Нептунизм и плутонизм

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный горный институт

(технический университет)

кафедра исторической и динамической геологии

реферат

Выполнила:

студентка группы РМ03-1

Илькевич Ирина

Проверил:

профессор

Кагарманов А.Х.

Оценка:

Дата:

Подпись:

Санкт-Петербург

2004

Содержание

Введение……………………………………………………………….…………..………3

Основные положения………………………………………………….………………….4

Древний период……………………………………………………….………….……….5

Средневековый период……………………………………………….………………..…5

Позднее средневековье………………………………………...……….…………………7

Исследования д'Обюиссона и фон Буха…………………………………………….…..11

Зарождение теории рудообразования в России………………………………………..13

Первые русские горные инженеры………………..………….….………..………….…15

Выводы……………………………………………………………………………………16

Список используемой литературы………………………………………..……………. 18

Введение

Противоборство нептунизма и плутонизма составляет основу развития науки о рудных месторождениях. В начале оно проявлялось в генеральном виде, характеризуя концепции двух научных лагерей по отношению ко всему окружающему миру минеральных месторождений. Далее, по мере выяснения истинного процесса образования больших групп рудных месторождений, дискуссий о глобальных вопросах генезиса рудных образований не стало, а все внимание стало уделяться наиболее сложным классам рудных месторождений, все еще не понятным по условиям своего возникновения.

Вначале своего реферата я привела обобщающие характеристики нептунизма и плутонизма с целью примерного ознакомления с содержанием основной части.

Основную часть своего сообщения я построила в хронологическом порядке, что равносильно в данном случае от простого к сложному, от зачатков наук естествознания (глобальных вопросов развития Земли) до рассмотрения конкретных вопросов генезиса отдельных рудных образований.

Так же, мне показалось, важным упомянуть основные библиографические данные философов, ученных, в связи с тем, что в рассматриваемые мной времена, путешествия и исследования ученых были ограничены по времени, расстоянию, и что, на мой взгляд, самое важное по территории (по понятным причинам). Поэтому ученые были вынуждены создавать теории либо без исследовательской базы, либо используя наблюдения на ограниченных территориях, что совершенно естественно могло натолкнуть на неправильные выводы. Один из таких примеров мною рассмотрен в основной части.

Основные положения

Нептунизм (от лат. Neptunus — Нептун, в римской мифологии бог морей и вод), распространённое в конце 18 — начале 19 вв. учение о происхождении горных пород (в том числе изверженных) путём осаждения из воды. Появилось в период становления геологии как науки, когда она ещё находилась под влиянием религии и представлений о всемирном потопе. Наиболее известные сторонники нептунизма: в Германии — А. Г. Вернер, во Франции — А. Делюк, в Великобритании — Р. Кирван. Нептунисты развивали идеи о возникновении горных пород из вод первичного Мирового океана, покрывавшего всю Землю, и из вод «всемирного потопа». Основываясь на этом, они распространяли местный порядок напластования горных пород на все материки. Горные породы разделялись на две группы: «первичные», образовавшиеся путём химической кристаллизации из вод «первозданного всемирного» океана (гранит, гнейсы, кристаллические сланцы и др. изверженные и метаморфические породы), и залегающие над ними «флецовые», или слоистые, породы (известняк с окаменелостями, каменный уголь, гипс, каменный соль и др. породы различного происхождения), которые большинством нептунистов рассматривались как «механические» отложения библейского потопа. После того как новые данные всё более вступали в противоречие с этой традиционной двучленной схемой, Вернер добавил к ней «переходную» группу пород, к которой он относил граувакку, сланцы и др. Согласно нептунизму вместе с «флецовыми» породами образовался весь рельеф земной поверхности, сохранившийся в неизменном состоянии до настоящей эпохи. Тектонические движения, приводящие в действительности к изменению рельефа, нептунистами не признавались. Современные геологические агенты (атмосферные осадки, текучие воды и др.) рассматривались нептунистами как «слабые» силы, ведущие к образованию «наносных», или «мусорных», отложений (песка, гальки, гравия и др.). Вулканические породы занимали незначительное место в земной коре и образовались в результате подземных угольных пожаров. Споры о происхождении базальта, ошибочно относившегося Вернером к группе «флецовых» пород, вызвали дискуссию между представителями нептунизма и плутонизма о происхождении всех горных пород.

Плутонизм (от греч. Pl?ton — Плутон, бог подземного царства), распространённое в конце 18 — начале 19 вв. учение о ведущей роли внутренних сил в геологической истории Земли. Как определённая система взглядов плутонизм был впервые опубликован Дж. Геттоном . Согласно Геттону, внешние силы (вода, организмы и др.) способствуют изменению рельефа, разрушению пород и накоплению слоистых осадков на дне морей. Морские осадки, погружаясь в более глубокие зоны земной коры, кристаллизуются, уплотняются, собираются в складки и разбиваются разломами. Вслед за этим наступает процесс конвульсивного поднятия, обычно сопровождающийся внедрением расплавленных масс, застывающих в форме изверженных пород (гранитов). Оказавшись на поверхности, породы снова испытывают разрушение и переотложение, и круговорот вещества начинается сначала. Плутонизм Геттона был важной составной частью гипотезы о циклическом изменении земной коры, которая вытекала из его одностороннего представления о неизменности геологических сил по их роду, скорости действия и мощности проявления. В начале 19 в. было доказано вулканическое происхождение базальтов и выявлена роль внутренней энергии Земли в вулканических процессах и землетрясениях, что способствовало крушению нептунизма. Некоторые представители плутонизма этого времени решающее значение в истории земной поверхности придавали вулканическим явлениям, так же как представители школы вулканизма — катастрофизма А. Гумбольд и Л. фон-Бух. Научные взгляды вулканистов и плутонистов значительно отличались, но объединяло их признание ведущей роли внутренних сил в истории Земли.

Древний период

Древний период был временем ранних примитивных (по мнению Смирнова В.И.), но, на мой взгляд, очень важных суждений в области естествознания, важные, по-моему, именно потому, что они первые, т.е. древние философы заложили основу основ геологическим наукам. Первые размышления о горных породах, рудах и минералах содержатся в работах Аристотеля ( IV в до н.э.), Зенона ( III в до н.э.), в 36-ти томной «Естественной истории Плиния Старшего ( I в до н.э.), Страбона ( I в н.э.), Тита Лукриция Кара ( I в до н.э.)

Античные мыслители заложили основы естествознания. Они рассматривали окружающий мир как нечто единое и неделимое и непрерывно преобразуемое.

В античное время было заложено два основных направления в развитии наук о Земле. Более полно они отражены в представлениях Фалеса и Гераклита.

Фалес Милетский (624-547 гг. до н.э.)

Греческий философ и математик из Милета. Представитель ионической натурфилософии и основатель милетской школы. Считался одним из семи мудрецов Греции. В Египте занимался изучением причин наводнений, нашел способ измерения высоты пирамид. По словам Геродота, Фалес предсказал солнечное затмение, наблюдавшееся 28 мая 585 до н.э. Считал материю одушевленной.

Считал, что субстанцией образующей мир, является вода, что все возникает из воды и в нее превращается. Но это не та вода, которая наполняет бассейны или стакан человека, испытывающего жажду, а вода, входящая в состав материи, всех веществ, составляющих природу, пропитывающая материальный мир.

Гераклит (544-474 гг. до н.э.)

Принадлежал к ионийской школе древнегреческой философии. Он написал не дошедшее до нас сочинение «О природе», из которого сохранилось около 130 фрагментов. Отличался парадоксальным загадочным смыслом суждений, из-за чего получил прозвище «Темный». Первоначальной сущностью считал огонь, но не обычный огонь, который горит в очаге, а космический, т.е. чистый огонь (эфир), заполняющий небесный свод и весь мир. Он считал, что путем сгущения из огня появляются все вещи и путем разжижения в него возвращается, а вспыхивание и затухание огня определяют непрерывное преобразование мира. Гераклит считал, что космос никто не создавал, что он всегда был, есть и будет вечно живым огнем, который мерно воспламеняется и мерно угасает.

Противоборство этих двух генеральных идей надолго определило наиболее яркую особенность продвижения по пути познания структуры обитаемой нами планеты и ее составных частей.

Итог

Необычайная важность взглядов Фалеса и Гераклита заключается в том, что они заложили две генеральные линии в развитии наук о Земле, противоборство которых надолго определило наиболее яркую особенность продвижения по пути познания структуры обитаемой нами планеты и ее составных частей.

Средневековый период

Как известно, падение Западной Римской империи в 476 году предзнаменует начало Средних веков (V-XVII вв.). В “темные века” (V-XV вв.), на фоне общего падения науки, учения античных философов были забыты вплоть до эпохи Ренессанса. Именно в эпоху Возрождения зародилась наука о природе минеральных месторождений. Ее становление протекало по-разному. В Европе на фоне расцвета культуры взгляды на природу полезных ископаемых сразу приобрели философско-теоритический оттенок. Это было полное возрождение, поскольку восстановились и вступили в противоречие две линии древнего периода истории – нептунизм и плутонизм. В эпоху Ренессанса представителем первых являлся Агрикола, вторых Рене Декарт.

Георг Агрикола (1494-1555 гг.)

Получил образование в университете Лейпцига в Саксонии в 1517 году и совершенствовал его в университете Болоньи в Италии, который окончил в 1524 году. В 1526 году вернулся на родину в Саксонию и все последующие годы работал здесь в качестве городского врача.

Находясь в центре процветающей горнорудной промышленности средневековой Европы, Агрикола увлекся изучением геологии, минералогии, технологией разработки и металлургии на знаменитых уже в то время месторождениях цветных и благородных металлов Рудных гор. Известно, что это крупный район распространения многочисленных и разнообразных рудных жил гидротермального происхождения, пространственно и генетически связанных со штоками верхнепалеозойских гранитов, внедрившихся в толщу нижнепалеозойских осадочных пород, преимущественно территориального характера

Агрикола нигде прямо не выступал против или в защиту плутонистов или нептунистов и их теоретических представлений. Но вся совокупность его научного мышления свидетельствует о его явно выраженной принадлежности к лагерю плутонистов. Главными стихиями, формирующие горы, земные недра и их минеральные богатства, Агрикола считал воду, воздух и огонь. По поводу роли «подземного огня», как считает Смирнов В.И., надлежит сделать два замечания. Во-первых, подземный огонь Агрикола рассматривал не как проявление эндогенной магматической деятельности, а как следствие горения серы и битумов, воспламеняющихся от высекания искр при столкновение веществ, сжатых внутри Земли. Во-вторых, подземный жар он не считал фактором созидающим, а рассматривал всего лишь как разрушающую силу.

Главной созидающей силой Земли Агрикола считал воду. В связи с этим в его сочинениях уделено много места характеристике воды. Согласно Агриколе, под воздействием воды формируются горы, происходят землетрясения и извержения вулканов, образуются рудные жилы.

Горение битумов и серы в недрах Земли разогревает подземную воду, давление паров которой, приводит к землетрясению и извержению вулканов. Второе место занимает сера, которую он сравнивает с маслом, которое льют в огонь.

Рене Декарт (1596-1650 гг.)

Французский философ и математик, в своих космогонических представлениях исходил из огненно-жидкого происхождения Вселенной и Солнечной системы. Об этом, в частности, свидетельствуют мысли ученного, нашедшие отражение в его небольшом посмертном очерке «Мир, или трактат о свете», лишь в малой степени отражающем его большое сочинение, так и не увидевшее свет в обстановке инквизиторского гонения на материалистическое мировоззрение, растоптавшее идеи Галилея и Джордано Бруно.

Декарт развивал вихревую концепцию, предусматривающую непрерывное преобразование мира, состоящего из отдельных частиц, находящихся в постоянном движении. В соответствии с этим, “… недра Земли состоят, по Декарту, из огненного элемента, частицы которого вследствие движения Земли стремятся наружу…” таким образом, по представлениям Декарта, Земля являлась остывшей звездой с раскаленным ядром; рудные минералы под воздействием внутреннего тепла Земли извлекаются из этого ядра инъекциями и растворами и отлагаются среди трещин в приповерхностной остывающей части планеты.

В XVIII в. по всей Европе распространилась волна протеста против смутных и грандиозных по масштабу спекулятивных идей, при этом главное внимание стало уделяться тщательным и дета­льным наблюдениям почти без стремления к обобщениям. Как ни странно, но первый большой вклад в геологию, утверж­давшую себя в качестве новой науки, вклад, приведший к важ­ным обобщениям на основе ограниченных наблюдений, был сде­лан одним из ревностных приверженцев этого строго эмпиричес­кого направления.

Итог

Таким образом, хотя представитель открытого плутонизма Декарт был широко образованным философом, а скрытый сторонник нептунистов Агрикола являлся, в сущности, по мнению Смирнова В.И., всего лишь прагматически настроенным горным инженером, противопоставление их взглядов вполне обоснованно определяет две линии средневекового развития геологии вообще и геологии рудных месторождений в частности.

К этому следует добавить, что в средневековой период, особенно к концу его – в эпоху Возрождения, все же преобладают взгляды нептунистов, к которым относился даже Леонардо да Винчи, считавший воду «возницей природы». Объяснение этого надо искать в том факте, что у средневековых ученых не было реального представления о внутреннем строении Земли, о существовании и природе магмы.

Позднее средневековье

В позднюю стадию средневекового периода появились ранние теоретические концепции о происхождении рудных месторождений.

В западной Европе они сформировались под могучим воздействием противоборствующих взглядов двух выдающихся ученных XVIII века – англичанина Джеймса Геттона и немецкого геолога Абраама Вернера, в России под воздействием светлого гения М.В. Ломоносова.

Абраам Готлоб Вернер (1749—1817)

Родился в Прусской^: Силезии и с детства был тесно связан с горным делом, сделав своим хобби коллекционирование образцов минералов. Он учил­ся в недавно созданной Горной академии во Фрайберге. После учебы в Лейпцигском универси­тете он был в 1775 году избран профессором Горной академии во Фрайберге и занимал этот пост в течение 40 лет.

На протяжении большей части своей жизни Вернер не отличался крепким здоровьем, что явилось основной причиной его ограниченного участия в полевых работах, которые велись лишь в Рудных горах и в прилегающих районах Саксонии и Богемии. К тому же, он питал отвращение к литературному труду и, бу­дучи неважным корреспондентом, писал весьма умеренно. Однако, как педагог он поль­зовался огромной популярностью, привлекая своим энтузиазмом студентов со всех концов Европы.

Он не остановился на простой классификации минералов и гор­ных пород, а разработал основную, более общую часть своей теории, названную им геогнозией — термином, предложенным в середине XVIII в. Фюкселем. Геогнозия определялась Вернером как «наука, изучающая твердое тело Земли как в целом, так и в виде различных сообществ минералов и горных пород, из кото­рых она состоит, а также их происхождение и соотношение друг с другом».

Самим Вернером было опубликовано очень немного. Поэтому при составлении полного собрания его геогностических трудов пришлось использовать некоторые неопубликованные рукописи и студенческие записи его лекций. Наиболее полное собрание трудов Вернера на английском языке было выпущено его вер­ным английским последователем Робертом Джеймсоном. Глав­ной опубликованной работой Вернера был очерк объемом в 28 с. — знаменитая «Краткая классификация и описа­ние различных типов горных пород». В этой работе он создал, по существу, стратиграфическую схему, претендовавшую на приме­нимость для Земли в целом. В порядке от более древних к более молодым были выделены следующие подразделения:

1. переходные породы

3. флецевые, или слоистые, породы

4. новейшие наносы

5. вулканические породы

Вернер не только расширил петрографическое описание paнее установленных подразделений, но он свел их в глобальную схему и предложил теорию, объясняющую их происхождение. По теории Вернера, Земля изначально была полностью покрыта первичным океаном, скрывавшим даже самые высокие го­ры. В глубокой мутной воде во взвешенном или растворенном состоянии содержались все вещества, из которых ныне образо­вана земная кора. Время шло, и в определенной последователь­ности осаждались осадки. Первоначально они выпадали исключительно химическим путем, к ним относятся граниты и другие породы, которые сейчас мы рассматриваем как изверженные, а также гнейсы и кристаллические сланцы, все вместе составляю­щие группу «первозданных» пород. Когда уровень воды начал падать, стали формироваться горные породы, состоящие частич­но из химических осадков, частично из осадков, отложившихся механическим путем («переходные» породы). Появились редкие морские окаменелости. При дальнейшем понижении уровня оке­ана образовалась группа «флецевых» пород, среди которых ме­ханические осадки уже преобладали над химическими и в большом количестве встречались окаменелости.

В первозданной и переходной формациях слои часто накло­нены. Отчасти это объяснялось их химическим происхождени­ем: было хорошо известно, что при кристаллизации вещества из раствора происходит отложение его как на стенках вмещающего сосуда, так и на дне его. Крутое залегание слоев могло, таким образом, указывать на их приспособление к форме первичной поверхности. Крутой наклон, однако, связывали также с нерав­номерным оседанием неуплотненных осадков и сползанием их по крутым наклонным поверхностям. Считалось, что понижение уровня океана происходило не медленно и постепенно, а весьма бурно, с мощными течениями, прорывавшими глубокие каналы и приводившими к образованию долин и гор. По мере того, как воды успокаивались, залегание слоев постепенно приближалось к горизонтальному, а падение уровня воды приводило к сокра­щению площади их распространения.

Беза­пелляционный тон, принятый Вернером, хорошо иллюстрирует­ся приводимой ниже цитатой, взятой из его работы, посвящен­ной происхождению жил, которые также считались продуктом химического осаждения из Всемирного океана и включали как кристаллические породы, так и минералы.

«Суммируя наши современные знания, мы можем с уве­ренностью заключить, что флецевые и первозданные горы сложены толщами химических и механических осадков, последовательно выпадавших из воды, покрывавшей Зем­лю. Мы уверены также в том, что ископаемые (т.е. мине­ралы), которые слагают слои и толщи горных массивов, были растворены в этих первичных водах и выделились из них; следовательно, металлы и минералы, встречающиеся как в первичных горных породах, так и в напластованиях флецевых гор, также содержались в этом универсальном растворе и образовались из него путем химического осаж­дения. Более того, мы уверены и в том, что в различные эпохи из него выделялись различные ископаемые: в одни эпохи — землистые, в другие — металлические минералы, в третьи — какие-то другие ископаемые. Мы умеем также по расположению этих ископаемых, залегающих друг над другом, с высокой точностью определять, какие из осад­ков древнее, а какие моложе».

Утверждать, что теория Вернера была всего лишь необычай­но привлекательна, значит недооценивать ее. Появившись, она легко и убедительно объяснила широкий круг геологических явлений и успешно перекинула мост между космогоническими теориями типа теории Бюффона, которые, не приводя доказа­тельств, постулировали серию событий в истории Земли, и мно­гочисленными, но несистематизированными эмпирическими данными, полученными учеными ряда европейских стран.

Де Соссюр в Англии и Паллас на Урале подтвердили факт, впервые установленный в Центральной Европе, что ядра горных хребтов состоят из кристаллических пород, по всей очевидности более древних, чем облекающие их слои, и они же образуют фунда­мент в пределах низменностей.

Отдавая должное педагогическому таланту Вернера, не при­ходится удивляться, что он воспитал плеяду восторженных, глубоко верящих в нептунизм последователей, занятых как рас­пространением его идей, так и изучением геологического строе­ния разных частей земного шара с целью еще ярче высветить выделенную Вернером последовательность горных пород. Одна­ко не было недостатка и в скептиках. Одним из наиболее ува­жаемых критиков Вернера был итальянский геолог Брейслак. В своем популярном в то время учебнике геологи, он доказывал, что объема воды, имеющегося сейчас на земном шаре, совершенно недостаточно для того, чтобы в ней в раство­ренном или взвешенном виде могло содержаться все твердое вещество земной коры. Куда же делась остальная вода? Вернерианцы так и не смогли дать удовлетворительный ответ на этот вопрос, а сам Вернер считал, что вода ушла по каким-то неве­домым причинам в космическое пространство. Брейслак, как и некоторые другие, полагал, что для многих геологических явле­ний можно было бы найти лучшее объяснение, допустив подня­тие суши, а не падение уровня океана. Будучи итальянцем, Брейслак, как и Моро за много лет до него, неизменно восхи­щался мощью вулканов и их способностью приводить к подня­тию, в то время как Стено еще раньше, в XVII в., видел в на­клоненных и разорванных слоях Северной Италии свидетельст­во разрыва и обрушения земной коры. Эти новаторские работы итальянцев полностью игнорировались Вернером.

Главный спор возник, однако, по другому поводу—по воп­росу о происхождении базальтов. Химический ли это осадок Всемирного океана, как утверждали нептунисты, или изливша­яся из вулканов лава, как предполагала группа преимуществен­но французских и итальянских геологов, получивших извест­ность под именем вулканистов.

Существование вулканов, конечно, не могло отрицаться, но Вернер ограничивал их деятельность лишь самым последним временем. Коль скоро «внутреннего жара», могущего служить источником тепла, не существовало, Вернер считал, что извержение лавы происходит там, где базальты и другие породы плавятся при горении подстилающих пластов каменного угля. Последний был известен в германских странах как в переходных, так и во флецевых породах, и Вернер и его ученики тратили немало времени, пытаясь установить тесную связь между распространением базальтов и каменного угля. Вернер не изучал вулканы непосредственно в поле, но он, конечно, видел образцы лав. Как же он объяснял столь поразительное сходство между лавами и базальтами? Он считал, что там, где базальты находятся в виде лавы, первичный осадок был переплавлен под действием огня, образовавшегося при возгорании нижележащих угленосных отложений.

Геттар (1715—1786). Геттар был эмпириком, выполнившим первые весьма ценные работы в области геологической съемки. Более важным для обсуждаемой проблемы явилось, однако, то, что он первым в результате тщательных наблюдений выявил на Центральном массиве в Оверни наличие потухших вулканов, которым суждено было сыграть столь заметную роль в позднейших спорах. Геттар, правда, не считал базальты вулканической породой, полагая, что они образовались путем кристаллизации из водного раствора. Поэтому Геттара, как ни странно, можно считать прародителем сразу обеих научных школ — как нептунистов, так и вулканистов.

Джеймс Геттон (1726—1797) с юности интересовался химией и выбрал для изучения в Эдинбургском университете ме­дицину, как наиболее близкий его интересам предмет. Впослед­ствии он учился в Сорбонне и Лейденском университете, где по­лучил докторскую степень за диссертацию, посвященную крово­обращению. В 1754 г., после двух лет, проведенных в Восточной Англии, он стал фермером в Бервикшире. Однако интерес к химии пересиливает, и он становится компаньоном небольшой промышленной фирмы, занятой производством амми­ачных солей. Полученные в результате этого средства позволи­ли ему оставить сельское хозяйство и вернуться в 1768 г. в Эдинбург свободным человеком, который может посвятить себя научным занятиям; здесь он останется до конца своей жизни. Подобно Вернеру, Геттон был вечным холостяком, и его свет­ская жизнь вращалась вокруг устричного клуба, куда входили такие близкие друзья, как химик Джозеф Блэк, математик Джон Плейфер, военно-морской тактик Джон Кларк оф Элдин, экономист Адам Смит, архитектор Роберт Адам и философы Адам Фергюсон и Дуальд Стюарт. Их, да еще великого филосо­фа Дэвида Юма, также жившего в Эдинбурге, было более чем достаточно, чтобы город в те времена заслужил название Север­ных Афин. Не считая Парижа, ему, как научному и интеллекту­альному центру, не было равных.

В действительности Геттон, по-видимому, был притягательным и стимулирующим собеседником и мог бы, несомненной стать великим педагогом.

Как и в случае с Дарвином, он опубликовал свой основной труд после длительного периода созревания, но в отличие от него вскоре после этого умер. Представляется вероятным, что он пришел к заключению об изверженном происхождении базальтов и гранитов примерно в середине 1760-х годов, а несколько позднее сформулировал свою основную теорию. Друзья, очевидно, советовали ему обнародовать работу, и, в конце концов в 1785 г. он прочел доклад в Эдинбургском королевском обществе. Три года спустя доклад был опубликован в собрания трудов этого общества под громоздким названием: «Теория Земли или исследование закономерностей, проявленных в создании разрушении и восстановлении суши на земном шаре».

Благодаря тому, что граниты он также считал изверженными породами, встречающимися в виде тел огромных размеров, сопоставимых с зеленокаменными силами и дайками, и подчеркивал важную роль подземного теп­ла в геологических процессах, Геттона и его сторонников стали называть плутонистами.

В Срединной долине Шотландии встречаются многочисленные силлы основных пород каменноугольного возраста; на одном из них, под названием Солсбери-Краг, в своем родном Эдинбурге Геттон провел наблюдения, которые впервые убедили его в изверженном и интрузивном происхождении зеленокаменных по­род на основании их горячих контактов и обожженных вмеща­ющих пород.

Вскоре после этого концепция магматического происхожде­ния была распространена на граниты; главным основанием для этого послужила легко различимая невооруженным глазом письменная структура гранитов в северо-восточной Шотландии. Геттон сделал правильное заключение, что кристал­лы кварца и полевого шпата, вероятно, кристаллизовались од­новременно из расплава.

Ценным научным достижением Геттона была разработка циклической модели Земли, которая, по его представлениям, находится в состоянии динамического равновесия, а начало и конец ее невообразимо длинной истории в принципе непозна­ваемы. Поступление тепла из недр Земли с периодическим его высвобождением в ходе вулканической деятельности вызывает поднятие суши; это приводит к усилению эрозии, уничтожаю­щей поднятия и понижающей рельеф суши. Образующиеся при этом осадки отлагаются в море и консолидируются. Полагали, что вода не могла быть фактором, обеспечивающим консолида­цию, так как цемент осадочных пород — вещество растворимое. Огромная мощь внутреннего тепла приводила в конечном итоге к поднятию морского дна (об этом свидетельствует присутствие морских окаменелостей на суше), после чего вступали в действие разрушающие процессы денудации; так повторялось цикл за циклом на протяжении неопределенно долгого периода времени.

Магматические образования, подразделяемые па зеленокаменные породы, граниты и порфиры, наиболее красноречиво свидетельствуют о роли внутреннего тепла. Судя по вышесказанному, следовало бы ожидать массиро­ванного критического натиска со стороны вернерианцев, однако статья Геттона прошла почти незамеченной, если не считать вопросов, вызванных в основном тем, что Геттоном отрицалась глубоко укоренившаяся библей­ская хронология, приведенная в Пятикнижии Моисея (гл. 2).

В 1786г. Де Соссюр исследует в Валорзине мощные толщи конгломератов, состоящие из вертикально залегающих слоев переслаивающихся между собой галечников и песчаников. Де Соссюр, в течение длительного времени разделявший взгляды Вернера считал, что вертикальные или круто наклоненные пласты, маркирующие альпийские граниты, находятся в своем первичном положении. Валорзинские конгломераты убедили его в обратном. Ему пришлось согласиться с тем, что они, по-видимому, отлагались в горизонтальном положении, которое было нарушено впоследствии в результате движений земли.

Итог

Исследования Де Соссюра в Валорзине подорвало один из фундаментальных принципов доктрины Вернера. Крутое залегание сланцев было широко известно, но из-за кристаллической природы этих пород их интерпретация была противоречивой, и было совсем не очевидным объясне­ние, предлагаемое Геттоном, видевшим в них первично-осадоч­ные породы, измененные под действием высокой температуры. В случае же неизмененных грубообломочных пород, таких, как Валорзинские конгломераты, у любого непредвзятого наблюдателя не могло возникнуть никаких сомнений. Это не­двусмысленным образом подтверждало мелькавшую времена­ми, начиная со Стено, мысль, что слои осадочных пород могут испытывать наклон и деформацию так же, как и поднятие. Бо­лее того, следуя принципу Оккама, давно известный факт при­сутствия морских окаменелостей на горных хребтах легче было объяснить поднятием морского дна, нежели падением уровня Всемирного океана, постепенное исчезновение вод которого ос­тавалось непостижимой тайной.

Непосредственное воздействие великого труда Геттона на геологическую общественность тех дней было незначительным, что, по мнению Э. Хэллема, объясняется его многословием, невразуми­тельностью прозаического стиля, отсутствием в работе четкой структуры, а также его упущением с публикацией решающих доказательств интрузивного происхождения гранитов.

Исследования д'Обюиссона и фон Буха

Время шло, и все более тщательные и обширные полевые исследования показывали, что стратиграфическая схема, приведенная в «Краткой классификации» Вернера, требует поправок. Мы уже видели, что сам Вернер вскоре дополнил схему, введя между первозданной и флецевой форма­циями переходную формацию. А находки переслаивающихся базальтов и порфиров, которые первоначально относились к разряду первозданных, предполагало возврат условий, вызывающих осаждение из водного раствора химическим путем. Кроме того, было обнаружено, что граниты местами залегают на сланцах первозданной формации. Пытаясь найти место такого рода явлениям, исследователи выделяли, например, древние и молодые граниты или несколько — первую, вторую, третью и четвертую — генераций порфиров. Полной ясности в объяснении этих изменений не было достигнуто, и попытки спасти положение, произвольно допуская периодические колебания уровня Всемирного океана для обоснования каждого вновь возникающего случая, подрывали доверие у любого, кроме разве, слепо веровавших вернерианцев. К тому же в теории Вернера не было готового объяснения значительных колебаний мощности отдельных толщ горных пород от разреза к разрезу.

По мнению Хэллема, самый жестокий удар доктрине нептунизма был нанесен переходом в лагерь вулканистов трех наиболее известных учеников Вернера, занимавшихся у него в 1790-е годы,— Гумбольдта, д'Обюиссона и фон Буха.

Жан Франсуа д'Обюиссон де Вуазен

Родился в Тулузе. С 1797 по 1802 год учился во Фрайберге. Он покинул его страстным нептунистом и написал работу о базальтах Саксонии, в которой теория Вернера рассматривается как неопровержимая. По со­вету оппонентов он решает посетить местность, где можно было бы изучать современные вулканы. Изучая их, он обнаружил базальты, залегающие на гранитах 400-метровой мощности. Едва ли можно было предположить существование углей под самыми ранними химическими осадками, поэтому, в соответствии с учением Вернера, базальты не могли быть лавой. Но ведь д'Обюиссон сам видел кратеры с лавовыми потоками. Он быстро опубликовал результаты своих исследований, но ему потребовалось еще некоторое время, чтобы признать, что и базальты Саксонии имеют, по всей видимости, такое же происхождение.

Леопольд фон Бух (1774—1853), особенно в первые годы своих блестящих полевых исследований был самым знаменитым пропагандистом идей Вернера, которые в конце кон­цов принесли ему репутацию одного из выдающихся геологов своего времени. Закончив учебу во Фрайберге, он некоторое время работал в Горной службе Силезии, пока не оставил ее в 1797 г., чтобы отдать все свое время научным изысканиям. Фон Бух происходил из богатой семьи и, будучи хорошо обеспечен­ным, мог позволить себе такой поступок. Прежде всего, он не­медленно отправился в Альпы, а в следующем году посетил Италию. В начале наступившего столетия он подробно описал свои наблюдения в знаменитой книге путешествий, посвятив ее Вернеру.

Вначале — в первом томе —фон Бух совершенно безогово­рочно придерживался нептунистских взглядов.

Вполне возможно, что первые сомнения зародились в нем после наблюдений вулканических пород в окрестностях Рима. Огромное впечатление произвела на него мощь вулканических сил на Везувии и Флегрейских Полях. Особенно сильно смути­ло его открытие полевошпатового порфира, несомненно, образо­вавшегося из лавового потока, и он тщетно пытался отыскать хоть какие-нибудь следы отложений с углем, который мог бы обеспечить необходимое гигантское количество тепла. Невозможно было отрицать вулканиче­ское происхождение ни базальтов, ни некков, состоящих из по­левошпатового порфира. Однако он еще некоторое время упрямо сохранял веру в водное происхождение базальтов Саксонии, которые действительно пе­реслаиваются с осадочными породами.

Следующие большие путешествия фон Бух предпринял в Скандинавию в 1806, 1807 и 1808 гг. Результаты своих наблюдений он вновь опубликовал в популярной для того время форме путевых заметок. Одно из самых важных открытий фон Буха было сделано им как раз в Норвегии, в районе Осло, где он наблюдал дайки гранитов, внедряющиеся в известняки с окаменелостями, явно измененные на контакте в результате прогрева. Так же, в различных районах Скандинавии им были обнаружены и правильно интерпретированы мели недавних поднятий суши. Эти результаты сыграли большую роль в его переходе к идеям плутонистской школы. Дальнейшие исследования на Канарских островах, в Альпах и других районах постепенно убедили фон Буха в важной роли вулканизма в процессе образования гор.

Итог

Как для него, так и для его современников, освобождение от идей нептунизма происходило не сразу. Нептунистские взгляды просто мало-помалу угасали, переставая соответствовать результатам дальнейших исследований. Подобным же образом д'Обюиссон в опубликованном незадолго до смерти трактате еще придерживается вернеровской системы, хотя, и отвергает часть ее положений, отдавая предпочтение взглядам плутонистов. В немецких университетах в течение ряда лет после смерти Вернера, нептунизм еще сохранял свои позиции, но скорее благодаря сложившейся традиция и глубоко укоренившемуся авторитету ученого.

Долгое время спустя, после того как вера в сокращающийся Всемирный океан иссякла, широкое хождение имели такие стратиграфические термины, как переходная и флецевая формации, но к середине 20-х годов XIX в. нептунизм был окончательно забыт.

Зарождение теории рудообразования в России

Основы теории рудообразования в России были заложены трудами М.В. Ломоносова, первых русских горных инженеров и первых профессоров геологии университетов Петербурга и Москвы.

М.В. Ломоносов (1711—1765)

Наряду с другими науками он интересовался геологией, минералогией и полез­ными ископаемыми. М.В. Ломоносов впервые познакомился с полевой геологией и месторождениями полезных ископаемых (рудными, соляными, угольными) в начале своей научной карьеры, в его молодые годы, во время заграничной научной стажировки с 1736 по 1741 г. у X, Вульфа, И. Генкеля и И. Крамера в Гессене, Рудных горах, Богемских горах и Гарце. Он не был лично знаком с рудными месторождениями России, но при составлении каталога Минеральной камеры Импера­торской Академии наук наряду с рудными образцами из Европы и Индии описал рудные штуфы и минералы Урала, Сибири, Камчатки и Лифляндии. Желание расширить эти знания путем составления полноценной минералогической коллекции России сквозит в его "Проекте собирания минералов" и "Известии о сочиняемой Российской минералогии".

В какой же степени на его научное мировоззрение влияли идеи плутонистов и нептунистов Европы.

Прежде чем оценить степень такого влияния, необходимо обратить внимание на некоторые обстоятельства, во-первых, судя по трудам М.В. Ломоносова, он не имел представления о магме. Тем не менее, исключительное значение он придавал внутреннему жару Земли, считая, что он происходит от подземного горения легко воспламеняющихся материалов, в первую очередь содержащих серу. Он оценивал "общую внутреннюю пищу теплоты в земных недрах... которая силою толико преизобилие серной материи возгорается". Даже происхождение угля и нефти М.В. Ломоносов связывал с внутренним жаром Земли, говоря по поводу углефикации торфа: "...коль горные уголья с турфом сходны, и что, конечно, они из турфа родились". И еще более опре­деленно по поводу образования нефти: "...выгоняется подземным жаром из приуготовляющихся каменных углей оная бурая и черная масленая материя и вступает в разные расселены и полости". Во-вто­рых, М.В. Ломоносов находился в рудных провинциях Европы и изучал там геологию и рудные месторождения у предшественников А.Г. Вернера, в первую очередь у химика и минералога И. Генкеля, за 20 лет до воцарения там А.Г. Вернера — этого кумира нептунистов. Но, тем не менее, на его мировоззрении не могло не сказаться воз­действие идей нептунистов, господствующих в это время в Европе, в первую очередь трудов Г. Агриколы, с которыми М.В. Ломоносов был хорошо знаком и упоминает их в своих книгах. Этот налет нептунистического миропонимания прослеживается в его научных высказываниях.

М.В. Ломоносов рассматривал геологическое строение Земли как следствие длительного эволюционного процесса. В процессе формирования горных пород и геологических структур М.В. Ломо­носов различал первичные и вторичные явления. К первичным он относил образование из водных осадков горизонтально залегающих пластов горных пород. К вторичным — их наклонное залегание в связи с восхождением со дна морского, понуждаемым "внутреннею силой". Он считал, что "сила, поднявшая такую тягость ни чему, по действиям послушницы божних повелений натуры, приписана быть не может, как господствующему жару в земной утробе". Таким образом, среди геологических процессов, формирующих земной лик, М.В. Ломоносов признавал, как бы мы теперь сказали, как экзо­генные процессы, формирующие слоистые осадочные толщи горных пород, так и эндогенные силы, связанные с внутриземной тепловой энергией, приводящие к возникновению деформационных геологических структур.

Не менее реалистичны были представления М.В. Ломоносова о происхождении рудных тел. Сведения об этом можно найти в трех важнейших трудах ученого: "Первые основания металлургии или рудных дел" (написана в 1742 г., опубликована в 1743 г.); "О слоях земных" (написана в 1750 г., напечатана в 1763 г.); "Слово о рождении металлов от трясения земли" (написана и издана в 1757 г.). В них рассмотрены руды различных металлов, классификация рудных тел, происхождение рудоносных трещин, происхождение и развитие руд­ных жил.

В "Первых основаниях..." описаны руды золота, серебра, свинца, олова, меди, железа, сурьмы, мышьяка, висмута, ртути; и хотя при этом для каждого металла приводится его астрологический знак, характеристика руд, по мнению В.И. Смирнова, выполнена тщательно и аккуратно.

Итак, к каким же выводам пришел М.В. Ломоносов о происхождение рудных жил — как он представлял источники жилообразующего минерального вещества? На первый взгляд, кажется: он просто полагал, что это вещество заимствуется из вмещающих пород просачивающимися в недра Земли дождевыми водами и отлагается в трещинах, т.е. разделял представления нептунистов. По этому поводу написано: "Дождевая вода сквозь внутренности горы процеживается и распу­щенные в ней минералы несет с собою, и в оные расселины выжи­манием или капаньем вступает; каменную материю в них оставляет таким количеством, что в несколько времени наполняет все оные полости". Таким образом, формирование рудоконтролирующих гео­логических структур М.В. Ломоносов связывал с внутренним жаром Земли и в этой части своего учения тяготел к плутонистам, а происхожде­ние рудообразующей минеральной массы определял действием по­верхностных вод, попадая под влияние нептунистов.

Следует добавить несколько слов о толковании М.В. Ломоносовым золотоносных россыпей. Вопреки существующим представлениям об их возникновении из вод древних морей он связывал металлоносные россыпи с разрушением коренных месторождений золотых руд у по­верхности Земли и сносом золота реками: "...и нигде искать их толь не надежно, как по рекам, у коих на вершинах есть рудные горы... И потому пески, золото или серебро содержащие, всегда указы­вают на золотые жилы, выше их по течению реки лежащие".

Итог

Таким образом, уже начиная с М.В. Ломоносова, наряду с поня­тием "плутонисты" и "нептунисты" возможно ввести третью, компромиссную категорию - "реалисты", не сводящую сложную картину мироздания к воздействию одной стихии, а рассматривающую в ней взаимодействие двух факторов как глубинного, внутриземного, так и поверхностного происхождения. В этом отношении М.В. Ломо­носов, как и в других научных представлениях, намного опередил свое время и был по-настоящему оценен значительно позднее.

М.В. Ломоносову мы обязаны созданием научной базы теории минералонакопления, на основе которой выросла русская и в конечном счете советская школа прикладных геологов.

Первые русские горные инженеры

Деятельность первых русских горных инженеров связана с открытием в 1773 г. Санкт-Петербургского горного училища, в 1804 г. реформированного в Горный кадетский корпус, а в 1834 г. переимено­ванного в Институт корпуса горных инженеров (ныне Санкт-Петербургский Горный Институт). Это было связано с необходимостью обеспечения образованными специалистами развивающейся горно-ме­таллургической промышленности России. В конце XVIII—первой по­ловине XIX в. в России наряду с сильно выросшей горной про­мышленностью на Урале появились новые районы горной добычи, такие, как Алтай, Западная Сибирь, Забайкалье. Разработки велись и в старых горнорудных провинциях Карелии и Русской равнины. Расширился круг добываемых полезных ископаемых. Эксплуатиро­вались месторождения железа, меди, свинца, золота, серебра, платины, каменных строительных материалов, солей, слюды, декоративных и драгоценных камней. Командные должности в горной и металлурги­ческой промышленности заняли питомцы Института корпуса горных инженеров. Результаты геологических наблюдений начали публико­ваться в популярном научном органе того времени, называвшемся "Горный журнал, или собрание сведений о горном и соляном деле, с присовокуплением новых открытий по наукам, к сему предмету относящимся", выходящем с 1825 г.

Смирнов В.И. выделил следующие, основные на его взгляд, положения горной инженерии в России:

1. В представлениях первых русских горных инженеров в начале их практической деятельности преобладали взгляды нептунистов, примером тому может служить статья Ф. Беггера. долго работавшего на Турьинских рудниках Урала. Автор этой статьи полагал, что первоначально Земля представляла перемежае­мость гор и низменных мест. Затем вся поверхность Земли была покрыта водой Мирового океана, над уровнем которого возвышались лишь вершины гор. Рудные залежи отлагались из вод океана на склонах горных вершин. К примеру, на Урале, где течение океанской воды осуществлялось против вращения Земли, т.е. с востока на запад, оно встречало на своем пути Уральский кряж и формировало руды вдоль его восточного склона, богатого рудными месторожде­ниями в отличие от западного склона, убогого рудами. Но в 20—30-х годах XIX в. воззрения резко сменились и стали крайними плутонистическими, затем выправленными плавным переходом к более универсальным реалистическим представлениям, в сущности развивающим научную линию М.В. Ломоносова.

2. К этому времени от монистической концепции генезиса руд, отражающей либо нептунистические, либо плутонистические взгляды, перешли к трактовке их происхождения разными способами в разных

условиях; наметилось расчленение рудных месторождений на глубинные магматогенные и поверхностные седиментогенные.

3. Были высказаны суждения о длительном характере формиро­вания рудных тел.

Все это отражает переход во взглядах русских горных инженеров от ранних ограниченных концепций на широкую дорогу, приближающую их к новейшей теории рудообразования.

Выводы

На мой взгляд, более плодотворной почвы для рождения истины, чем спор нельзя придумать. И спор, родившийся между нептунистами и плутонистами, хорошее тому доказательство. И, я не согласна со Смирновым В.И., который назвал древний период -временем примитивных и наивных суждений. Мне кажется, он недооценил вклад античных философов, ведь они заложили фундамент всем существующим наукам, что, на мой взгляд, является самым важным и наиболее сложным. Так же Смирнов В.И. в своей книге проявлял явное пренебрежение к учениям Вернера, что так же не справедливо. Я считаю, Вернер и Геттон сделали очень большой вклад в изучение строения Земли и, более того, своими учениями вдохновляли других людей, что очень важно для развития науки.

Я согласна с Э. Хэллемом, который считает необходимым задуматься над тем, что же все-таки было в учении Вернера, побуждавшем лучшие умы Европы активно распространять его идеи и проводить геоло­гические исследования на обширной части земного шара. Чем же так притягателен был нептунизм, чтобы получить такую мас­су волонтеров? Интересно сравнить интерпретацию от­дельных геологических явлений нептунистами и плутоннстами. Если к середине двадцатых годов XIX в. стало почти обще­признанным, что такие горные породы, как базальты и граниты, образовались не путем химического осаждения из водного раствора, а имеют изверженное происхождение, то и выводы непту­нистов о том, что осадки консолидируются при уплотнении и образовании минерального цемента, оказались значительно ближе к истине, чем настойчивое подчеркивание Геттоном роли тепла как основной причины, когда речь шла о включениях крем­ней в отложениях писчего мела. Даже Плейфер объяснял обра­зование кремнистых конгломератов действием струи расплавлен­ного кремния, инъецированного в толщу рыхлого гравия. Дей­ствительно, в течение многих лет одно из главных возражений, направленных против последователей Геттона, заключалось в том, что тепло само по себе, независимо от его количества, не могло бы привести к консолидации обломочных пород.

Далее, геттонианцы доказывали, что все жилы — изверженного происхождения и питание их шло снизу. Сейчас, однако, известно, что, по крайней мере, частично, для многих металлоносных жил правильна нептунистская альтернатива, согласно которой жилы заполнялись поступавшими сверху осадками из низкотемпературных водных растворов.

Следующий момент заключается в том, что присутствие горизонтально залегающих слоев или морских осадков на возвышенностях и в горах хотя и легко объяснить поднятием территории, нежели понижением уровня Всемирного океана, тем не менее именно в этой части динамического цикла, где речь идет о поднятии, представления Геттона более туманны, чем когда дело касается денудации и осадконакопления.

Если современному поколению геологов можно с улыбкой смотреть на промахи нептунистов в интерпретации данных полевых наблюдений, которые нам кажутся простыми и совершено очевидными, то не следует забывать о том преимуществе, которое дает нам несравненно более глубокое знание окружающего нас мира.

Мы должны помнить, что изучение горных пород под микроскопом началось многими годами позже, а примитивные познания того времени в области петрохимии наглядно иллюстрирует вера Демаре в возможность получения базальтов из расплавленного гранита. Вернер полагал, что мог бы найти убедительные переходы от базальтов к осадочным породам, как это сделал Джеймсон в отношении гранитов и гнейсов; оба ссылались на эти данные в подтверждение нептунистской системы взглядов

А ведь прослеживание переходов — обычный прием в практике полевых геологических работ, который всегда был одним из лучших способов выявления соотношений между горными породами. Конечно, Вернера можно критиковать за ту чрезмерную смелость, с которой он распространил на весь земной шар выводы сделанные на основании весьма ограниченного полевого опыта изучения горных пород, и, естественно, его система стала уязвимой, как только наиболее способные его ученики — д'Обюиссон, Фон-Бух и Гумбольдт приступили к изучению важнейших ти­пов горных пород, расширив географию полевых исследований. Мы должны, однако, сознавать, что в отличие от Демаре, который был, по-видимому, откровенным эмпириком, Геттон был не в меньшей степени, чем Вернер, создателем умозрительных на­учных систем — ведь многие из ключевых полевых наблюдений предоставившие решительные доказательства в защиту его теории, были сделаны много позднее того времени, когда он ее впервые сформулировал. И если, при объяснении обширного кру­га геологических явлений он справедливо приписывал ведущую роль теплу, а не воде, то современные знания показывают, что он нередко оказывался прав, несмотря на ошибочные предпо­сылки.

В одном, очень важном отношении вернеровская система превосходила систему Геттона — в том, что касается стратигра­фии. И хотя, по общему признанию, это были всего лишь незре­лые литостратиграфические построения, они, тем не менее, поло­жили необходимое начало действительно историческому подходу к изучению Земли, что, в конечном счете, издавна считалось сущ­ностью геологии.

Имен­но идея универсальной корреляции и послужила тем стимулом, который заставил вернерианцев отправиться в путь по земному шару, регистрируя присутствие, к примеру, первозданной, пере­ходной и флецевой формаций.

Основной причиной, из-за которой дискуссия между нептунистами и плутонистами заглохла так быстро, еще в начале XIX в., является развитие нового метода исследований — корреляции отложений по ископаемым организмам. Этот метод, больше чем что-либо другое, заложил фундамент современной геологии и позволили создать полноценную шкалу относительного времени, которой можно было бы пользоваться во всех районах земного шара.

Список используемой литературы

1. В.И. Смирнов «Плутонизм и нептунизм в развитии учения о рудных месторождениях» М. «Наука» 1987г. 92с.

1. Э. Хэллем «Великие геологические споры» М. «Мир» 1986г. 216с.