Эпоха Возрождения (XV - середина XVIII в.)

Однако и господство церкви не могло остановить движения вперед - идет развитие горнодобывающей промышленности, ремесел и научной мысли в Европе, что подготовило вступление эпохи Возрождения. В эту эпоху получают должное признание достижения античной науки, а на их основе зарождается современное естествознание. Для геологии это был этап, подготовивший ее становление как самостоятельной науки. В области собственно геологии к правильным представлениям о развитии рельефа Земли и происхождении окаменелостей первыми вернулись итальянские ученые Л. да Винчи и Дж. Фракасторо.

В середине 16 в. немецкий ученый Агрикола (Г. Бауэр, 1494-1555) обобщил в своих сочинениях весь накопившийся к тому времени опыт разведки и разработки полезных ископаемых, выделяя различные формы их залегания, предложив раздельную классификацию минералов и горных пород и объяснив образование руд их отложением из подземных вод.

Среди других деятелей этой новой эпохи, прежде всего, следует назвать имя великого французского ученого Рене Декарта (1596-1650), изложившего свои мысли относительно образования земного шара в «Философских принципах», изданных в 1644-47 гг. Эти высказывания Декарта Ф. Элленберже образно называет «трубой, возвещающей научную революцию XVII века в науках о Земле, с продолжительными отзвуками».

Декарт утверждает в своем труде, что наша Земля представляет собой охладившуюся звезду, в центре которой еще сохранилась солнечная материя. Эта центральная область сменяется внутренней более плотной и твердой корой (в другом месте он полагает ее целиком металлической) и далее внешней - менее плотной, состоящей из глины, песка и ила. Еще выше (или между ними) залегает слой воды, а над ней - воздух. Это строение Декарт не считает изначальным, более того, он допускает, что оно было неустойчивым и претерпело в дальнейшем катастрофические изменения. Он предполагал, что внешняя кора растрескивается и под влиянием силы тяжести обрушивается крупными обломками на внутреннюю кору. Но так как поверхность последней меньшего размера, эти обломки нагромождаются одни на другие. При этом вода выжимается и занимает пустоты между обломками слоя. Приподнятые при общем обрушении внешней коры обломки и образуют горы, а поверх опущенных обломков расстилается море.

Несмотря на значимость этих высказываний Декарта, следует отметить, что он был далек от конкретной геологии: его, в отличие от предшественников в этой области, не интересовали собственно геологические процессы — эрозия, седиментация, даже органические остатки, неизменно привлекавшие внимание и служившие предметом споров натуралистов.

Между тем лишь несколько позднее, в 1666 г., во Флоренции, важнейшем культурном центре Италии, столице Тосканского герцогства, начал свою деятельность выходец из Дании, сын ювелира и медик по образованию (как, кстати, и Агрикола) Нильс Стенсеч (1638-86), получивший известность под латинизированным именем Николауса Стено, Стенониуса или Стенона. В истории геологии его творчество занимает особое и весьма почетное место, поскольку именно ему принадлежит формулировка нескольких принципов, лежащих в основе таких важнейших составных частей геологической науки, как стратиграфия и тектоника; велика роль Стено и в развитии кристаллографии. Его мысли были изложены в двух небольших книгах, опубликованных в 1667-69 гг., из которых важнейшей является книга «Предварительное изложение (Prodromus, вроде современного автореферата) диссертации о твердом, естественно содержащемся в твердом» (1669). Это на первый взгляд, весьма странное, если не загадочное, название должно быть пояснено следующим образом: в нем речь идет о происхождении кристаллов минералов и органических остатков («твердых»), содержащихся в пластах горных пород (т. е. также в «твердом»).

Наиболее важными заключениями Стено были следующие.

1. Любой осадочный слой первоначально имел непрерывное распространение - принцип непрерывности слоев - и лишь по том мог быть расчленен эрозией или тектоническими дислокациями.

2. Каждый данный слой образовался путем осаждения из жид­кости и во время его образования вышележащие слои еще не существовали - принцип суперпозиции слоев.

3. Слои первоначально отлагаются горизонтально, и их подош­ва и кровля являются параллельными. Если же мы видим их настоящее время расчлененными или наклонными, значит это про­изошло после их отложения. Отмечается, что эти изменения могут быть следствием лишь растворяющей деятельности воды и обру­шения в образовавшиеся таким способом пустоты либо внезапно то подъема пластов, вызванного подземным пожаром или бурным выделением подземного воздуха, вытесненного соседними провала­ми.

Стено подчеркивает, что из­менение залегания слоев являет­ся главной причиной образования гор. Но горы могут быть также образованы огнем, выбрасывающим пепел и камни вместе с се­рой и битумом (вулканы?), либо размывом дождевыми водами и потоками.

Заметим, наконец, что, будучи не только наблюдательным на­туралистом, но и глубоко религиозным человеком, закончившим свою жизнь епископом в Германии, Стено отдал должное пред­ставлению о Всемирном потопе (четвертый этап), одновременно пытаясь дать ему рациональное объяснение — за счет выходящих на поверхность подземных вод и усиленных дождей.

О деятельности Стено следует добавить, что ему принадлежит выдающееся открытие в области кристаллогра­фии, а именно открытие закона постоянства углов кристаллов, сы­гравшего важную роль в истории минералогии.

Общие представления о строении и развитии Земли, намечен­ные Декартом, получили свое продолжение в труде великого не­мецкого философа и математика Г.В. Лейбница (1646-1716). Лейбниц, как и Декарт, принимает, что Земля первоначально бы­ла расплавленной, но далее намечает путь ее развития значитель­но более «геологичный», чем это было у Декарта, хотя и во мно­гом сходный. По его мнению, «когда внешняя оболочка Земли остыла настолько, что могла сгуститься в пары, образовался все­мирный океан, покрывший и высочайшие горы. Земная кора име­ла пористое строение. Своды над крупными подземными пустота­ми время от времени обрушивались и туда устремлялись поверх­ностные воды, что и привело к заметному понижению их уровня. Вследствие обрушения горизонтальные прежде пласты приняли наклонное положение, причем сохранившиеся участки остались в виде гор, а зоны провала образовали долины». Эти высказывания Лейбница перекликаются с выводами Стено, с которым он об­щался в Германии.

Обращает на себя внимание тот факт, что упомянутые выше деятели не придавали никакого значения тому, что мы теперь на­зываем эндогенными процессами и, в частности, тектоническим движениям, а вулканизм считали приповерхностным явлением. Этот недостаток был преодолен в работах двух других ученых первой половины XVIII в. - англичанина Р. Гука (1635-1703) и италь­янца А.Л. Моро (1687-1764). Физик Гук посвятил свою работу, написанную в 1688 г. и изданную в 1705 г., землетрясениям, которые он связывал с действием подземного огня, вызывающего также и вулканические извержения.

Младший современник Р. Гука А.Л. Моро в работе 1751 г., на­писанной под впечатлением активной вулканической деятельности в Средиземноморье (о. Санторин, Везувий, Этна), посчитал эту деятельность за главный фактор изменения рельефа Земли, создав­ший материки, острова и горы. За счет выброшенных из трещин, появившихся в горах, масс земли, песка, глины, металлов, серы, соли, битумов образовались осадочные слои, слагающие ныне равнины и вторичные горы. В этих слоях захоронены и остатки морских организмов, в то время как на участках суши развива­лась наземная растительность и обитали сухопутные животные.

Надо отметить, что, в отличие от Стено и, несмотря на свой религиозный сан (аббат), Моро выступал против представлений о Всемирном потопе и критиковал взгляды Лейбница и других сво­их современников. Единомышленником Моро был его соотечест­венник и старший современник А.

Между тем в эпоху Гука и Моро были еще очень сильны по­зиции «дилювианистов», сторонников Всемирного потопа, среди которых выделялся швейцарский профессор И.Я. Шейхцер, при­нявший остатки гигантской саламандры за «остатки человеческо­го ребенка», погибшего во время Всемирного потопа. В общем же, в лице Гука и Моро мы видим возрождение идей древнегреческих плутонистов и предвосхищение аналогичных идей Хеттона и других плутонистов конца XVIII — начала XIX в.

Из ученых того периода достоин упоминания адъюнкт основан­ной в 1725 г. Петербургской Академии наук Г.В. Рихман (1711-53). В статье 1739 г. «О достойных переменах, которым поверх­ность Земли от времени до времени подвержена бывает» главное значение он придавал деятельности текучих вод (а не морских течений, как Бюффон), размывающих горы и отлагающих осадки. Но горы понижаются вследствие землетрясений, во время ко­торых из недр вырывается огонь (очевидно, имеются в виду из­вержения вулканов); этот подземный огонь и служит причиной самих «трясений Земли». Рихман признавал и значение Всемирного потопа, но считал, что такие потопы повторялись многократно.

Труды естествоиспытателей первой половины XVIII в., содер­жащие как конкретные выводы о слоистой оболочке земной коры, о заключенных в ней окаменелостях, о причинах наклонного за­легания слоев (Стено), о землетрясениях и вулканической дея­тельности (Гук, Моро), так и общие соображения о строении и развитии Земли (Декарт, Лейбниц), приблизили наступление эпо­хи создания основ научной геологии, приходящейся на вторую по­ловину XVIII в. Нель­зя не отметить значение крупнейшего события в естествознании, приходящегося на середину века; таким событием было появление космогонической гипотезы, предложенной немецким философом И. Кантом (1755 г.) и в дальнейшем математически разработанной французским ученым П. Лапласом.

Леонардо да Винчи, Б. Палисси, Р. Декарт, Н. Стено, Г. Лейб­ниц по своим суждениям были ближе всего к современной науке. Но они не были поняты современниками. Геология находилась на стадии собирания отдельных фактов. Эмпирический материал при­родных наблюдений составлял основу труда естествоиспытателей.

7