О формировании геологической науки (часть V. Расцвет науки).

Во второй половине XIX века геология всё ещё не лабораторная наука. И ей никуда не деться от политики, которая и определила ее развитие.. На эту тему буквально абзац в самом начале.

Во второй половине XIX в. произошло воссоединение Италии (1859 г.), отмена крепостного права в России (1861 г.), гражданская война и отмена рабства в США (1861—1865 гг.), буржуазная революция в Японии (1868 г.), объединение Германии (1871 г.). Все это привело к быстрому росту промышленности. Мировая выплавка стали выросла с 0,5 млн. т. в 1870 г. до 28 млн. т. в 1900 г., а добыча угля — с 189 млн.т. до 769 млн. т за то же время. Резко усилилась конкуренция и погоня за источниками сырья, и к концу XIX в. закончился первый раздел мира между крупными мировыми странами. В 1898 г. произошла война США против Испании. После экономических кризисов (1873, 1900—1903 гг.) начался бурный рост монополий, которые стали основой хозяйственной жизни. По сути это была промышленная революция.

Это означало одно, что развитые, передовые страны планеты созрели для активного развития геологии. Что и произошло.

Это было время, когда уже из относительно монолитной науки геология появляется сложный комплекс геологических наук.  Стратиграфия, обеспечившая хронологию развития истории Земли, и появившееся понятие «фация» ( Швейцарский геолог А. Гресли (1838) впервые предложил все породы, образовавшиеся в одинаковых условиях, объединять под названием «фации», в России  учение о фациях разрабатывалось Н. А. Головкинским.), касающейся изменения вещественного состава пород по простиранию при изменении условий образованию пород. Современная минералогия начала создаваться ещё на рубеже 18 и 19 веков работами русских геологов В. М. Севергина, Д. И. Соколова, французского учёного Р. Аюи (Гаюи) и шведского химика Я. Берцелиуса. В дальнейшем её развитие в России связано с именами Н. И. Кокшарова, П. В. Еремеева, М. В. Ерофеева и А. В. Гадолина. В конце 19 века появились главные работы Е. С. Федорова, создателя учения о симметрии и теории строения кристаллического вещества, автора новых методов гониометрических и оптических исследований минералов. Кроме того в 19 веке  в качестве самостоятельной геологической дисциплины выделилась петрография, что связано с началом (1858г.) использования поляризационных микроскопов для исследования горных пород и был накоплен огромный материал,  позволивший  разработать первую петрографическую классификацию. Из них до сих пор вызывает доверие классификация изверженных пород, предложенная в 1898 русским учёным Ф. Ю. Левинсон-Лессингом. В начале 20 века получают развитие теоретические исследования по петрографии, в частности по проблемам образования магматических горных пород, происхождения и дифференциации магмы, по изучению процессов метаморфизма.

Наступило время, когда геология окончательно перестала быть монолитной наукой, и становилось понятно, что это совокупность многих направлений в изучении истории земли. В этот период начался достаточно интенсивный обмен научных данных между учеными различных стран, наука становиться интернациональной.

В чем это выразилось (это только малая часть): появились первые представления о существовании особо подвижных поясов земной коры — геосинклиналей (американские геологи Дж. Холл, 1857—59; Дж. Дана, 1873; французский геолог Э. Ог), и были выделены  устойчивые области планеты  — платформы.  Французский геолог М. Бертран и австрийский геолог Э. Зюсс в конце 19 века  для территории Европы выделили разновозрастные эпохи складчатости (каледонская, герцинская и альпийская); началось издание первого многотомного описания геологического строения всей планеты (Э.Зюсс «Лик Земли»). А. П. Карпинский в 1887 впервые выполнил для Европейской части России палеогеографические реконструкции, оконтурив  распространение морских отложений для различных геологических периодов. Он показал характер  медленных тектонических движений в геологическом  прошлом, начиная с кембрийского периода, для огромной территории.  При этом он выделил «кряжеобразовательные» процессы, которые локализуются в сравнительно узких зонах. Медленные движения земной коры американский геолог Г. Джильберт в 1890 предложил называть эпейрогеническими, в противоположность более быстрым, горообразующим, или орогеническим.

Крупным событием этого времени было открытие (1899—1903) французскими учёными П. Кюри и М. Склодовской-Кюри процесса самопроизвольного радиоактивного распада ряда  элементов, сопровождающегося выделением тепла. В геологии открытие позволило разработать методику определения абсолютного возраста горных пород, а следовательно, и продолжительности многих геологических процессов. На этой основе в последующем получила развитие геология  докембрия [А. А. Полканов, Н. П. Семененко, К. О. Кратц (СССР), Д. Андерсон (США), К. Стоквелл (Канада), Б. А. Шубер (Франция)]. С радиоактивным распадом в недрах Земли стали связывать наличие тепловой энергии планеты, а также активизацию тектонических процессов и вулканизм, что привело к коренному пересмотру фундаментальных геологических концепций. В частности, были поколеблены основы контракционной гипотезы, а представления о первоначальном огненно-жидком состоянии Земли были заменены идеями об её образовании из скоплений холодных твёрдых частиц, которые нашли окончательное выражение в космогонической гипотезе О. Ю. Шмидта (СССР).

Во всех ведущих странах мира возникают геологические службы (пример, США, 1879г.), начинаются систематические геологосъёмочные работы.

В России, в 1982 году, был организован  Геологический  комитет, которым руководили А. П. Карпинский, Ф. Н. Чернышев, К. И. Богданович и др. С деятельностью комитета связан  существенный сдвиг в изучении региональной геологии России и в развитии геологической картографии, позволивший А. П. Карпинскому к Берлинской сессии Международного геологического конгресса (1885) составить карту значительной части Европейской России. Полная геологическая карта Европейской России в масштабе 1:2520000 впервые была составлена и издана под руководством А. П. Карпинского в 1892. Большую роль в развитии геологической картографии сыграло начатое с момента организации Геологического комитета составление общей «десятивёрстной» карты Европейской  территории России (масштаб 1:420000).

Совокупность накопленных знаний к концу 19 века – началу 20-го обусловила более быстрое и полное развитие геологии как в научном, так и в практическом плане.

За первыми широкими теоретическими обобщениями следуют новые, часто во многом их исправляющие или опровергающие. Всё более насущной становится необходимость перехода от простой фиксации эмпирически устанавливаемых закономерностей к научному объяснению их причин, к вскрытию основных законов истории развития Земли. Возникает необходимость усиленного изучения глубинных процессов, происходящих в нижних слоях земной коры и в мантии. Совершенствуются  методики изучения веществ, состава горных пород  аналитическими работами (масс-спектрометрический, рентгеноструктурный и другие анализы).

Серьезный прорыв был совершен в стратиграфии. Стратиграфические схемы, разработанные к началу 20 в. только для Европы и отчасти для Северной Америки, стали детализироваться и создаваться для всех остальных материков в связи с широким развёртыванием геологического картирования. Увеличение масштабов и глубины бурения и необходимость определения возраста извлекаемых из скважин пород, в которых крупные палеонтологические остатки встречаются редко, привело к изучению в стратиграфических целях микроскопических остатков фауны и флоры.

Исследователей во второй половине 19 века было много, великих тоже  (большинство из них плодотворно работали и в 20 веке), но для меня отдельной личностью является Иван Васильевич Мушкетов (9.01.1850 – 23.09.1902г.). Считаю себя просто обязанным вкратце изложить его вклад в геологию России (правда границы тогда были больше).

В 1872 году И.В. Мушкетов (в 22 года) на Южном Урале на Кочкарских золотых приисках  занимался изучением месторождений золота и других металлов. Там он открыл три неизвестных в России минерала, в том числе мышьяковый колчедан (арсенопирит), выяснив его связь с жильными месторождениями золота.

В 1973 году направлен в Туркестан (Ташкент), эта огромная территория была практически не исследована. В 1974 году обследовал каменноугольные копи и месторождения угля в районе хребта Моголтау у Ходжента. Представленная докладная о перспективности промышленных разработок каменного угля в долине Балалма в 30 верстах от Ходжента в будущем отлично подтвердилась.

За 1875 год, как писал Мушкетов «Желая познакомиться прежде всего с окраинными хребтами и их отношением к прилежащим степям, а также выяснить связь громадных каменноугольных залежей Кульджи с более западными …» обследовал северную часть Тянь-Шаня, серией маршрутов пересек Центральную и Западную части Тянь-Шаня.

Обследовав геологию горного массива Каратау в 1786 году, открыл и описал месторождения свинца, каменной соли и бирюзы в районе Самарканда.

В начале 1877года  Мушкетов отправляется из Ферганской долины в новый маршрут через Туркестанский хребет. Перевалив Алайский и Заалайский хребты Тянь-Шаня, исследователь проник на территорию Памира, в долину реки Муксу, по которой он планировал пройти вглубь горной системы. Это ему не удалось и, вернувшись обратно, он через перевал Кызыларт прошел к самому крупному озеру Памира - Каракулю. Вторая часть этой экспедиции охватила Ферганский и Чаткальский хребты. Этой экспедицией Мушкетов хотел решить один из важных вопросов геологии того времени - являются ли Памир и Алай одной горной системой? В результате путешествия в приферганские горы и на Памир Мушкетов смог сравнить геологию северных и южных цепей Средней Азии и прийти к заключению о единстве их строения и об отсутствии меридиональных горных хребтов.

В 1879 году Мушкетов, участвуя в самаркандской экспедиции, которая занималась изыскательскими работами по проектируемой трассе среднеазиатской железной дороги и изучением Амударьи как водного пути, изучал горы Гиссара и Туранскую низменность,  верховье Алайской долины, геологию района стыка Ферганского и Алайского хребтов, озеро Чатыркуль в  Центральном Тянь-Шане.

Цикл шестилетних среднеазиатских экспедиций И.В. Мушкетова в 1781году был завершен. Исследована  большая часть Тянь-Шаня, Северный Памир, Алайская система и западная часть пустыни Кызылкум. Геологическая карта , геологическое строение горных систем Средней Азии  почти целиком изменили  предыдущие представления о этой части Средней Азии.  В последующие годы вплотную занимался проблемами ледникового периода, геологическим строением Кавказа и его ледников, землетрясением в г.Верном ( Алма-Ата) и  в северном Тянь-Шане, работал над вопросами физики и геологии Земли. Первым , кто составил большой каталог землетрясений России, был И.В. Мушкетов, поэтому его нередко называют отцом русской сейсмологии.

Хотелось показать, какие люди определяли расцвет геологии перед двадцатым веком и, в конечном счете, сформировали её фундамент.

О других классиках  геологии конца 19 – начала 20-го веков надеюсь упомянуть позже. 

 

С уважением Николай Титов, геолог.