Текст книги "Великие геологические открытия"
Автор книги: Сергей Романовский
сообщить о нарушении
Текущая страница: 13 (всего у книги 20 страниц)
Были и другие новации. Однако чувствовалось, что геосинклинальный марафон приближается к финишу. Его участники устали. Они уже не столько заботились об открытии нового, сколько о том, чтобы донести до финиша старый багаж. И многим, надо признать, это вполне удалось. Еще и сегодня этот багаж является единственным гарантом существования геосинклинального учения.
А в это время на платформах…
Сам факт делимости земной коры континентов на геосинклинали и платформы установил, напомню, в 1875 г. Зюсс. А первым, кто всерьез стал изучать строение и развитие конкретной платформы, был А. П. Карпинский. Восточно-Европейской (или Русской) платформе он посвятил ряд своих работ, которые сегодня с почтением называют классическими. Именно они стали фундаментом очередного учения, на сей раз «учения о платформах».
Карпинский еще в 1880 г. установил ярусное строение платформ: кристаллический фундамент и маломощный слабодислоцированный осадочный чехол. В 1882 г. он выявляет еще одну важнейшую эмпирическую закономерность, по поводу которой у геологов нет единого мнения по сей день. Суть в том, что в пределах тела платформы Карпинский обнаружил полосу интенсивно дислоцированных пород.
27 ноября 1882 г. на заседании Петербургского общества естествоиспытателей Карпинский делает доклад «Об образовании горных кряжей». В нем он впервые поделился с коллегами своими наблюдениями в южной части Европейской России. Оказывается, там «местности, в которых породы имеют нарушенное пластование, располагаются с известной правильностью». Такую правильность он объясняет общей причиной – «кряжеобразовательной силой». Полосу пород с «нарушенным пластованием» Карпинский и назвал «кряжевой полосой» и протянул ее от Келецко-Сандомирского кряжа до Мангышлакского Каратау. С легкой руки Зюсса, эта полоса вошла в историю науки как «линия Карпинского». Ее и сегодня не забыли геологи, изучающие юг Русской платформы.
Но самое, пожалуй, главное, что сделал Карпинский, – это предложенный им метод изучения геологического развития платформ с помощью серии палеогеографических карт. Вот как это было.
На торжественном публичном заседании Петербургской академии наук 29 декабря 1886 г. вновь избранный молодой академик (адъюнкт по геологии) Карпинский (ему только-только исполнилось 40 лет) выступает с речью «О физико-географических условиях Европейской России в минувшие геологические периоды». По оценке последующих поколений геологов, эта работа Карпинского составила целую эпоху в развитии геологической науки. Ее новизна и необычность состояли не только в масштабах (временных и пространственных) нарисованной картины, но главным образом в том, что Карпинский впервые, и весьма успешно, применил эволюционную теорию для воссоздания изменения геологических условий, построив целую серию палеогеографических карт.
Карпинский не скрывал, что нарисованная им картина – всего лишь рабочая гипотеза, правда, подкрепленная известными в то время фактами. Но он полагал, что геология уже подошла к тому рубежу, когда от накопления (порой бессистемного) фактического материала надо приступать к его обобщению, к построению на его основе схем эволюции земной коры, ибо наука начинается там, где от описания переходят к выводам, а от сбора фактов к их синтезу в рамках какой-либо рабочей гипотезы.
Вот что удалось доказать Карпинскому. Платформа имеет двухъярусное строение (этот термин французских геологов он, правда, использовал позднее, в 1919 г., при переиздании серии своих тектонических работ); на юге прослеживается «кряжевая полоса» (это открытие явилось толчком для многочисленных исследований по тектоническому осмыслению Донецкого бассейна); существует определенная связь процессов, протекающих на платформе и в смежных геосинклинальных областях.
В 1894 г. в статье «Общий характер колебаний земной коры в пределах Европейской России» Карпинский дал тектоническое обоснование выявленным им ранее закономерностям. Управляли сменой морских и континентальных условий в пределах Европейской России медленные колебательные движения земной коры, а интенсивное развитие трансгрессий или, напротив, регрессий диктовалось синхронной реакцией на эти тектонические процессы окружающих платформу геосинклиналей, в частности Уральской и Кавказской.
Карпинский пишет: «Понижения земной коры, вызывающие такое распределение бассейнов в широтном направлении, обнимают среднюю и южную части Европейской России, меридиональные понижения располагаются в ее восточной части».
Мне трудно утверждать с полной определенностью, но думаю, не исключен тот факт, что к своему закону о синхронности трансгрессий на платформах регрессиям в геосинклиналях Эмиль Ог пришел не без помощи этого капитального и, что очень важно, обстоятельно обоснованного фактическим материалом исследования Карпинского. Более того, если обратить внимание на суть подмеченной Карпинским закономерности, то следует согласиться с тем, что Ог только облек ее в нужные ему слова. И вполне вероятно, что если бы по другим платформам эти исследования были выполнены столь же обстоятельно, то вполне возможно, что и закономерность, установленная Карпинским для Восточно-Европейской платформы, подтвердилась бы и на других объектах.
Теперь полагают, что нет оснований для критики этого открытого Карпинским правила распределения трансгрессивного и регрессивного этапов развития платформ и геосинклиналей. Это сейчас. А в прошлом (об этом мы вспоминали в предыдущем разделе) закон Ога активно критиковали либо вносили в него поправки типа запаздывания трансгрессий на платформах по отношению к регрессиям в геосинклинальных областях, что установили Владимир Владимирович Белоусов и Александр Борисович Ронов.
Вклад Зюсса в развитие теории платформ был более классификационным, чем познавательным в собственном смысле слова. Зюсс был непревзойденным мастером глобальных геологических обобщений. Это – великий дар, который необходим прежде всего геологам, но природа почему-то именно геологов крайне редко им наделяет.
Зюсс ведь сам никогда не работал в России, но Русскую платформу вычленил именно он в 1885 г. В своем знаменитом «Лике Земли» Зюсс первым выделил и проанализировал четыре важнейших тектонических элемента земной коры: плиты, горсты, складчатые области и вулканические горы. Он же рассмотрел сопряженную пару структур: складчатые области (термин геосинклиналь он не использовал) и форланд, т. е. внескладчатые области (плиты).
Кроме крупных плит, таких как Русская, Сибирская, Африканская, Индийская, Зюсс выделял и небольшие плиты, расположенные в пределах крупного складчатого пояса. Это не что иное, как срединные массивы.
Позже в теорию развития платформ было внесено не так много крупных теоретических новообразований. Одним из них было предложение Штилле (его он высказал в 1920 г.) классифицировать платформы не по времени складчатости, ибо этот процесс достаточно неопределенен, а по времени консолидации фундамента. В этом был глубокий смысл, ибо платформа и становится, собственно говоря, платформой только после того, как завершилось формирование фундамента. Какие при этом происходили процессы, геологи спорят по сей день. Поэтому Штилле выбрал вполне разумную систему отсчета. По новому своему критерию он выделил Архео-, Палео-, Мезо– и Неоевропу. Так условно были названы области развития докембрийской, каледонской, варисской и альпийской консолидации.
Итак, те длительные интервалы времени, которые для геосинклиналей трактовались как циклы тектогенеза, применительно к платформам стали называться временем консолидации фундамента. В мировой геологической науке эти предложения немецкого геолога закрепились как «каноны Штилле», под коими надо понимать более или менее одновременное проявление на всей Земле крупных тектонических перестроек земной коры: эпох, фаз или циклов тектогенеза.
На этом можно и закончить. Конечно, трудами Архангельского, Шатского, Александра Николаевича Мазаровича (1886-1950), Е. В. Милановского, М.М. Тетяева, Дмитрия Васильевича Наливкина (1889-1982) и многих других ученых внесен значительный вклад в предметно-геологический анализ конкретных платформ, как древних, так и молодых. Выделены новые, ранее неизвестные структурные элементы, расположенные главным образом по периферии платформ,– краевые (окраинные) прогибы типа Приднестровского, Камско-Уфимского и др.; авлакогены, к которым относят Донецкий бассейн, Келецко-Сандомирский кряж, прогиб Угарта в Сахаре, прогиб Бенуа к северо-востоку от Гвинейского залива; выявлено также много других фактов.
Есть, правда, одно открытие, прямо касающееся теории платформ, но, к сожалению, не имеющее пока доказательного обоснования: осадочный чехол древних платформ отделен (по времени) от кристаллического фундамента громадным временным интервалом, достигающим по оценке некоторых ученых 400– 800 млн лет. С чего бы это?
Пусть над этой проблемой поломают головы читатели…
Пора и на покой
Владимир Иванович Вернадский 12 мая 1935 г. в письме к своему другу Борису Леонидовичу Личкову (1888-1966) обронил такие слова: «Вот по поводу геосинклиналей – у меня нет хорошего к ним чувства… Что с ними будет через 10 лет? А понижения, конечно, есть, и их причина геосинклиналями не объясняется».
В словах этих удивительно всё. И то, что столь еретическая мысль пришла тогда, когда ничем другим, кроме геосинклинальной концепции, геологическая наука по сути не располагала. И то, что эта мысль осенила именно советского академика в годы, когда «самая передовая в мире советская геологическая наука» вооружила промышленность, тужащуюся выполнить нереальные планы второй пятилетки, прогнозными запасами минерального сырья, запрограммированного к открытию на основе идей активно разрабатываемого геосинклинального учения. И то, наконец, что Вернадский, ничего, кроме эмпирических обобщений, в науке не признававший, усомнился в геосинклиналях, являвшихся, по мнению всех геологов, весьма удачным именно эмпирическим обобщением. В чем же тут дело?
Чтобы не пустить ответ на этот вопрос по замкнутому кругу, вероятно, следует высказать предположение столь же еретическое, какой казалась тогда и оценка Вернадского, т. е. обосновать, что геосинклинальная концепция – вовсе и не эмпирическое обобщение. Попробуем сделать это по возможности кратко.
Итак, что в этой концепции несомненно, что в ней является знанием фактическим? Прежде всего громадные мощности осадков, преимущественно мелководных. Затем – интенсивная постседиментационная тектоника, вознесшая эти отложения на высоты 5-8 км над уровнем моря. Наконец, достаточно резкий контакт этой области с окружающими ее жесткими плитами. Итак, к несомненным фактам можно отнести лишь то, что мы квалифицировали как одно из великих геологических открытий, – делимость земной коры на две категории полярных по своему строению геоструктурных единиц. Именно этим, строго говоря, и ограничивается собственно эмпирическое обобщение.
А что же сама геосинклинальная концепция (учение – так больше нравится некоторым)? Что стоит за ней? Только допущения и ничем не аргументированные экстраполяции. Касается это и рассуждении классиков учения об интенсивном прогибании земной коры, компенсированном накоплением многокилометровых толщ осадков, и внезапной смены знака тектонических движений, после чего начинается воздымание территории, только что интенсивно прогибавшейся (инверсия, по Белоусову). И так далее…
Одним словом, наука, конечно, начинается тогда, когда ученые пытаются как-то истолковать новое явление природы. Но и заканчивается наука одновременно с признанием выбранной схемы единственно верной, с превращением теории в учение, а активного подвижного знания в догмат веры. Понятно, что Вернадский-естествоиспытатель, доверявший только фактам, не пожелал выдавать желаемое за действительное. В своем же прогнозе относительно будущего «геосинклинального учения»он ошибся только в сроках, да и то ненамного.
Новый взгляд на Землю (о нем мы будем говорить в следующей главе), повлекший за собой отказ от геосинклинального учения, пришел «со дна морского». Не раскрывая пока всех карт, два слова о смене геологической парадигмы сказать все же придется. Иначе будет совсем непонятно то резкое охлаждение (для некоторых – и полный разрыв), которое наметилось у геологов в отношении геосинклинальной концепции.
Что же изменилось в представлениях ученых о строении Земли? Выяснилось прежде всего, что континентальная и океаническая земная кора различаются не только по геофизическим характеристикам и мощности. Оказалось, что океаническая кора латерально подвижна, т. е. перемещается от срединно-океаничес-ких хребтов, где она зарождается, к глубоководным желобам, где она уходит в мантию. Вместе с океанической корой перемещаются, разумеется, и осадки, успевшие накопиться за время ее путешествия. Оказалось также, что земная кора разбита на плиты. В состав плит входят и целые континенты, которые путешествуют с ними по земному шару. Бывают при этом и аварии, когда две гигантские плиты сталкиваются. На научном языке этот процесс называется коллизией. Вот тогда-то и образуются между некогда самостоятельными плитами орогенные швы, которые принимались ранее за геосинклинали.
Иной процесс __ иная трактовка. Иная трактовка – иные термины. Вот почему ученые, принявшие новую тектоническую парадигму (тектонику литосферных плит), не видят никакой необходимости возврата к этапу, наукой уже пройденному.
Но – не все. Если в большинстве западно-европейских стран, а также в США, Канаде, Австралии геосинклинальную концепцию вспоминают только в курсах по истории науки, то у нас и в этом вопросе свое особое мнение. Мир нам не указ. Наши геологи либо не сдают прочно занятые геосинклинальные позиции (пока наука экономически инфантильна, таких, разумеется, большинство), либо пытаются доказать, что обе концепции вполне могут ужиться вместе (хотя решительно ничего общего между ними нет).
Вполне в духе привитой нам с детства идеологии такое, например, высказывание: «Возрождение мобилизма и появление гипотезы,,новой глобальной тектоники”, пользующейся большой популярностью за рубежом, стало серьезным испытанием для учения о геосинклиналях, ибо крайние сторонники „новой глобальной тектоники” предлагают сдать в архив многие из существующих представлений, в том числе и геосинклйнальную теорию. Большинство советских геологов, не разделяя такой позиции, в то же время считают необходимым пересмотр многих положений в учении о геосинклиналях, выдвигая новые принципы в понимании геосинклинального процесса». Написано это было в 1974 г., но и сейчас, не сомневаюсь, многие российские геологи подпишутся под этими словами.
Итак, не все советские геологи разделяли позиции своих западных коллег и, желая во что бы то ни стало сохранить status quo, выдвигали «новые принципы». Какие именно? – спрашивать не будем. Ответа все равно не услышим.
И все же любопытно, как пытаются обосновать мирное сосуществование двух концепций или, иначе, какой спасательный круг кидают геосинклинальному учению его сторонники? Это офиолитовые комплексы в складчатых поясах континентов. Академик Пейве вполне логично обосновал, что офиолиты могут служить индикаторами океанической коры геологического прошлого. Отсюда следовал весьма странный, надо сказать, вывод. Раз офиолиты – индикаторы океанической коры, а геосинклинали начинают свое развитие именно на коре океанического типа (так ли?), то появление тектоники литосферных плит ничем не может повредить старой доброй, всеми любимой геосинклинальной концепции. Надо только, используя давно проверенный прием, переодеть ее истины в новые терминологические одежды. Этим и занялись многие наши почтенные геологи.
В геологии, как в политике, чем больше трудностей, тем сильнее оптимизм; чем безнадежнее ситуация, тем тверже вера. Академик Виктор Ефимович Хаин, например, считал, что в учении о геосинклиналях в его «классическом» виде накопилось достаточно неясных и нерешенных вопросов. Поэтому крайне своевременны и остро необходимы любые попытки обновить это учение.
А, собственно, зачем? Может быть, не тратить время на зачистку тылов, а осваивать новые идеи? Обидно, конечно, что не наши. Но что делать. В запасе ведь есть утешительный тезис об интернациональном характере науки. Хотя до слез обидно, что наша научная несостоятельность зависит не от природной бездарности ученых людей, а от продолжавшегося несколько десятилетий социально-политического маскарада, костюмы которого тщательно скрывали научно-техническую отсталость. Время же на дворе такое, что новые факты в современной геологии добываются главным образом с помощью современной техники. А ее-то и нет.
Всем этим, вероятно, и можно объяснить то упорство, с которым наши ученые держатся за старый багаж. Готовы даже из мобилистской концепции вывести все основные постулаты геосинклинального учения, искренне, вероятно, думая, что «связь учения о геосинклиналях с фиксизмом вовсе не является обязательной и неизбежной», что вообще «судьбу учения о геосинклиналях не стоит связывать с судьбой той или иной тектонической парадигмы – оно пережило не одну из них, продолжая углубляться и совершенствоваться». С последней фразой В.Е. Хаина (это его мы только что процитировали) уж вовсе согласиться нельзя, поскольку за всю историю геотектоники она пережила пока лишь одну парадигму – фиксистскую. Сейчас геотектоника начала развиваться под идеи мобилистской парадигмы. И это отнюдь не очередная гипотеза, сопоставимая с контракционной или пульсационной.
Нет. Тектоника литосферных плит – это принципиально иной подход к анализу геологической истории, это, как справедливо выразился японский геофизик Сэия Уеда, – «новый взгляд на Землю».
Итак, геосинклинальная концепция и тектоника плит вполне могли бы ужиться в одной коммунальной квартире. Но только при одном условии: если бы учение о геосинклиналях было в чистом виде эмпирическим обобщением (в чем до сих пор искренне заблуждаются геологи), а тектоника плит – теорией геодинамического плана, истолковывающей механизм геологических процессов. Но дело в том, что объекты, принимавшиеся за геосинклинали, будучи проинтерпретированными с позиций современной геодинамики, оказываются совсем не теми, за какие себя выдавали.
Так что же, время этого великого геологического открытия подошло к концу? Нет, конечно. Просто наука ушла вперед. Однако ничего полезного, что было сделано в прошлом, она не забывает. Не забыла геология и открытие второй половины прошлого века о делимости земной коры континентов на две принципиально разные геоструктурные единицы – жесткие глыбы (платформы) и подвижные складчатые пояса. Только трактовку становления и развития этих поясов как следствия самобытного геосинклинального процесса современная наука считает устаревшей. Вот и все.
И все-таки они движутся
Океан знает все
Еще на уроках географии в школе нам говорили, что две трети поверхности земного шара покрыты водами Мирового океана. И лишь по одной трети суши ученые долгое время были вынуждены судить о закономерностях устройства всей Земли. Все, что скрыто под многокилометровой толщей океанской воды, для изучения казалось недоступным.
Конечно, люди науки вправе были ожидать, что когда океан раскроет, наконец, свои карты, то многие чисто «континентальные» геологические теории будут существенно скорректированы, подправлены и дополнены. Но они не могли и предположить, что на океаническом дне (точнее даже – под ним) упрятана мина замедленного действия, которая со временем взорвет все здание добропорядочной геологической науки, взбудоражит научный мир, поселив в одних бессильную злобу, в других – апатию, в третьих – циничный скепсис. И лишь немногие с самого начала зорко подметят в этом хаосе рухнувшего здания приметы новой нарождающейся науки – логичность и физическую обоснованность теоретических построений.
Конечно, прозорливые умы и в прошлом высказывали идеи о том, что земной шар – это сложная, саморазвивающаяся система, что сегодняшний его облик с беспорядочным (на первый взгляд) нагромождением геологических структур и разномасштабных объектов – лишь моментальный статический кадр этого развития, подобный тому, какой дает внезапная остановка равномерно движущейся киноленты. Актер тогда может предстать перед зрителем в неестественной позе и с искаженным выражением лица.
Вот что, например, писал по этому поводу в середине прошлого столетия Головкинский: «Если мы отрешимся от привычного представления о мере времени и миллионы лет мысленно сократим в секунды, то земной шар явится массой, волнующейся, как кипящая жидкость, и как бы стремящейся к равномерности состава, постоянно вновь нарушаемой тем же процессом… Что касается форм,… то все они являются так же эфемерными, как пузырьки пара в кипящей жидкости».
Если развить этот удачно найденный Головкинским образ, то надо представить себе жидкость, не просто кипящую, а еще и непрерывно перемещающуюся в горизонтальном направлении, на поверхности которой к тому же плавают довольно крупные и мелкие щепки. Они при этом сталкиваются друг с другом, разворачиваются в кипящем водовороте, скрываются под водой на какое-то время…
Согласитесь, впечатляющая картина! Разумеется, если эту киноленту пустить с нормальной скоростью, то движение, видимое на глаз, исчезнет. Но сами-то процессы останутся. Их и будут изучать геологи. И изучают. В них – суть того великого открытия нашего века, к описанию которого мы собираемся приступить.
Это открытие совершило настоящую революцию в науках о Земле, и не столько потому, что с ним пришло принципиально новое знание о строении Земли, о неслыханных до того грандиозных геологических процессах, сколько по той причине, что с рождением «новой глобальной тектоники» (так окрестили поначалу новую систему взглядов о развитии Земли) в корне преобразился стиль мышления геологов. Если раньше геологи оперировали статическими категориями, а коли возникала необходимость порассуждать о геологических процессах, то рассуждения эти были чисто качественными, то теперь геология поднялась на новую ступень – она стала наукой кинематической, и время как неотъемлемая категория естественнонаучных моделей стало фигурировать «на равных» с такими привычными характеристиками статики, как линейные размеры объектов, их петрофизические признаки, химический состав и т. п.
Одним словом, в 60-х годах нашего столетия геология пережила то же, через что уже прошла астрономия во времена Николая Коперника и Галилео Галилея; математика – во времена Исаака Ньютона и Готфрида Лейбница, позднее Эвариста Галуа и Георга Кантора; физика – во времена Макса Планка и Альберта Эйнштейна; химия – во времена Роберта Бунзена и Александра Бутлерова; биология – во времена Грегора Менделя и Николая Вавилова; кибернетика – во времена Норберта Винера и Акселя Берга. Пережила и продолжает жить в период коренной ломки сложившихся научных стереотипов, т. е. в период научной революции.
Не будем забывать главное: не вырви человек у океана его сокровенные тайны, геология еще долгие годы была бы золушкой среди дисциплин естественнонаучного цикла.
И последний штрих. Как и всякая революция в науке, та, что свершилась в геологии, – интернациональна. У нее много творцов (хотя объединение таких понятий, как «революция» и «творцы», несколько двусмысленно). Это люди, представляющие страны, где сильнее развита прежде всего техническая база наук о Земле. К ним относятся США, Франция, Япония, Канада, Великобритания, Германия.
Прозорлив и мудр был наш Карпинский: геологу воистину нужна вся Земля. К счастью, мысль и истина пересекают государственные границы без виз.
