Файл: Круть, И. В. Исследование оснований теоретической геологии.pdf

пизованных объектах — геологии и биологии — еще только на­ ступало.

Сами геологические науки стали развиваться на основе соб­ ственного эмпирического метода — полевых наблюдений. Усиле­ ние в них исторического аспекта выявило диссонанс между гео­ логическим и биологическим знашіем и обострило противоречие между наукой п религией. Геологические знания X V I I в. по существу относятся еще к периоду возникновения первых геоло­

геофизику и геодезию, а также географию.

Историческое исследование ранних периодов развития геоло­ гических знаний целесообразно направить на выяснение общефи­ лософских, логических и естественнонаучных предпосылок и осно­ ваний геологической науки. Современные запросы теоретической геологии, вероятно, должны обострить интерес к концепциям про­ странства и времени: абсолютизации их — Демокрит, Эпикур, Лук­ реций, Ньютон с одной стороны, и относительности их — Аристо­ тель, Декарт, Лейбниц, не признававшие пустоты, с другой. В общем плане взгляды отдельных ученых интересны ие столько потому, что в них содержатся те или иные представления, за­ тем принятые или отвергнутые, а главным образом ценны со­ держанием центральных, обычно альтернативных идей, зачастую не проверяемых эмпирическим способом, но прослеживаемых до нашего времени.

С Т А Н О В Л Е Н И Е Г Е О Л О Г И И ( П Е Р И О Д П Я Т Ы Й )

Принципы П. Стенопа

Н. Стенон (1638—1687) подытожил свои наблюдения в диссер­ тации «О твердом, естественно содержащемся в твердом» (1669 г.). Он выдвигает методологическое положение: «.при данном теле оп­ ределенной формы, созданном согласно законам Природы, в са­ мом этом теле находим доказательства, раскрывающие место и способ его создания» (Стенон, 1957, стр. 12). Для установления способа зарождения тела необходимо знать природу вещества, но существует граничное условие исследования: «до сих пор нам неизвестно в Природе вещества ничего такого, что объясняло бы основное начало движения...» (там же, стр. 16). Он подчерки­ вает, что понятие о природном теле и естественном движении отвечает как субстанциональному, так и атомистическому пони­ манию материи.

Н. Стеной устанавливает важнейшие геологические законо­ мерности: «1. Если в каменистом слое все частицы имеют одну

18

и ту же природу и притон являются весьма топкими, то нет основания отрицать, что этот слой образовался в эпоху творения из жидкости, которая все покрывала. 2. Если в определенном слое находятся обломки другого слоя пли части животных п ра­ стений, то несомненно его не следует причислять к слоям, кото­

одно и то же, то несомненно, что жидкость, нх отложившая, не

4. ...При образовании самого нижнего слоя ни одного пз верхних слоев еще не существовало. ...слои, перпендикулярные к горизон­ ту либо наклоненные к нему, в другую эпоху были параллель­ ны этому горизонту. ...Изменившееся положение слоев является основной причиной происхождения гор» (там же, стр. 28—32).

Если утвердившееся положение о смене моря и суши и об органическом происхождении окаменелостей явилось для геоло­ гии начальными постулатами, подобно гелиоцентризму для астро­ номии, то установленные Н. Стеноном геологические критерии выступили уже как фундаментальные законы геологии: 1) о возрастпой последовательности первичного горизонтального напла­ стования отложений и 2) о вторичном нарушении горизонталь­ ного напластования. Тем самым были заложены теоретические основы стратиграфии, геотектоники и исторической геологии в целом, а также геологического картирования и геохронологии. Принципы Н. Стенона знаменуют переход к изучению трехмер­ ного геологического пространства, причем структурный харак­ тер устанавливаемых закономерностей выступает не только в чи­ стом виде, но и в связи с генетическими постулатами и выво­ дами. Главньш объектом геологии стал разрез земной коры, даже если изучалась лишь ее поверхность. В предмет науки включа­ лась история Земли. Историческое содержание выявленных отно­ шений затруднило выражение их в виде системы (подобной, на­ пример, законам Кеплера или Ньютона) ; этот же исторический аспект до сих пор не позволил дать их достаточно адекватную математическую формулировку. Принципы Н. Стенопа завершают эру предыстории геологии — ими же начинается ее становление.

Представляется уместным провести историко-научную, гносео­ логическую и содержательную аналогию между галилеевским принципом относительности классической механики и законом о возрастной последовательности напластований, который можно на­ звать «стеноновским принципом относительности классической геологии». Оба принципа являются первыми фундаментальными положениями, обусловившими дальнейшее развитие теорий своих

19

наук,— в этом выразилась их историческая и гносеологическая роль, которая, одпако, этим не исчерпывается, по крайней мере в отношении галилеевского принципа. Последний принцип, со­ гласно которому законы механического движения тел одинаковы по отношению ко всем системам отсчета в абсолютном пустом пространстве, был осознан и назван лишь в наше время, когда потребовалось переосмысление представлений о физическом про­

еще не вполне ясна.

Главное содержание стеионовского принципа относительности сводится к тому, что пространственному отношению геологиче­ ских пластов («ниже» и «выше») эквивалентно временное отно­ шение их образования («раньше» и «позже»). Содержание фи­ зической относительности сходно с этим принципом в том, что увязывает физическое пространство и время и объясняет про­ странственно-временные отношения тел. Существенное различие заключается, в частности, в том, что стеноновский принцип объ­ ясняет время образования тел, а физический лишь время пере­ мещения. Одпако стеноновская относительность позволяет обо­ сновать и нечто большее, а именно наличие специфического гео­ логического пространства и времени, как атрибутивных свойств геологических тел, хотя, конечно, сам Н. Стенон и не диффе­ ренцирует физическое и геологическое пространство и время.

Согласно Н. Стенону, геологические пласты как механические тела образуются в однородном ныотоииапском пространстве и времени, отчасти уже занятом ранее образовавшимися телами. Од­ нородное физическое пространство и время сами по себе не обла­ дающие какими-либо свойствами, образуют фон геологических про­ цессов, тогда как существующие уже геологические тела создают неоднородность и являются своего рода условиями этих процес­ сов. Сам факт наличия дискретных геологических объектов обу­ словливает реальность геологического пространства, отличного по топологическим и групповым свойствам от однородного непре­ рывного физического пространства. Н. Стеной устанавливает ани­ зотропию геологического пространства в вертикальном измерении

ских (гравитационных и механических), но и специфических геологических процессов, которые обусловливают дискретность и анизотропность геологического пространства.

Стеноновский принцип устанавливает также специфичность геологического времени, являющегося атрибутом — свойством гео­ логических пластов (тел и процессов) по сравнению с однород­ ным физическим временем. Действительно, сам факт напласто­ вания (дискретность геологического пространства) отражается и

20

взаимообусловлпвается цикличностью и периодичностью, т. е. спе­ цифическими топологическими свойствами геологического време­ ни. Связь пространственных и временных свойств геологических объектов заключается, в частности, в том, что групповые свой­ ства геологического пространства (например, его дискретность) оказываются эквивалентными топологическим свойствам непре­ рывного геологического времени (например, ритмам).

Эти сложные отношения вызваны иерархией геологических объектов и процессов различного уровня, при которых одни из них являются иадсистемами и выступают внешними условиями для других. В связи с этим нужно сознавать, что рассматривае­ мые особенности геологического пространства и времени в мас­ штабе «пластов» отвечают лишь одному из уровней геологиче­ ской действительности и что пространственно-временные свойства геологических объектов разных уровней должны быть различ­ ными, сохраняя, однако, нечто общее для всей геологической ор­ ганизации, а также общие черты любого материального прост­ ранства и времени.

Иными словами, есть общая относительность геологического пространства и времени, заключающаяся в соотношении их с фи­ зическим пространством и временем (прежде всего с гравита­ ционными) , но есть и частная специальная относительность гео­ логического пространства и времени, характеризуемая внутренни­ ми их свойствами, обусловленными отношениями, в том числе взаимодействиями геологических тел и процессов.

Наряду с установлением относительности вертикального раз­ реза, стеноновский принцип допускал абсолютизацию горизон­ тального измерения геологического пространства. Тезисами Н. Сте­ нопа (см. выше — 1, 2, 3) предполагается повсеместный и одно­ временный процесс образования слоя определенного состава, а тем самым и пространственно-временная адекватность границ слоя фи­ зическому пространству и времени. Стеноновские тезисы (1, 2, 6) также можно трактовать как утверждения об однородности соста­ ва одновременных пластов, но если даже Н. Стеной так в действи­ тельности и не считал, то все же подобная абсолютизация со­ ставила впоследствии основу вернерианской стратиграфии и гео­ хронологии, рецидивы которой имели место вплоть до нашего вре­ мени. Стеноновский принцип относительности стал начальным общегеологическим критерием, который оказался достаточно силь­ ным в формальном отношении и весьма' содержательным, вклю­ чая статический, динамический, исторический и генетический аспекты. Этот принцип стал уточняться и дополняться через сто — двести лет, тогда как галилеевский принцип подвергся пере­ осмыслению через триста лёт.

Итак, науки о Земле, имевшие дело с разнородными прост­ ранственно-временными отношениями и свойствами природных объектов, выдвинули едва ли не первую естественно-научную аль­ тернативу пониманию пространства и времени как субстанций.

21