Історія геології

Істо́рія геоло́гії — самостійна наука, яка вивчає процес виникнення і розвитку геології та знань про Землю. Є розділом геології, який вивчає історію геологічних знань та гірничої справи. Історія геологічних наук входить до складу історії людської культури та історії природознавства.

Зародження геології

Перші геологічні спостереження відносяться до динамічної геології — це інформація про землетруси, виверження вулканів, розмивання гір, переміщення берегових ліній. Подібні висловлювання зустрічаються в роботах таких науковців як Піфагор, Арістотель, Пліній Старший, Страбон. Вивчення фізичних матеріалів (мінералів) Землі бере свій початок принаймні зі Стародавньої Греції, коли Теофраст (372–287 до н. е.) написав роботу «Peri Lithon» («Про камені»). У римський період Пліній Старший детально описав численні мінерали та метали і їх практичне використання, а також правильно визначив походження бурштину.

Опис мінералів та спроби класифікації геологічних тіл зустрічаються у Аль-Біруні та Ібн Сіни (Авіценни) в X–XI століттях. У роботах Аль-Біруні міститься ранній опис геології Індії, він вважав, що індійський субконтинент колись був морем. Авіценна запропонував детальне пояснення формування гір, походження землетрусів та інші теми, які є центральними в сучасній геології, і в якому міститься необхідний фундамент для подальшого розвитку науки. Деякі науковці сучасного періоду, такі як Філдінг Гарісон^[en], вважають, що сучасна геологія з'явилася в середньовічному ісламському світі.

У Китаї енциклопедист Шень Куо (1031–1095) сформулював гіпотезу про процес формування Землі: на основі спостережень над викопними раковинами тварин в геологічному шарі в горах в сотнях кілометрів від океану він зробив висновок, що суша була сформована в результаті ерозії гір і осадження намулу.

В епоху Відродження геологічні дослідження проводили вчені Леонардо да Вінчі та Джироламо Фракасторо. Вони вперше припустили, що викопні раковини є рештками вимерлих організмів, а також, що історія Землі триваліша від біблійних уявлень. Ніколас Стено дав аналіз геологічного розрізу в Тоскані, він пояснив послідовність геологічних подій. Йому приписують три основних принципи стратиграфії: принцип суперпозиції^[en], принцип первинної горизонтальності шарів^[en] і принцип послідовності утворення геологічних тіл^[en]. Основи мінералогії заклав Георгій Агрікола.

Становлення геології

Джеймс Гаттон — батько сучасної геології

1683 року Мартін Лістер^[en] запропонував Лондонському королівському товариству позначати на картах ґрунти і мінерали. Це вважається моментом народження геологічної зйомки та геологічних карт.

Наприкінці XVII — початку XVIII століття з'явилася загальна теорія Землі, яка отримала назву дилювіанізму. На думку науковців того часу осадові породи і скам'янілості в них утворилися в результаті всесвітнього потопу. Ці переконання поділяли Роберт Гук (1688), Джон Рей (1692), Джон Вудворд (1695), І. Я. Шьойкцер (1708) та інші.

У другій половині XVIII століття різко зросли потреби в корисних копалинах, що призвело до вивченню надр, зокрема накопиченню фактичного матеріалу, опису властивостей гірських порід і умов їх залягання, розробки прийомів спостереження. У 1785 році Джеймс Гаттон представив для Королівського товариства Единбурга документ під назвою «Теорія Землі». У цій статті він пояснив свою теорію про те, що Земля повинна бути набагато старшою, ніж це вважалося раніше, для того, щоб забезпечити достатній час для ерозії гір, і щоб седименти (відклади) утворили нові породи на дні моря, які, в свою чергу, були підняті щоб стати сушею (теорія глибокого часу^[en]). В 1795 Гаттон опублікував двотомну працю, яка описувала ці ідеї. Джеймс Гаттон часто вважається першим сучасним геологом. Послідовники Гаттона були відомі як плутоністи, через те що вони вважали, що деякі породи (базальти і граніти) були сформовані в результаті вулканічної діяльності і є результатом осаджування лави з вулкана.

Іншої точки зору дотримувались нептуністи, на чолі з Авраамом Вернером, який вважав, що всі породи осіли з великого океану, рівень якого з плином часу поступово знизився, а вулканічну діяльність пояснював підземним горінням кам'яного вугілля.

Тоді ж у Російській імперії побачили світ геологічні праці Михайла Ломоносова «Слово про народження металів від струсів Землі» (1757) і «Про шари земні» (1763), в яких він визнавав вплив і зовнішніх, і внутрішніх сил на розвиток Землі.

Регіонально-геологічні дослідження

Геологічна карта Англії, Уельса і південної Шотландії Вільяма Сміта 1815 р.

У 1815 році англійським геологом Вільямом Смітом вперше опублікована крупномастшабна карта, яка показувала геологічну будову цілого регіону — Геологічна карта Англії та Уельса. Його карта містить впорядковані гірські пласти, виділені за скам'янілостями, які містилися в них. Сміт склав «шкалу осадових утворень Англії». Роботи по розділенню пластів продовжувались науковцями Жоржем Кюв'є та О. Броньяром^[en].

У 1822 році була виділена кам'яновугільна і крейдова системи, що поклало початок стратиграфічної систематики. Основні підрозділи сучасної стратиграфічної шкали були прийняті офіційно в 1881 році в Болоньї на 2-му Міжнародному геологічному конгресі.

Першими геологічними картами в Росії були роботи Д. Лебедєва та М. Іванова (карта Східного Забайкалля, 1789–1794), Миколи Івановича Кокшарова (Європейська Росія, 1840), Григорія Петровича Гельмерсена («Генеральна карта гірських формацій Європейської Росії», 1841). На картах Кокшарова вже були відмічені силурійська, девонська, нижньокарбонська, ліасова і третинна формації.

Разом з тим, методологічні основи такого поділу ще уточнювались у рамках декількох теорій. Ж. Кюв'є розробив теорію катастроф, яка стверджувала, що особливості Землі формуються в одній, катастрофічній події та залишаються незмінними надалі. Л. Бух пояснював рухи земної кори вулканізмом (теорія «кратерів підняття»), Л. Елі де Бомон^[ru] пов'язував дислокацію шарів зі стисненням земної кори при остиганні центрального ядра. У 1830 році Чарльз Лаєль вперше опублікував свою знамениту книгу «Основи геології». Книга, яка вплинула на ідеї Чарльза Дарвіна, успішно сприяла поширенню актуалізму. Ця теорія стверджує, що повільні геологічні процеси відбувалися на протягом історії Землі і все ще відбуваються сьогодні. Хоча Гаттон і довіряв ідеї актуалізму, вона не була широко прийнята в той час.

Більшу частину XIX століття геологія намагалась дати відповідь на питання про точний вік Землі. Оцінки варіювалися від 100 000 до кількох мільярдів років. На початку XX століття радіометричне датування дозволило визначити вік Землі, оцінка склала два мільярди років. Усвідомлення цього величезного проміжку часу відкрило двері для нових теорій про процеси, які сформували планету. Найбільш значним досягненням геології в XX столітті був розвиток теорії тектоніки плит в 1960 році та уточнення віку планети. Теорія тектоніки плит виникла з двох окремих геологічних спостережень: спрединг морського дна і континентального дрейфу. Ця теорія революціонувала науки про Землю. На даний час відомо, що вік Землі складає близько 4,5 мільярдів років.

Сучасна геологія

Наприкінці XIX століття економічні потреби країн у відношенні надр призвели до зміни статусу науки. З'явилися численні геологічні служби, зокрема геологічна служба США (1879) і геологічний комітет Росії (1882). Було введено підготовку спеціалістів-геологів.

З метою викликати інтерес до геології Організацією Об'єднаних Націй 2008 рік проголошений «Міжнародним роком планети Земля^[en]».

Але до початку ХХ століття в геології панували методи описових досліджень. У XX-му столітті геологія перетворилася на аналітичну науку: з відкриттям рентгенівської дифракції потужно розвинулася геофізика. З кінця ХХ ст. розвивається фізичне і комп'ютерне моделювання геологічних об'єктів. Ця зміна методів, зробили з раніше чисто якісної геології кількісну науку і, отже, характеризує стрибок в історії науки геології.

Наукові товариства

Для розвитку геології і її історії дуже важлива діяльність наукових товариств. Найстаріші з них (за датою заснування):

• 1660 — Лондонське королівське товариство з розвитку знань про природу
• 1737 — Королівське товариство Едінбурга по розвитку мистецтв і наук і особливо знань про природу
• 1765 — Імператорське Вільне економічне товариство до заохочення в Росії землеробства та домобудівництва
• 1792 — Мінералогічне товариство Єни
• 1805 — Імператорське московське товариство випробувачів природи в Москві^[ru]
• 1807 — Геологічне товариство Лондона
• 1816 — Мінералогічне товариство Дрездена
• 1816 — Вернерове товариство в Единбурзі
• 1817 — Мінералогічне товариство Санкт-Петербурга^[ru]
• 1817 — Фармацевтичне товариство в Санкт-Петербурзі
• 1825 — Вчений комітет корпусу гірничих інженерів^[ru]
• 1863 — Імператорське товариство любителів природознавства, антропології та етнографії^[en]
• 1867 — Імператорське Санкт-Петербурзьке товариство натуралістів та лікарів
• 1882 — Геологічний комітет

Див. також

• Історія мінералогії^[en]
• Історія кристалографії
• Історія палеонтології
• Історія хімії
• Історія еволюційних поглядів

Література

• История геологической картографии. М.: Наука, 1982. 279 с. (Очерки по истории геологических знаний; Вып. 21).(рос.)
• История геологии. М.: Наука, 1973. 388 с.(рос.)
• История геологии. Ереван: Изд-во АН Арм. ССР, 1970. 363 c.(рос.)
• Шатский Н. С. Избранные труды: В 4 т.: Т. 4. История и методология геологической науки. М.: Наука, 1965. 398 с.(рос.)
• Тихомиров В. В., Хаин В. Е. Краткий очерк истории геологии. М.: Госгеолтехиздат, 1956. 260 с. ; То же. на китайск. яз. Пекин, 1959 ; Рец.: В. А. Обручев // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1957. № 6. С. 110—111; В. И. Попов // Там же. С. 111—113; Ответ: О некоторых вопросах истории геологических наук (по поводу рецензий на «Краткий очерк истории геологии») // Там же. С. 113—116.(рос.)

Примітки

1. Гордеев Д. И. История геологии как самостоятельная нака // История геологических наук: Часть 1 (от древности до конца 19 в.). М.: Изд-во МГУ, 1967. С. 6-8.
2. Asimov, M. S.; Bosworth, Clifford Edmund (ред.). The Age of Achievement: A.D. 750 to the End of the Fifteenth Century : The Achievements. History of civilizations of Central Asia. с. 211–214. ISBN 978-92-3-102719-2. 
3. Toulmin, S. and Goodfield, J. (1965), ’The Ancestry of science: The Discovery of Time’, Hutchinson & Co., London, p. 64
4. Munin M. Al-Rawi (November 2002). The Contribution of Ibn Sina (Avicenna) to the development of Earth Sciences (pdf). Manchester, UK: Foundation for Science Technology and Civilisation. Publication 4039. Архів оригіналу за 19 січня 2013. Процитовано April 2012. 
5. «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)
6. Needham, Joseph (1986). Science and Civilization in China: Volume 3, Mathematics and the Sciences of the Heavens and the Earth. Taipei: Caves Books, Ltd. с. 603–604. 
7. Борисяк А. А. Курс исторической геологии. М.,Л.: ГНТИ. 1931. 440 с.
8. . Архів оригіналу за 27 вересня 2007. Процитовано 13 вересня 2015. 
9. . Архів оригіналу за 26 вересня 2007. Процитовано 13 вересня 2015. 
10. James Hutton: The Founder of Modern Geology [ 3 березня 2016 у Wayback Machine.], American Museum of Natural History
11. Simon Winchester ; (2002). The map that changed the world: William Smith and the birth of modern geology. New York, NY: Perennial. ISBN 0-06-093180-9. 
12. Charles Lyell. (1991). Principles of geology. Chicago: University of Chicago Press. ISBN 978-0-226-49797-6. 
13. England, Philip; Molnar, Peter; Richter, Frank (2007). John Perry's neglected critique of Kelvin's age for the Earth: A missed opportunity in geodynamics. GSA Today 17: 4. doi:10.1130/GSAT01701A.1. 
14. Dalrymple, G.B. (1991). The Age of the Earth. California: Stanford University Press. ISBN 0-8047-1569-6. 

Посилання

• Словарь геологических терминов [ 6 січня 2014 у Wayback Machine.](рос.)
• «История геологии и горного дела»(рос.)