Сергей Романовский - Великие геологические открытия

• Название: Великие геологические открытия
• Автор: Сергей Романовский
• Издательство: Издательство ВСЕГЕИ
• Жанр: Публицистика
• Год: 1995

Автором в популярной форме описываются крупнейшие завоевания геологической мысли: попытки естествоиспытателей познать геологическую историю нашей планеты, сопоставить между собой события, происходившие многие миллионы лет тому назад в разных районах земного шара; доказать, что океаническое дно и континентальная суша в геологическом отношении – «две большие разницы». Рассказано также, куда и почему перемещается океаническое дно, каким на основе данных геологии представляется будущее развитие Земли.

Книга будет полезна и любознательным школьникам, и серьезным студентам естественнонаучных факультетов университетов, и преподавателям, не утратившим вкус к чтению специальной литературы, да и дипломированным геологам, которым также не вредно познакомиться с историей своей науки.

---

Отсюда – кажущийся выход. Раз стратиграфия как бы обречена на теоретическое несовершенство, то, вероятно, ей должен помочь эмпирический опыт практической работы нескольких поколений геологов. Если так, то надо искать по возможности универсальные эмпирические обобщения (принципы) и, опираясь на них, решать важнейшую и универсальную геологическую задачу: датировать событие и отыскать для него единственную ячейку в геологическом календаре.

Какими принципами не может поступиться стратиграфия

Мы не будем тратить время на изыскание причин того, почему у стратиграфии столь шаткая теоретическая база. Все сразу станет на свое место, как только будут описаны ее «принципы» и прежде всего высветится тот факт, что именно эти пресловутые принципы как раз и аккумулируют объективные трудности, которые не дают возможности подвести под одну из основополагающих геологических дисциплин выверенное фактами теоретическое основание.

Познакомимся с «принципами» поближе. Правда, пусть стратиграфы не обижаются, – не всем принципам будет уделено внимание. Будут рассмотрены лишь те, которые фиксируют суммативный геологический опыт, а не декларируют применимость к природным объектам философских категорий объективности окружающего нас мира и сущностного начала геологического познания.

Многие ученые видели основное предназначение принципов в том, что они должны были сыграть роль своеобразной аксиоматической базы, из которой необходимая теория вытекла бы так же, как теорема о равенстве прямоугольных треугольников из четырех аксиом евклидовой геометрии. Именно этим методологическим казусом можно объяснить тот факт, что многие крупные наши стратиграфы тратили уйму времени на доказательство недоказуемого – они пытались обосновать выводимость принципов одного из другого.

Потом эту затею оставили. Зато нашли другую. Стратиграфы-теоретики взглянули на принципы глазами стратиграфов-практиков. При этом сразу отсеклись философские декларации (принцип объективности стратиграфических подразделений, принцип двоякого характера стратиграфических классификаций, принцип необратимости геологической и биологической эволюции и т. п.), банальные истины (принцип универсальности подразделений Международной стратиграфической шкалы, принцип неповторимости подразделений региональных стратиграфических схем и т. п.).

Как своеобразная информация к размышлению осталось около десяти принципов, которые, по крайней мере, можно было обсуждать и обосновывать, либо, напротив, отрицать их значимость в качестве теоретического фундамента науки. При этом все они так или иначе связаны с возможностями биологических часов, т. е. с тем, чтó мы оценили как основание второго великого геологического открытия. Что это за «принципы»?

Это уже знакомые нам принципы последовательности напластования (принцип Стенона), биостратиграфической параллелизации или одновозрастности геологических тел (принцип Смита). Кроме них некоторые ученые в ранг принципов склонны возводить те или иные грани геологической реальности. К их числу можно отнести принципы фациальных различий одновозрастных отложений (принцип Гресли – Реневье), неполноты геологической летописи (принцип Дарвина) и ряд других.

Однако мы уделим более или менее пристальное внимание только трем принципам стратиграфии: переходных слоев (принцип Карпинского), возрастного скольжения подразделений местных стратиграфических схем (принцип Головкинского) и, наконец, хронологической взаимозаменяемости стратиграфических признаков (принцип Мейена).

Почему именно эти принципы, а не другие?

Принцип Карпинского является тем оселком, на котором можно проверить действительное несоответствие эволюции органического мира революционным (скачкообразным) переменам в развитии Земли. Принцип Головкинского, сформулированный задолго до того, как ученые пришли к заключению о мобильном состоянии земной коры, между тем утверждает именно те факты, которые следуют из горизонтального движения плит (в частности, континентов). Понятно, что оба они «неудобны» в практической работе, ибо, если следовать принципу Карпинского, то рубежи между подразделениями Международной стратиграфической шкалы должны сами иметь фиксированную длительность, что, вообще говоря, не очень желательно. Если же следовать принципу Головкинского, то задача синхронизации разрезов (и без того крайне сложная) становится почти неразрешимой. Но это – все же сложности чисто практического свойства. Наука с ними считаться не должна.

Поясним вкратце суть этих принципов.

«Natura non facit saltum» («Природа не делает скачков») – это был любимый афоризм Линнея. Именно из этого мировоззренческого постулата родились теория постепенного видообразования Ламарка, теория униформизма Лайеля и даже эволюционная теория Дарвина. Названному постулату противопоставлялись факты резкой смены видов в разрезе, стратиграфических, тектонических и прочих «несогласий». Одним словом, тезис прямо противоположный – природа движется в своем развитии скачками. Мы знаем уже, что и тот и другой взгляд на прошлое Земли имел под собой почву.

Любопытно, что еще задолго до того, как Карпинский с фактами в руках доказал наличие в ряде разрезов так называемых «переходных форм фауны», профессор Петербургского горного института Д. И. Соколов в своем «Курсе геогнозии», – первом полноценном учебнике геологии, составленном русским ученым, – весьма точно вычислил (фактами он не располагал), что виды должны изменяться постепенно и следы этих изменений должны быть в разрезах, просто их надо уметь видеть.

Вот что он писал по этому поводу в 1839 г.: «Когда две такие формации (системы – С.Р.) произошли одна после другой без промежутка времени, то явления имеют совсем другой вид: тогда верхние пласты древнейшей формации перемежаются несколько раз с нижними пластами новейшей, минералогические и зоологические признаки каждой формации отдельно мешаются одни с другими так, что какой-нибудь минерал или какая-либо окаменелость, отличительные для одной формации, не вдруг исчезают в другой, а сперва делаются редкими – и сменяются другими минералами или окаменелостями мало-помалу… Одним словом, эти формации переходят одна в другую постепенно, и переход этот очень может затруднять определение их единства».

Это еще, конечно, далеко не «принцип переходных слоев», и не только потому, что у Соколова отсутствует его фактическое обоснование. Его рассуждения навеяны взглядами Эли де Бомона – катастрофиста по геологическому миропониманию. Катастрофистом был и Соколов. Для него формация – это совокупность пластов, образовавшихся «в промежуток времени между двумя главными переворотами». И все же его мысль о постепенном, направленном развитии фауны, пусть и всего лишь между «двумя смежными переворотами», оказалась полезной и плодотворной. Ее и развил через 35 лет Карпинский.

Вот краткая хронология постижения Карпинским идеи переходных слоев. В 1873 г., работая в Оренбургском крае между реками Белая и Урал, он выделил артинский ярус Международной стратиграфической шкалы и поместил его между карбоном и пермью. 20 ноября 1888 г. он докладывает физико-математичес-кому отделению Академии наук о законченной им монографии «Об аммонеях артинского яруса и некоторых сходных с ними каменноугольных формах». В следующем году публикует ее на немецком языке в «Мемуарах» Академии, а еще через год, в 1890 г., – на русском.

Точки над i надо поставить сразу: столь тщательное монографическое исследование артинских аммоноидей Карпинский, конечно, предпринял не для того, чтобы обосновать возраст артинских слоев (он сделал это еще в 1873 г.), а лишь затем, чтобы, проследив за эволюционной ветвью целой группы фауны, доказать на этой основе справедливость своей концепции «переходных слоев». На чем все же основан принцип Карпинского?

Отвечая кратко, – на последовательном проведении в жизнь эволюционной теории Дарвина и на непоследовательном отношении к представлению об «искусственности» геологических классификаций. Попробуем это доказать.

В биостратиграфии со времен Кювье и Смита главным отличительным признаком одной стратиграфической единицы от смежной с ней является руководящая фауна. Отсюда напрашивается простейший вывод: смена в разрезе руководящей фауны означает переход к новой группировке слоев, т. е. к иной стратиграфической единице. Теоретически это так. А практически?

Практически же все обстоит далеко не так ясно. Что считать сменой руководящей фауны? Когда она полностью исчезает из разреза, или когда появляются слои, содержащие одновременно руководящую фауну для нижележащей стратиграфической единицы и руководящую фауну для перекрывающего стратиграфического подразделения? Куда прикажете относить эти слои?