История геологии (История геологических наук) — самостоятельная наука, изучающая процесс становления, логику и закономерности развития наук геологического циклаХаин В. Е., Рябухин А. Г. Объект, предмет, цели и задачи истории геологических наук // История и методология геологических наук. Учебник. 2-е изд. доп. и перераб. М.: Изд-во МГУ, 2004. С. 9.. Это раздел геологии, изучающий историю геологических знаний и горного дела.
История геологии является частью историю естествознания и входит в историю человеческой культуры. Это история процесса познания, накопления знаний и борьбы идейГордеев Д. И. История геологии как самостоятельная наука // История геологических наук: Часть 1 (от древности до конца 19 в.). М.: Изд-во МГУ, 1967. С. 6-8..
История геологии как наука
Предмет и задачи истории геологииГордеев Д. И. Предмет и задачи истории геологии // История геологических наук: Часть 1 (от древности до конца 19 в.). М.: Изд-во МГУ, 1967. С. 8-12.:
Предмет науки История идей и их взаимодействие в геологии История открытий в геологии История методов исследования в геологии Взаимосвязь геологии со смежными науками Установление закономерностей развития геологических знаний Задачи Выяснение объективной истории геологических наук (изучение вклада учёных и организаций в науку) Изучение закономерностей развития геологических наук (изучение накопления фактов и изменения теорий) Изучение процесса накопления знаний и уточнение периодизации истории геологических наук Методы Исследование связи науки и экономики Изучение взаимодействия философских систем Рассмотрение связей с другими науками Раскрытие закономерностей развития геологии Использование научных и исторических методов Основные этапы Донаучный — от начала развития человеческой цивилизации до середины XVIII века (период научных революций в естествознании). Научный — в основном с начала XIX века.
История науки и история личности в науке важна для понимания самого хода научного прогресса, оценки прошлых ошибок и предостережение от новыхСоколов Б. С. Портрет интеллекта. — , 1999..
История накопления геологических знаний Древние греки положили начало научному изучению природы, в частности вопросам о Земле. Одним из первых философов, касающимся геологических вопросов, был Фалес из Милета (около 624—546 гг. до н. э.), который считал, что вода является основным элементом всего сущего. Это представление было важным для дальнейшего обсуждения элементарной природы и структуре Земли. Анаксимандр (около 610—546 гг. до н. э.) развил идеи Фалеса, предлагая концепцию апейрона (беспредельного), как исходного состояния мира. Он также выдвинул гипотезу о том, что Земля имеет форму цилиндра и находится в свободном пространстве, что предвосхитило более поздние идеи о нашей планете. Анаксимен (около 585—528 гг. до н. э.) предположил, что воздух является первоэлементом, из которого формируются другие элементы. Эти мысли, хотя и не имели точных результатов, стимулировали дальнейшие исследования и философские размышления о природе и структуре Земли.
Эмпедокл (около 495—435 гг. до н. э.) предложил идею о четырёх элементах: земле, воде, воздухе и огне, которые, как он считал, сочетались в различных пропорциях для образовывать все явления на Земле. Эта идея впоследствии оказала значительное влияние на философские учения и развивались веками.
Первые знания были получены в «динамической геологии» — это информация о землетрясениях, извержениях вулканов, размывании гор, перемещении береговых линий. Подобные высказывания встречаются в работах таких учёных как Пифагор, Аристотель, Плиний Старший, Страбон. Изучение физических материалов (минералов) Земли восходит по крайней мере к древней Греции, когда Теофраст (372—287 до н. э.) написал работу «Peri Lithon» («О камнях»). В римский период Плиний Старший подробно описал многие минералы и металлы, и их практическое использование, а также правильно определил происхождение янтаря.
В Китае энциклопедист Shen Kuo (1031—1095) сформулировал гипотезу о процессе формирования суши на основе наблюдений над ископаемыми раковин животных в геологическом слое в горах в сотнях километров от океана он сделал вывод, что суша была сформирована в результате эрозии гор и осаждения ила.
Описание минералов и попытки классификации геологических тел встречаются у Аль-Бируни и Ибн Сины (Авиценны) в X—XI веках. В работах Аль-Бируни содержится раннее описание геологии Индии, он предполагал, что индийский субконтинент был когда-то морем. Авиценна предложил подробное объяснение формирования гор, происхождение землетрясений и другие темы, которые являются центральными в современной геологии, и в котором содержится необходимый фундамент для дальнейшего развития наукиToulmin, S. and Goodfield, J. (1965), ’The Ancestry of science: The Discovery of Time’, Hutchinson & Co., London, p. 64. В средневековом исламском мире развивались многие науки«The Saracens themselves were the originators not only of algebra, chemistry, and geology, but of many of the so-called improvements or refinements of civilization, such as street lamps, window-panes, fireworks, stringed instruments, cultivated fruits, perfumes, spices, etc.» (Fielding H. Garrison, An introduction to the history of medicine, W.B. Saunders, 1921, p. 116).
Становление геологических знаний В эпоху Возрождения геологические исследования проводили учёные Леонардо да Винчи и Джироламо Фракасторо. Они впервые предположили, что ископаемые раковины являются остатками вымерших организмов, а также, что история Земли длиннее библейских представлений. Н. Стенон дал анализ геологическому разрезу в Тоскане, он объяснил последовательность геологических событий. Ему приписывают три определяющих принципа стратиграфии: , и .
Основы горного дела заложил Георгий Агрикола.
С появлением наук развивались общие теории Земли, их авторами были Н. Стенон, Р. Декарт, Г. Лейбниц, Ж. Бюффон и другие натуралистыПавлов А. П. Геология среди наук и главнейшие фазы её развития (Речь, сказанная на первом заседании Геологического отделения 20-го ноября 1911 г.) // Записки геологического отделения Императорского общества любителей естествознания, антропологии и этнографии. Выпуск 1 (1911—1912 гг.). Москва: В. Рихтер, 1913. С. 1-27., .
По мнению многих учёных того времени осадочные породы и окаменелости в них образовались в результате всемирного потопа (дилювианизм). Эти воззрения разделяли Роберт Гук (1688), Джон Рэй (1692), (1695), И. Я. Шёйкцер (1708) и другие.
В 1683 году предложил Лондонскому королевскому обществу обозначать на картах почвы и минералы. Это считается моментом рождением геологической съёмки и современных картБорисяк А. А. Курс исторической геологии. , : ГНТИ. 1931. 440 с..
18 век С развитием промышленности возросли потребности в полезных ископаемых, что привело к изучению недр, в частности накоплению фактического материала, описанию свойств горных пород и условий их залегания, разработке приёмов наблюдения. В 1785 году Джеймс Хаттон представил для Королевского общества Эдинбурга документ, озаглавленный «Теория Земли». В этой статье он объяснил свою теорию о том, что Земля должна быть намного старше, чем ранее предполагалось, для того, чтобы обеспечить достаточное время для эрозии гор, и чтобы седименты (отложения) образовали новые породы на дне моря, которые, в свою очередь, были подняты чтобы стать сушей (теория глубокого времени). В 1795 году Хаттон опубликовал двухтомный труд, описывающий эти идеи (Vol. 1, Vol. 2).
Джеймс Хаттон часто рассматривается как первый современный геологJames Hutton: The Founder of Modern Geology , American Museum of Natural History. Последователи Хаттона были известны как плутонисты, из-за того что они считали, что некоторые породы (базальты и граниты) были сформированы в результате вулканической деятельности и являются результатом осаждения лавы из вулкана.
Другой точки зрения придерживались нептунисты, во главе с Абраамом Вернером, который считал, что все породы осели из большого океана, уровень которого с течением времени постепенно снизился, а вулканическую деятельность объяснял подземным горением каменного угля.
В то же время в России увидели свет научные труды М. В. Ломоносова «Слово о рождении металлов от трясения Земли» (1757) и «О слоях земных» (1763), в которых он признавал влияние и внешних, и внутренних сил на развитие Земли.
19 век
В 1815 году английским геологом Ульямом Смитом впервые опубликована крупномасштабная карта, отображающая геологическое строение целого региона — Геологическая карта Англии и Уэльса. Его карта содержит упорядоченные горные пласты, выделенные по содержащимся в них окаменелостям. Смит составил «шкалу осадочных образований Англии». Работы по разделению пластов продолжились учёными Жоржем Кювье и А. Броньяру.
В 1822 году была выделена каменноугольная и меловая системы, что положило начало стратиграфической систематике. Основные подразделения современной стратиграфической шкалы были приняты официально в 1881 году в Болонье на 2-м Международном геологическом конгрессе. Первыми геологическими картами в России были работы Д. Лебедева и М. Иванова (карта Восточного Забайкалья, 1789—1794), Н. И. Кокшарова (Европейская Россия, 1840), Г. П. Гельмерсена («Генеральная карта горных формаций Европейской России», 1841). На картах Кокшарова уже были отмечены силурийская, девонская, нижне карбонская, лейасовая и третичная формации.
Вместе с тем, методологические основы такого деления ещё уточнялись в рамках нескольких теорий. Ж. Кювье разработал теорию катастроф, утверждающую, что особенности Земли формируются в одном, катастрофическом событии и остаются неизменными в дальнейшем. Л. Бух объяснял движения земной коры вулканизмом (теория «кратеров поднятия»), Л. Эли де Бомон связывал дислокацию слоёв со сжатием земной коры при остывании центрального ядра. В 1830 году Чарлз Лайель впервые опубликовал свою знаменитую книгу «Основы геологии». Книга, которая повлияла на идеи Чарльза Дарвина, успешно способствовала распространению актуализма. Эта теория утверждает, что медленные геологические процессы имели место на протяжении истории Земли и все ещё происходят сегодня. Хотя Хаттон верил в актуализм, идея не была широко принята в то время.
Большую часть XIX века геология вращалась вокруг вопроса о точном возрасте Земли. Оценки были от до нескольких миллиардов лет. В начале XX века радиометрическое датирование позволило определить возраст Земли, оценка составила два миллиарда лет. Осознание этого огромного промежутка времени открыло двери для новых теорий о процессах, которые сформировали планету. Самым значительным достижением геологии в XX веке было развитие теории тектоники плит в 1960 году и уточнение возраста планеты. Теория тектоники плит возникла из двух отдельных геологических наблюдений: спрединга морского дна и континентального дрейфа. Эта теория революционизировала науки о Земле. В настоящее время известно, что возраст Земли составляет около 4,5 миллиардов лет.
Современная геология В конце XIX века экономические потребности стран в отношении недр привели к изменению статуса науки. Появилось множество геологических служб, в частности геологическая служба США (1879) и геологический комитет России (1882). Была введена подготовка специалистов-геологов.
В 1948 году состояние геологических наук в СССР было обобщено на Сессии Института геологических наук АН СССР.
В 1961—1991 годах публиковалась «Геологическая изученность СССР».
С целью пробудить интерес к геологии Организацией Объединённых Наций 2008 год был провозглашён «Международным годом планеты Земля».