепции горообразования – гипотезы контракции и применением поляризационного микроскопа. Третья научная революция в геологии, произошедшая на рубеже 19 и 20 вв. отвечает новому переломному этапу развития естествознания, когда лидирующее положение заняла физика. Кризис геологии начала 20 в. оказался в основном в тектонике, отчасти в петрологии, и был обусловлен невозможностью адекватного истолкования быстро накапливающегося фактического материала. Новая парадигма в геологии восторжествовала в 30-50-е гг. и имела отчетливый фиксистский характер, базируясь на учении о геосинклиналях. Глубочайшую революционную перестройку испытала геология в 1960-х гг. Она выразилась прежде всего в смене фиксистской парадигмы мобилистской теорией тектоники литосферных плит. В настоящее время угадываются признаки новой научной революции в естествознании, которые проявляются в сближении гуманитарного и естественного комплексов наук, базирующемся на принципиальной нелинейности реальных процессов.
Признаки новой научной революции все более заметны в настоящее время. Данные сейсмической томографии, сравнительный анализ планет, спутниковая альтиметрия, данные изотопной геохимии, математическое моделирование, физический эксперимент при сверхвысоких давлениях дали ключ к понимаю глубинных процессов.