Донаучный этап развития структурной геологии » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Донаучный этап развития структурной геологии

27.04.2021

От древнего мира до средних веков


Время от древнего мира до средних веков - это этап гениальных догадок и несистематизированных наблюдений. Из-за недостатка фактического материала ученые тех времен вынуждены были делать заключения на основе единичных наблюдений. С этим этапом, в первую очередь, связано имя Аристотеля, догадавшегося о непостоянстве положения земной тверди при наблюдении поверхности Земли: «то, что сейчас суша - когда-то было морем и наоборот». Он писал: «...Одни и те же места не всегда остаются покрытыми водой либо сушей, но изменяются в связи с появлением или исчезновением текучих вод; вот почему происходят изменения в расположении суши и моря, и то суша, то море не остаются таковыми на протяжении времен, и мы находим море там, где будет суша. И надо думать, что это происходит согласно определенному порядку и определенной периодичности...». Аристотель понимал необыкновенную длительность геологического времени: «... Так как всякая физическая эволюция на Земле происходит постепенно и в течение времени, очень длительного, по сравнению с нашей жизнью, эти изменения остаются незамеченными нами, и разрушение и превращение в руины целых рас имеют место раньше, чем они могут проследить эти изменения от их начала до их конца...».

Однако древние мыслители еще не выделяли такие понятия, как слои, складки. Процессы на Земле, по их мнению - циклические, периодические и, в общем - неизменные.

Средние века


Средние века совпали с расцветом науки на Востоке - в Арабском Халифате. Таджикский ученый Абу Али Ибн Сина, врач и философ, известный в Европе, как Авиценна (980-1037), в сочинении «Природа» впервые высказал мысль об осадконакоплении. Он писал: «каждый раз, когда суша осушается вследствие отступания моря, оно оставляет после себя слой (осадков), и мы видим, что некоторые горы кажутся нагромождениями слоя за слоем; поэтому правдоподобно, что грязь, из которой они состоят, в свое время была отложена слоями...». Отмечается, что последовательность слоев отражает последовательность времени их накопления.

В средние века в Европе, несмотря на застой научных теоретических взглядов, экспериментальные данные и практические приемы прослеживания рудных тел и других полезных ископаемых на участках, недоступных непосредственному наблюдению, продолжали накапливаться. К этому же времени относятся первые изображения земной поверхности в масштабе и первые изображения соотношений геологических тел.

Мы не знаем, какими были в это время геологические знания в Америке, Африке, Индии, Китае. Однако известно, что в древнем Китае с помощью бамбуковых труб бурились скважины на воду. Это означает, что развитие науки в Китае позволяло прогнозировать недоступные непосредственному наблюдению проявления подземных вод.

Эпоха Возрождения


Самым великим представителем этой эпохи был замечательный художник и механик Леонардо да Винчи (1452-1519). В его сочинениях есть высказывания и на геологические темы, основанные на наблюдениях над строительством каналов. Леонардо да Винчи впервые подметил и зарисовал, как эрозия расчленяет слои, которые ранее непрерывно протягивались через речные долины. Именно он ввел в европейскую науку понятие слоя.

Другой замечательный ученый — немецкий врач и металлург Георг Бауэр, более известный под именем Агриколы, долго жил в центре рудной промышленности в Чехии. Важным событием в развитии методов структурной геологии явилось опубликование в 1556 году его научного труда «О горном деле и металлургии». Им был обобщен опыт Германии по горному делу, дано решение ряда геометрических задач, возникающих при разработке месторождений. Именно Агрикола ввел правильные представления о геометрии пересечения жил с неровной поверхностью Земли. Он же выделил различные формы залегания рудных тел, введя понятие «жилы», «штоки», «линзы», «пластовые залежи», иллюстрируя свои взгляды схематическими картами и разрезами.
Донаучный этап развития структурной геологии

К этому же времени относятся и работы известного геометра Д. Оуэна, жившего в Англии в конце XVI века и впервые давшего правила нахождения линии пересечения двух топографических поверхностей, которыми мы пользуемся до сих пор. Другой выдающийся ученый, родоначальник методологии опытной науки английский ученый и политический деятель Ф. Бэкон (1561-1626) в своем знаменитом труде «Новый Органон, или истинные указания для истолкования природы» (1620) впервые обратил внимание на удивительное сходство очертаний береговых линий Америки и Африки.

Зарождение структурной геологии как науки (вторая половина XVII века — первая половина XVIII века)


С этим временем связана деятельность флорентийского ученого датского происхождения, медика по образованию Николауса Стено (Нильса Стенона). Он сформулировал принципы, заложившие основы тектоники и, в основном, применяемые до настоящего времени при воссоздании истории геологического развития территории. Стено исходил из того, что «...Принимая, что некое тело обладает некоторой формой и образовалось согласно законам природы, надо обнаружить в самом теле свидетельства места и способа его образования...». Именно таким образом, по его мнению, можно раскрыть проблему происхождения «Твердого, заключенного в твердом» - то есть раскрыть взаимоотношения геологических тел. Им была построена серия из 6 знаменитых профилей, восстанавливающих историю геологического развития Тосканы. Наиболее важными выводами, сделанными Стеноном при наблюдениях над геологическим строением в окрестностях Тосканы, были следующие:

1. Осадочные породы первоначально накапливаются горизонтальными слоями; их наклонное или изогнутое залегание является результатом последующих нарушений.

2. Если на наклонном слое залегает слой горизонтальный (или более слабонаклонный), это значит, что наклон первого слоя произошел до отложения второго.

3. Горы не представляют постоянной величины.

Стенону принадлежит также открытие в кристаллографии закона постоянства углов между гранями кристаллов.

Возникновение геологической науки в России (вторая половина XVII века)


Становление структурной геологии как науки в России связано с именем великого русского ученого М.В. Ломоносова. Он получил научное образование в Германии, сначала в Марбурге, а затем во Фрайберге, в горной школе, предшественнице будущей знаменитой Фрайбергской горной академии. Он изучал практическое горное дело, посещал горные выработки и рудники Гарца, Тюрингии и Саксонии. Так что М.В. Ломоносов был профессиональным геологом. И хотя из 120 его научных трудов только 20 посвящены непосредственно геологических вопросам, один их них — книга «О слоях земных», написанная в 1750 г. и опубликованая 1763 г. — оказала огромное влияние на развитие геологии в России. Наклонное положение слоев («флецов»), формирование гор М.В. Ломоносов связывает с движениями Земли, введя понятие о первичном и вторичном (нарушенном) залегании. «...Наклонное положение камней диких к горизонту показывает, что оные слои сворочены с прежнего своего положения, которое по механическим и гидростатическим правилам должно быть горизонтально... Итак, когда горы со дна морского восходили, побуждаемые внутренней силой, неотменно долженствовали составляющие их камни выпучиваться, трескаться, производить расщелины, наклонные положения, стремнины, пропасти разной величины и фигуры отменной...».

Среди тектонических движений Ломоносов выделял «дрожания» (землетрясения), медленные волнообразные, ответственные за наступания и отступания моря (эпейрогенические), быстрые, ответственные за формирование горных сооружений (орогенические). Он правильно установил методику определения взаимного возраста интрузивных и осадочных пород. Ломоносов пишет: «...Общую продолжительность геологических процессов трудно оценить, но слои образовались не одновременно, а последовательно, один за другим в разных условиях ... Рудная гора (интрузия) моложе прилегающих к ней пластов осадочных пород (флецов), если она приподняла их. Также более поздним событием, чем образование пластов, являются их разрывы».

Этот период характеризуется также широкой практической деятельностью по региональному изучению недр. Во времена Петра I, в период бурного развития горно-заводского дела, в 1737 г. был создан горно-заводской устав, согласно которому составлялись плоские разрезные чертежи каждой рудокопи, которые заполнялись по правилам особой инструкции Академии наук, в которую должны были представляться копии готовых карт уездов и провинций.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: