КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ
З ІСТОРИЧНОЇ ГЕОЛОГІЇ ТА ОСНОВ ПАЛЕОНТОЛОГІЇ
Київ 2011
Історична геологія
Теоретичні результати та узагальнення історико-геологічних досліджень сприяють пізнанню геологічної історії Землі як цілісної природно-історичної системи реального світу в усій складності її внутрішніх і зовнішніх взаємодій. Саме дані історичної геології складають базис для розкриття історичної природи континентів та океанів, системного розуміння механізмів і взаємодій глобальних і деструктивних геологічних процесів як факторів що визначають формування і зміни лику Землі, а також закономірності еволюції тектоносфери та біосфери. Простіше, історична геологія – наука про закономірності розвитку земної кори та біосфери у взаємозв’язку. Вона оперує низкою історико-геологічних методів.
Найважливішим завданням історичної геології є визначення відносного та абсолютного віку відкладів. У практиці геологічної служби результати і висновки історико-геологічних досліджень є невід’ємною складовою частиною наукових обґрунтувань прогнозу і пошуків різноманітних за генезисом родовищ корисних копалин; здійснення різноаспектних геологічних робіт стосовно вирішення актуальних задач розвитку країни в цілому.
Тепер історія і практика історико-геологічних знань набуває значення у зв’язку з нагальними проблемами охорони довкілля і земної біосфери взагалі, котрі визначають необхідність прогнозування подальшого розвитку геологічних процесів та явищ, зміни геологічного середовища, зокрема, під дією антропогенних факторів. Зважимо на те, що Земля і її біосфера, як підкреслював В.І. Вернадський, являють собою єдиний, цілісний природний феномен, пізнання якого передусім потребує застосування історичного; закономірностей формування древніх та сучасних структур материків і океанів – історична геотектоніка, тектоніка, геофізика;
В методологічно історико-геологічні дослідження ґрунтуються на принципах історизму і розвитку. Це підґрунтя визначає специфічні методи та процедури досліджень, що виокремлюють історичну геологія у самобутню галузь геологічної науки:
А) методи визначення відносного і «абсолютного» віку гірських порід;
Б) методи і процедури моделювання ретроспективних та прогностичних фізико-географічних обстановок і екосистем суходолу і океану;
В) методи і процедури виявлення історико-геологічних етапів еволюції тектоносфери і формування розмаїття структур земної кори.
Підсумовуючи, найголовнішим завданням геологічної науки є пізнання просторово-часових відношень, або за висловом С.А. Мороза «траєкторії» розвитку геологічних об’єктів. Саме це завдання найґрунтовніше вирішуються узагальнюючими за змістом історико-геологічними дослідженнями, які постійно збагачуються різноманітною інформацією, яка іде з різних галузей геології, суміжних наук та геологічної практики: геологічна зйомка, регіональні дослідження континентів і морів; результати яких послідовно і всебічно поглиблюють теорію геології в цілому.
Найбільш тісно історична геологія пов’язана з палеонтологією, петрографією та регіональною геологією.
Палеонтологія – визначає вік гірських порід та допомагає пізнавати історію розвитку органічного світу;
Петрографія – вивчає склад та будову гірських порід, допомагає відновити картину їх формування;
Регіональна геологія – вивчає будову окремих країн, континентів, її кінцевою метою є відновлення їх геологічної історії.
Історична геологія це одна з геологічних наук, які засновані на узагальнені даних, що отримані практичними роботами. Як узагальнююча теоретична наука вона не вирішує повсякденних завдань пошуків та розвідки корисних копалин, але озброює геолога теоретичним знанням, це запорука успіху в практичній діяльності. Використовуючи методи історико-геологічного дослідження геологи пізнають закономірності формування та розміщення корисних копалин в земних надрах, можуть вірно організувати їх пошуки та розвідку.
Основні етапи розвитку історичної геології
Ще за епохи Відродження 1669 р. – Стено почав розглядати верстви осадочних порід як матеріал для історичних побудов, він довів, що покриваючий пласт молодший від підстеляю чого, тобто послідовність верств у вертикальному розрізі віддзеркалює їх хронологічну послідовність. М.В. Ломоносов поділяв геологічні процеси на внутрішні та зовнішні й надавав провідну роль в утворенні гір та западин внутрішнім. В середині XVIII сторіччя І. Кант та Ж. Буфон на базі космогонічних гіпотез висловлювали уявлення про мінливість та розвиток Всесвіту, тривалість історії Землі. Ці дослідження створили підґрунтя, на якому й виникла історична геологія.
Перший етап розвитку – становлення і накопичення фактів – стратиграфічний.
Виникнення історичної геології як наукового напряму пов’язане з кінцем XVIII сторіччя, коли англійський геолог Вільям Сміт розробив палеонтологічний або біостратиграфічний метод, за допомогою якого стало можливим виявити послідовність геологічних подій в часі та корелювати геологічні розрізи, власне, зробив можливим історичну систематизацію. Між іншим, до цього в 1779 році французький абат Жиро Сулаві визначив послідовну зміну комплексів викопних решток організмів в розрізі осадочних товщ Південної Франції, але практично значення викопних організмів для розчленування та кореляції осадочних товщ було доведено лише В. Смітом, який склав першу шкалу вертикальної послідовності осадочних порід Англії. У Франції цей метод започаткували Жорж Кюв’є та Анрі Броньяр. Цей метод розповсюдився дуже швидко. В результаті були створені та опубліковані перші геологічні розрізи – стратиграфічні колонки. На протязі першої половини XIX сторіччя, коли за двадцять років були виділені геологічні системи та майже всі головні підрозділи загальної стратиграфічної шкали, що дозволило систематизувати геологічний матеріал у хронологічній послідовності, складені геологічні карти низки країн Європи. Цей етап академік Б.С. Соколов назвав «героїчною епохою» в розвитку геології. Історична геологія, яка спочатку була «іконографічною» наукою, все більше брала на себе функції встановлення загальних закономірностей геологічного розвитку регіонів. В ті часи панування ідей катастрофізму, божественних актів творіння, якими пояснювались зміни комплексів тварин у вертикальному розрізі. Але вже в тридцяті роки XIX сторіччя з’явилась видатна робота англійця Чарльза Лайєля «Основи геології», в якій з актуалістичних позицій розглядались геологічні процеси минулого та, всупереч французькому вченому Жоржу Кюв’є, зміни на Землі пояснювались не катастрофічними подіями, а повільними, дуже тривалими процесами еволюції, зокрема органічного світу). Чарльз Лайєль широко застосовував метод актуалізму. Послідовники Дарвін, Ламарк. Зокрема Чарльзу Дарвіну належить праця «Походження видів шляхом природного добору, яка завдала катастрофізму нищівного удару. Висновки Дарвіна про значення природного добору в еволюції органічного світу зміцнили роль викопних решток як документів історії життя й підґрунтя хронологічного розчленування верств гірських порід. Велике значення, доречи, мали ідеї Ч. Дарвіна про неповноту геологічного та палеонтологічного літопису.
Другий етап – узагальнення – почався з середини, так і для всієї земної кулі. Зокрема, одне з перших таких узагальнень було зроблене Неймайром для юрського періоду; а австрійський геолог Едуард Зюсс – зробив таке узагальнення для всієї земної кулі в його знаменитій праці «Лик Землі». Велике значення для становлення палеогеографії мало визначення поняття про фації. Суть цього поняття в тому, що породи одного віку можуть мати різний склад, що відповідає умовам їх утворення. Інший видатний геолог О.П. Карпинський узагальнив всі дані з геології Європейської Росії та виявив характер коливальних тектонічних рухів. Вперше в його роботі з’явились палеогеографічні карти. Він же заклав в своїх працях, що розкривали закономірності геологічного розвитку Європейської частини Росії, заклав підвалини вчення про платформи.
Третій етап з початку XX сторіччя – створення геосинклінальної теорії. Ще в 1859 році в Північній Америці зароджується уявлення про геосинкліналі. У Увага дослідників була «прикута» до геосинклінальних поясів. Уявлення про геосинкліналі та платформи, як головні структурні елементи земної кори сформувались у вигляді стрункої теорії французу Е. Огу, в праці «Геосинкліналі та континентальні площі»; з’явилась низка узагальнень з історії їх розвитку, які належали німцю Г. Штіллє, австрійцю Сергію Бубнову. Розповсюдив ці ідеї А. Борисяк, його головною думкою було – історична геологія – це історія розвитку геосинкліналей та платформ. Радянським геологам О.Д. Архангельському, М.С. Шатському, Д.В. Наливкину, М.М. Страхову, П.І. Степанову, М. Губіну тощо… Після робіт Ога, Німецький дослідник А. Вегенер формулює в найбільш повному вигляді гіпотезу дрейфу континентів. Знайшли пояснення формування основних структурних елементів земної кори, типи рухів в земній корі, процеси осадконагромадження, магматизм, утворення корисних копалин.
Четвертий етап – з 60-х років XX сторіччя – пов’язаний з виникненням гіпотези неомобілізму, яка на більш ґрунтовних доказах поновлює та розвиває забуті ідеї Вегенера. Почалась поглиблена розробка різних галузей геології. В загалі в XX сторіччі відбулось відкриття багатьох великих родовищ корисних копалин, яким передували ретельні та всебічні історико-геологічні розвідки. В цей час в розвиток історичної геології внесок зробили А.А. Борисяк, ідеї якого є основою багатьох напрямів сучасної історичної геології. Його учень Д.В. Наливкин, ще в 20-х роках закладає підвалини вчення про фації. Пізніше Р.Ф. Геккер, Б.П. Марковський, О.С. Вялов та інші починають формувати «палеоекологічний» напрямок у вивченні геологічного минулого. Поняття «фації» зараз дуже розповсюджене й потрапило в геохімію, теорію метаморфізму, в сучасну океанологію. Великий внесок в розвиток стратиграфії зробили М.М. Страхов, Н.Н. Клюшников, О.Л. Ейнор та інші.