Лайель любительски исследовал мергели в осадках озер. Во Франции Лайель и Мурчисон нашли мергели толщиной 700 футов со слоями до 30 на дюйм: 30х12х700 = 252000 лет. "Принципы геологии, представляющие попытку объяснить прежние преобразования земной поверхности помощью ныне действующих причин" - 1833. К счастью, Лайель сумел сделать Дарвина геологом: "Принципы геологии" Дарвин взял с собой на "Бигль".
"Геология - наука, изучающая последовательные изменения, происходящие в органическом и неорганическом царстве природы; она исследует причины, вызывающие эти изменения, и изучает их влияние на преобразования поверхности и внутреннего строения нашей планеты". (Лайель)
"Когда я впервые пришел к представлению о последовательности вымирания видов и о создании новых, а также о том, что этот процесс продолжается непрерывно и теперь, а также происходил в течение бесконечного прошлого и должен продолжаться и в будущем, и все это для приспособления к переменам, которые должны вечно продолжаться на неодушевленной Земле, эта идея поразила меня как самое великое, что я когда-либо возымел в мыслях". (Дарвин? - нет, Лайель).
Противники Лайеля: "Он должен найти средство провести нас от плезиозавров и птеродактилей к созданиям времени железистого песка... геологией зажжен новый светильник на пути натуральной теологии".
Дарвин предложил теорию образования коралловых рифов вполне в духе идей Лайеля: рост отложений при одновременном опускании вулканического основания. Бурение подкрепило эту теорию много десятилетий спустя.
Актуализм находился в сопряжении с концепцией стабильности Земли. Крушение концепции стабильности произошло в результате появления эволюционного учения Дарвина. Актуализм уходит в прошлое: со временем изменяются скорости процессов, роли факторов, механизмы геологических процессов.
Теории эволюции Земли (стадии накопления осадков и горообразования в результате развития геосинклиналей - Холл, стадии развития Земли от газового шара до появления человека - Кота) утвердились в середине XIX века. На смену прежним -измам пришел эволюционизм.
Возраст Земли
Персидские мудрецы - 12 000 лет, вавилонские - 2 000 000 лет, индусские имели шкалу в десятки миллионов лет. Епископ Ашер (1654 г.) исчислил по Библии дату создания Земли: 4004 г., 26 октября, 9.00. Сэр Исаак Ньютон (по тому же источнику) вычислил, что Земля существует 6030 лет, а его друг Галлей по выносу соли в океан дал земле 10 000 лет (Джоли тем же методом получил 100 000 000). Учитель Дарвина Лайель "состарил" Землю до 240 000 000 лет, а Дарвину для развертывания эволюции видов потребовалось гораздо больше времени, но, уступая сварливому противнику эволюционного учения Кельвину, он остановился на 300 000 000 (исчислил по эрозии пород). Резерфорд, не убоявшись Кельвина, в компании с Содди довел возраст Земли до 2 млрд. лет (Кельвин ему этого не простил!). По современной оценке (Клара Паттерсон) Земля имеет возраст 4,5 0,2 млрд. лет.
Отложения и ледники
Откуда в Европе валуны и ископаемые останки? - Их переносили морские волны и течения, а также катастрофические наводнения от вздымания гор. Более приличная теория дрифта считала их отложениями (в Альпах!) с днища айсбергов. Геттон предположил, что ледники принесли глыбы в долины, но это замечание было оставлено без внимания.
Окончательный удар дрифтовой теории нанес прорыв дамбы в Шотландии: никаких следов, аналогичных ледниковым, не осталось.
Агассис слушал лекцию своего соученика Шарпентье о всеевропейском оледенении, но не поверил ему. После совместного изучения "на месте" Агассис стал ярым сторонником этой теории. Термин Die Eiszeit Агассис позаимствовал у своего однокашника, написавшего поэму под этим названием ко дню рождения Галилея; в поэме излагалась идея ледникового периода, до которой автор дошел самостоятельно. Напористый Агассис выпустил монографию (правда, с посвящением Шарпентье) и в том же 1840 году сделал доклады в Глазго и в Лондоне.
Лайель присоединился к ледниковой теории в 1857 году.
В России "Исследования о ледниковом периоде" были написаны П.А.?Кропоткиным в Петропавловской крепости и опубликованы в 1876 г.
В 1842 г. Адемар в книге "Революции океана" возложил ответственность за оледенения на нарушения в простом и изящном движении Земли в космосе.
Кроль рассчитал сезонное влияние изменения эксцентриситета земной орбиты на инсоляцию Земли и принял во внимание положительную обратную связь с альбедо. Догадка Кролля о влиянии эксцентриситета и прецессии на климат Земли была опубликована в 1864 г., в окончательной форме ("Климат и время", 1875) теория учитывала и динамику морских течений в Мировом океане. Тем не менее, теория сошла со сцены из-за разности вычисленной по ней давности последнего оледенения в 80 тыс. лет и датировкой геологов в 10 тыс. лет.
Милутин Миланкович решил создать математическую теорию климата, пригодную для Земли, Марса и Венеры. Опора была найдена в работах Пильгрима по расчету периодов эксцентриситета (100 000 лет), прецессии (22 000 и 19 000 лет) и наклона оси вращения (41 000 лет) за миллион лет. В 1920 г. он опубликовал "Математическую теорию тепловых явлений, обусловленных солнечной радиацией". На нее откликнулся Кеппен, работавший со своим зятем Вегенером над книгой о прошлом климата Земли. В результате обсуждения Миланкович принял совет Кеппена учесть как критический фактор снижение летних температур. После периода признания наступил кризис: радиоуглеродные датировки расходились с данными Миланковича (особенно за пределами периода в 40 тыс. лет, где эти датировки нельзя было применять). Отнесение торфяников к периоду минимума инсоляции окончательно подорвало доверие к теории, и в 1965 г. у нее уже не было сторонников. Восстановили авторитет теории материалы океанических отложений и новые методы датировки: изотопные и палеомагнитные.
Континенты и океаны
Поначалу процесс горообразования представляли контракцией при сжатии остывающей Земли (наследие Бюффона и Фурье). Гравиметрическая аномалия в Гималаях послужила толчком для создания теории изостатической компенсации и концепции геосинклиналей.
Изостатические модели поднятия и опускания глыб коры, подкоровых течений и дрейфа материков привели к гипотезе тектоники плит.
Фишер предложил конвекционную модель: океаны расширяются, а континенты сжимаются с образованием горных сооружений. Тихоокеанскую впадину он связал с отрывом Луны от Земли.
Дрейф континентов Вегенер начал со сходства очертаний берегов по обе стороны Атлантики и привлек данные палеонтологии. По Вегенеру, Пангея раскололась рифтами. Гипотезу Вегенера впоследствии поглотила гипотеза тектоники литосферных плит.
Породы после извержения и остывания ниже точки Кюри сохраняют для исследователей направление магнитного поля. Океанические осадки (1 мм 1000 лет) имеют намагниченность с неопределенностью в датировке до 10 000 лет, но палеонтологическая датировка в керне длиной несколько сотен метров достаточно убедительна на глубину до 200 млн. лет. Инверсии поля происходят 5 раз за 10 млн. лет.
Хесс выдвинул в 1960 году гипотезу спрединга и субдукции: непрерывно изливающаяся магма в океанических рифтах раздвигает дно океана, оттесняемые плиты дна пододвигаются под другие плиты и уходят в мантию, превращаясь в материал для спрединга.
Этот грандиозный механизм привлек внимание атомщиков: бесплатный конвейер для захоронения радиоактивных отходов. Оцените идею.
Геология и другие науки
Геофизические ветви геологии - гравиметрия и геомагнетизм - самые старые (Галилей, Гюйгенс, Рише - ускорение силы тяжести и секундный маятник, Гильберт - о большом магните, Колумб - переменное магнитное склонение, Смирнов - открытие Курской магнитной аномалии). Сейсмология возникла в ХIХ веке. Гравиметрия, сейсмология и геомагнетизм питали концепцию тектоники плит.
Океанология и метеорология взаимодействуют с климатологией в совместном изучении эволюции климата. Палеонтология и палеоботаника, почвоведение и биогеохимия - чьи дети? Физика твердого тела - арена "борьбы" физики и геологии.
Завершение геологического картирования вывело на авансцену химическое картирование - геохимию. Как и другие компоненты геологии, геохимия претендует на то, что она-то и есть геология.
Сравнительная планетология объединяет интересы географии, гидрологии, тектоники, геохимии, астрономии.
Теоретическая геология - детище конца минувшего века - одно из проявлений интегрирующей тенденции в эволюции науки, формирующей будущее естествознание.
Развитие геологии как науки об эволюции Земли еще не закончилось - Вас ждут!
Теория расширения Земли (и Вселенной) Козырева: время превращается в материю. Оцените …
Проблемы практики
В 1900 году на долю России приходилось почти 52% мировой добычи нефти (Нобели), на долю США - 42%. Поначалу нефть (1860) наливали в деревянные бочонки из-под виски - баррели (160 л). Первый нефтепровод тоже был деревянным. В 1903 году начал работать конвейер Форда, в 1912 году Черчилль перевел британский флот с угля на нефть.
Сегодня велик спрос на разведку нефти и газа и на новые методы их добычи: нефти осталось на 50 лет.
Проблема нефти заслоняет куда более важные проблемы исчерпания запасов молибдена, вольфрама и других "специальных" металлов.
Геология океанического дна выходит на первый план. Необходимо развитие теории и методов: сегодня из 70 скважин хоть какой-то результат дает одна.
Список литературы
Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта https://www.crealab.org/