книги из ГПНТБ / Основные проблемы геологии С. Н. Бубнов ; под редакцией Е. Е. Милановского. 1960- 12 Мб

1943 год

130.Der Stidrand Skandinaviens. — Geol. Rdsch. 34, 2—6, S. 197-208.

131.Совместно с H. Cloos u. G. Wagner: Warum Geologie? — Beitr. Geol. Thur. 7, 4—5, S. 191 bis 204.

1938—1943 годы

132.(Редактор): Jahresberichte. Bd. 1—4.

1948 год

* 133. Rhythmen, Zyklen und Zeitrechnung in der Geologie. — Geol. Rdsch. 35, 1, S. 6-22.

134.Mesozoische und jiingere Uberflutungen in Fennoskandia? — Geol. Rdsch. 35, S. 165.

135.Das Bewegungsbild der Erdrinde. Leitgedanken zu einer historischen Synthese. — Z. deutsch. geol. Ges. 100, S. 50—66.

136.Das Werden der Kontinente. — Naturwiss. Rdsch. H. 1,

S. 6-9.

137.Der Rhythmus der Erde. — Universitas 3, 8, S. 961—968.

138.Uber Eiszeiten. — Urania 11, 10, S. 371—374.

1949 год

139.Einfiihrung in die Erdgeschichte. 2. Aufl. T. I. Foraussetzungen. Urzeit. Altzeit. — T. 2. Mittelzeit. Neuzeit. Synthese.— Mitteldeutsch. Druck. u. Verl. — Anst. 771 S.

140.Leitfaden zur Einfiihrung in die Palaontologie der Wirbellosen. — Geologica 1, 116 S.

141.Uberblick iiber die Geologie Ostmecklenburgs (Vorpommerns) und seiner Grenzgebiete. — Geologica 3, 53 S.

*142. Osteuropa und die zyklische Gliederung der Erd­

geschichte. — Geol. Rdsch. 37, S. 60—71.

143. Grundprobleme der Geologie, eine Einfiihrung in geologisches Denken. 2. Umgearb. Aufl. — Mitteldeutsch. Druck. u. Verl.-Anst. VII, 246 S.

1950 год

* 144. Die Geschwindigkeit der Sedimentbildung und ihr endogener Antrieb. — Miscellanea. Academica Berolinensia, S.

3-32.

145. Rhythmus der Gesteinsbildung. — Junge Universitat Greifswald, S. 70—71.

1952 год

146. Dem Andenken von Hans Cloos. — Geologie 1, 1—2, S. 133-135.

147.Geologische Diplomarbeiten 1951-1952. Berlin und Greifswald. — Geologie 1, 5, S. 393—402.

148.Hydrologie, geologische Struktur und elektrische Leitfahigkeit des Bodens in Norddeutschland. — Sitz. — Ber. Deutsch. Akad. Wiss. Berlin. KI. Math., allgem. Naturw. Jg. 1951, Nr. 1, 42 S.

*149. Fennosarmatia. Geologische Analyse des europaischen Kerngebietes. — AkademieVerl., Berlin 450 S.

150.Neue geologische Forschungen im Ural in ihrer grundsatzlichen Beteutung. — Abh. Deutsch. Akad. Wiss. Berlin, KI. Math., allgem. Naturwiss. Jg. 1951, Nr. 3, 18 S.

151.(Редактор): Gestein, Gebirgsbau und Zeit. Studien im Variszikum und Saxonikum Mitteldeutschlands. Geologica 11 (H. Stille-Festschrift.), 134 S.

* 152. Tektonische Fazies und Bewegungsdifferentiation —

Geologica 11, S. 1—16.

153. Ziel und Grenzen geologischer Erkennitnisse. — Studium Generale, 1952.

1953 год

154.Aus der Arbeit des Geologisch-Palaontologischen Instituts der Hunmboldt-Universitat zu Berlin. — Wiss. Z. HumboldtUniv. Berlin, Math.-nat. Reihe 2, Jg. 1952/53, S. 23—24.

155.Probleme der Lagerstattenforschung in der DDR. — Wiss. Annalen 2, 4, S. 219—232.

156.Uber die Smalander ,,Erdnaht“. — Geol. Rdsch. 41,

S. 78-90.

157.Requiem (Hans Cloos). — Geol. Rdsch. 41, S. 1—10.

1954 год

* 158. Grundprobleme der Geologie. 3. Aufl. — AkademieVerl. Berlin. VII, 234 S.

159. Hans Cloos 1886—1951. — Mitt. Naturf. Ges. Schaffha­ usen 25.

1955 год

160.Geologische Arbeiten 1953-1954 Berlin. — Geologie 4, 2, S. 192-203.

161.Dissertationen und Diplomarbeiten 1953/54 (Berlin).— Wiss. Z. Humboldt-Univ. Berlin, Math.-nat. Reihe, Jg. 1954/55, S. 105-108.

*162. Geschichte der Erde. — Naturwiss. 42, 11, S. 328—337.

163.Der geotektonische Charakter Thuringens. — In: Beitrage zur Tektonik des Thuringer. Beckens 1. — Abh. Deutsch.

Akad. Wiss. Berlin, KI.

20

Math. Naturwiss. Jg. 1953, Nr. 3, S. 5—17 (-Abh. Geotektonik Nr. 5).

164. Referat Kober, L.: Entstehung der Alpen. — Geologie 4, 3, S. 355-356.

1956 год

* 165. Einftihrung in die Erdgeschichte. 3. rev. Aufl. — Akademie-Verl. Berlin. XIV, 808 S.

*166. GroBzyklen und Evolution. — Geol. Rdsch. 45, 1,

S. 17-25.

167.Was sich in der Erde verbirgt. — „Neues Deutschland1' vom 17.6. 1956.

168.Uber die ostliche Fortsetzung des Urals. — Geotekrton. Symposium zu Ehren von Hans Stille. S. 246—254.

169.Referat: Termier, H. & G.: L’Evolution de la Lithosp­ here, — Geologie, 5, 3, S. 238—243.

*170. Mechanik der Erde. Kritische Gedanken zu dem gleichnamigen Werk von Dr. R. Sender. — Geologie 5, 6, S. 455—461.

171.Hans Stille zum achtzigsten Geburtstag. Geologie 5, 6,

S. 528-529.

172.Wladimir Afanasjewitsch Obrutschew. — Geologie, 5, 6, S. 530-531.

173. Uber glazigene Gesteinsformationen. Geologie 5, 7, S. 557-562.

1957 год

174.Referate der 1955/56 am Geologisch-Palaontologischen Institut der Humboldt-Universitat ausgefiihrten Diplomarbaiten und Dissertationen. — Geologie 6, 3, S. 316 bis 330.

175.Referat: Tektonische Karte der UdSSR und angrenzen-

der Lander 1:5 000 000. — Geologie 6, 5, S. 554—555.

176.Referat: Termier, H. & G., L’Evolution de la Litho­ sphere. (II. Orogenese). — Geologie 6, 8, S. 852—861.

177.Referat: Winkler-Hermaden, S.: Geologisches Kraftespiel und Landformung. — Geologie 6, 8, S. 869—872.

179.(Соредактор): : Geologische Rundschau. Bd. 21—45.

1958 год

180. Тектонические фазы и характер процессов деформации Земли, связанных с ее внутренней динамикой. Бюл. МОИП,

отд. геол., т. XXXIII (I), 1958, стр. 3—6.

21

Г и а в a I

ОСАДКООБРАЗОВАНИЕ И ВРЕМЯ

Положение геологии в системе наук требует некоторых по­

яснений, особенно относительно методики. После того как естественные науки преодолели примитивную описательную стадию, оказалось необходимым подразделить их на феноме­ нологические науки, как, например, химия, физика, и на нау­

ки о развитии, как космогония. Первые основываются на опы­ те, а вторые главным образом на реконструкции однократного исторического процесса. Геологическое исследование строит­ ся на этих двух исходных позициях.

Геология является феноменологической наукой, поскольку она исследует современные явления образования и разрушения

горных пород, типов структур и форм рельефа, применяя за­ коны других отраслей естествознания (прежде всего физики и химии) по отношению к Земле; но наряду с этим она являет­ ся и наукой о развитии, поскольку пытается реконструировать однократный неповторимый процесс возникновения Земли, т. е.

процесс исторический. Этот исторический момент является осо­ бенностью геологии и важнейшей основой ее методики. От­ правная точка феноменологического естествознания — матема­

тически обоснованный опыт — в геологии не играет и не мо­ жет играть решающей роли. Здесь вместо этого имеют значе­ ние интеграция бесконечно малых явлений и действия огром­ ных масс. Известный русский геолог и геофизик Лукаше­ вич еще полстолетия тому назад с полным основанием выска­ зал мысль о том, что при процессах континентального масшта­

ба молярные силы превышают молекулярные. К этому, и это важнее всего, присоединяется еще феномен времени. Во-пер­ вых, в геологии не безразлично, когда происходят процессы; во-вторых, геологические процессы совершаются большей ча­ стью на протяжении столь длительного времени, что они оста­ ются недоступными наблюдению человеком. Что следует из

22

этого? Прежде всего, то, что мы не можем выразить многие

геологические процессы в формуле с одним неизвестным. Так,

например, пластичность, упругость, текучесть и тому подобное нельзя точно определить из-за невозможности эксперименталь­ ной проверки давлений и температур в течение промежутков

времени, далеко превосходящих возможную длительность на­ шего наблюдения. Данные в этой области основываются почти всегда на экстраполяции, причем часто остаются неизвестны­ ми некоторые действующие факторы. В этом отношении пока­

зателен часто приводимый в качестве примера расчет знаме­

нитого английского физика Кельвина (Томсона), произведен­ ный во второй половине прошлого столетия, который на осно­

вании процесса охлаждения Земли вычислил ее возраст в

50 млн. лет. В настоящее время известно, что из-за отсутствия в то время сведений о радиоактивных процессах результат это­ го вычисления оказался примерно в сто раз меньше дей­ ствительного возраста Земли. Но Томсон пользовался боль­ шим авторитетом, и его представления удерживались долгое время, пока их несостоятельность не стала очевидной. Таким образом, эта математическая псевдоточность явилась тормозом развития нашей науки. И это не единственный случай.

Поэтому я смею открыто сказать, что и в настоящее время весьма скептически отношусь ко всем математически выра­

женным основным геологическим теориям. В их формулах ча­ сто содержатся несколько неизвестных, а пределы возможных

ошибок при определении подставляемых величин составляют иногда несколько десятков процентов. Можно ли в таком слу­ чае говорить о какой-либо точности? Само собой разумеется, что я отношу это к самым общим теориям. При изучении же элементарных процессов петрогенезиса, геохимии, сейсмики и так далее, всюду, где оказывается возможной опытная про­ верка — геофизика, петрография и другие точные науки до­ стигли достойных удивления успехов и дали нам возможность

ознакомиться с составом частей Земли в таких размерах, ко­

торые прежде казались фантастическими. Рискованной являет­ ся только экстраполяция этих результатов на явления плане­ тарного масштаба.

Если в настоящее время особенности объекта и методы гео­ логии еще не позволяют найти .математически точное разреше­ ние поставленных ею вопросов, то это не означает, что нам

нельзя высказать уже теперь некоторые основные соображе­ ния по поводу главных геологических проблем, пользуясь для

этого специфически геологическим историческим методом. Этот метод, основывающийся в конечном итоге на искусствен­ ном приеме рассмотрения лежащих друг на друге слоев гор­

23

ных пород как выражении следовавших одно за другим со­

стояний, дает нам возможность построить «фильм» геологиче­ ских событий, «снимать» такие фильмы в разное время и в различных областях и, наконец, сравнить их друг с другом.

Точность результатов зависит от возможностей наблюдения, а также от мастерства наблюдателя и может быть достигнута при любом масштабе объекта — от микроскопически тонкой пленки шлифа до континентальной глыбы, однако с примене­

нием различной методики. Эта замена опыта в геологии исто­ рией дает то большое преимущество, которое позволяет опе­

рировать такими масштабами пространства и времени, какие

недоступны для других естественноисторических наук. Эго

касается, между прочим, и палеонтологии в ее отношении к биологии. Возможность реконструировать ход геологических событий позволяет сопоставлять между собой области с одина­ ковым ходом событий, с одинаковой реакцией на геологиче­ ские импульсы и аналогичной последовательностью событий в

различные времена. А это равносильно систематизации про­ странства и времени на исторической основе, и такая попытка систематизации безусловно должна явиться первым научным шагом к преодолению начальной, чисто описательной стадии

научного исследования. Установить повторение сходных со­ бытий в различные времена и в различных местах равносиль­

но доказательству закономерностей в развитии структур на генетической основе, т. е. равносильно тому, что в других от­ раслях науки достигается экспериментальным путем. Спраши­ вается, о каких же закономерностях здесь идет речь?

Рассмотрение пространственных элементов можно начать с выявления различий в горизонтальном и вертикальном на­ правлениях. По горизонтали исходят из различия между су­ шей и морем, а далее из различия таких форм, как горы, рав­ нины, мелкое и глубокое море и океан. При этом геолога ин­ тересует не только современная стадия развития, но и те, часто довольно сложные и весьма различные пути, которые привели к этой стадии; мной выделяются четыре типа развития, свой­

ственных глыбам, шельфам (или платформам1), геосинкли­

налям и океанам. Здесь я только принципиально указываю эти подразделения, а на подробностях остановлюсь в даль­

нейшем.

В вертикальном направлении петрография уже с давних пор

различает область неметаморфических поверх­

1 В русской геологической литературе этот тип структур обычно обоз­ начается как плиты. — Ред.

24

от времени возникновения, а от условий температуры и давле­ ния. Геолог, занимающийся исторической геологией, называет эти основные этажи неметаморфической и недеформированной надстройкой, деформированной, но неметаморфической подстройкой и метаморфическим деформированным глу­

бинным основанием (фундаментом), причем в этих поня­ тиях пересекаются элементы времени и петрографической фа­ ции, зависящие от условий давления и температуры.

Переходя к элементам времени, упомянем сначала о про­ блеме систематизации форм движения, которые можно под­ разделить по признакам амплитуды, пространственного рас­ пространения и эпизодичности проявления. К этой области исторического подразделения форм движения относятся эпей­ рогенез и орогенез Штилле, колебательные движения Белоусо­ ва, пульсации Грэбо и выделенный мной диктиогенез.

Другой принцип подразделения по времени заключается в построении рядов или циклов, т. е. типов многофазных про­ цессов с одинаковой последовательностью отдельных фаз.

Очевидно, что доказанное существование циклов является весь­ ма благоприятным моментом для геологической классифика­

ции.

При рассмотрении процессов движения нужно, однако, иметь в виду, что наши выводы на первых порах будут чисто кинематическими. Каждое описание происшедшего движения на основе сравнения с гипотетическим исходным состоянием,— например, сравнение плоского пласта с его конечным состоя­ нием, скажем, в виде складки, — является только описанием, не имеющим динамического содержания, в том же смысле, как, например, при демонстрации фильма. В дальнейшем речь будет идти о том, можно ли приписывать такому описанию физически точно сформулированное содержание, как это пыта­ ются делать авторы некоторых новых методов, например, Ганс Клоос и Зандер. Можно лишь определенно сказать, что от та­ кой кинематической систематизации, или, как ее называют в

настоящее время, типизации, до объяснения ее движущими си­ лами остается еще длинный путь, так как конвергенция раз­ вития и существование неизвестных факторов могут легко привести к ошибочным заключениям. Мы здесь вступаем в

область спекуляций по двум причинам:

Во-первых, наши исследования относятся только к земной

коре, или, точнее говоря, к тонкой поверхностной пленке Зем­ ли мощностью от 20 до 30 км, в то время как мы ровно ни­ чего не знаем о слоях, залегающих глубже 60 км к центру

земного шара.

Во-вторых, наш масштаб измерения времени является от­

25'

носительным. Абсолютными цифрами мы можем выражать

только порядок величин и должны уже быть довольны, если ошибки составляют только 5 млн. лет. Поэтому я рассматри­ ваю в настоящее время всякое применение расчетов к общей тектонике Земли только как более или менее остроумную игру.

Я ставлю себе более скромную задачу. Мы должны быть удовлетворены, если нам удастся установить элементы кине­

матики земной коры по отношению ко времени и пространству и выяснить, что данные движения были связаны со сжатием, с растяжением или со скалыванием, т. е. если нам удается со­ ставить соответствующий действительности фильм совершав­ шихся на Земле событий. Значение такого исследования стано­ вится особенно ясным, если рассмотреть те достойные удивле­ ния успехи, которые внес в фонд геологии Советский Союз, но которые в мировой науке пока еще не стали общеизвестны­

ми. До сих пор, пока эти данные недостаточно' учитывались, фундамент для синтезов был чересчур узкий, тем более что

западные геологи исходили из таких сложных и, я сказал бы, патологически развитых областей, как Западная Европа.

Однако я хотел бы высказать одно принципиальное утверж­ дение: динамику тектонической сферы никак нельзя объяс­ нить только одной причиной, т. е. эта динамика не может ос­ новываться, например, только на принципе гравитации, как это представлялось Эд. Зюссу и некоторым его последовате­ лям. Все развитие Земли, будь то внутренняя или внешняя ди­

намика, основывается на взаимодействии и борьбе двух фи­

зических сил: силы тяжести и теплоты. На поверхности радиа­

ция Солнца направляет процессы разрушения горных пород, продукты которых переходят затем в гравитационные потоки эрозии и отложения осадочных пород. Внутри тектонической

сферы вулканическая энергия, регулируемая теплотой, проти­ востоит гравитационной изостатической компенсации, а, воз­ можно, и распадению земной коры, как его понимает Эд. Зюсс.

Поднятие и опускание, смешивание и распад смесей на состав­ ные части, дифференциация и выравнивание являются здесь антиподными феноменами, и эта двойственная причинность

приводит в действие то, что мы называем жизнью Земли. Выше было отмечено, что основным вопросом методики

геологического исследования является ход исторического разви­ тия, а тем самым — проблема времени. Но решить эту про­ блему трудно, поскольку в геологии понятие «время» опреде­ ляется биологически и не имеет ничего общего с физическим понятием «времени». Наша хронологическая шкала времени

в геологии руководствуется продолжительностью жизни био­ логических единиц: видов, родов и т. д. Ясно, что такое ис-

26

числение не представляет точных данных о времени в физиче­ ском его понимании. Мы не можем с уверенностью определить продолжительность существования отдельных видов, но опре­ деленно знаем, что продолжительность их существования мог­ ла быть весьма различной. Так, например, нам известен род лингула (Lingula), который в кембрийском периоде, 500 млн.

лет назад, выглядел почти так же, как он выглядит и в

настоящее время; в то же время нам известны виды аммони­ тов, как например, Craspedites okensis из верхнеюрской эпохи,

присутствующие лишь в одной зоне, т. е. существовавшие лишь на протяжении одного геологического момента. Этим путем нельзя получить точной хронологической шкалы, а по­ этому все прежние геологические теории лишены точного хро­

нологического обоснования. Спрашивается, можно ли вообще

лебания маятника не оставляют за собой никаких следов, пе­ реживающих геологические периоды; оба же других метода, которые можно назвать астрономическим и физическим, уже много' раз применялись для геологического1 летосчисления,

правда, с различным успехом.

Основой нашего исчисления времени является вращение Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца. Поскольку этим вра­ щением определяется количество солнечной энергии, получае­ мое Землей, оно влияет на климат, который в свою очередь влияет на образование и преобразование горных пород. Нам

известны, например, залегающие в перигляциальных водоемах тонкими слоями ленточные глины, у которых светлые песчаные слои летних периодов чередуются с темными глинистыми от­ ложениями зимних. Далее, мы располагаем методом, разрабо­ танным Архангельским на илистых отложениях Черного моря, в которых светлые песчаные слои соответствуют периодам тая­ ния снега в бассейнах, рек, впадающих в море, а темные, обо­ гащенные битумами, •— соответствуют осенним периодам от­ мирания планктона. Наконец, нам известны песчаники швей­ царской миоценовой молассы, переслаивающиеся с тонкими прослойками гумуса. Берзье считает, что отложения гумуса

соответствуют осенним периодам листопада.

Путем подсчета слоев ленточных глин в Скандинавии де­ Геер определил продолжительность послеледниковой эпохи в 19 тыс. лет. Архангельский исчисляет период от олигоцена до начала тортонского века миоцена в майкопской серии Кубан­ ской области в 7 млн. 250 тыс. лет, а Берзье определяет дли­

27

тельность хаттского и аквитанского веков в 2—3 млн. лет. Сле­ дует отметить, что результаты обоих последних подсчетов сов­ падают. Удалось доказать также и суточный ритм в отложе­ ниях четвертичного периода, например, в Дании. Теоретически представляется возможным на той же основе доказать влия­

ние морских приливов и отливов. Однако точные наблюдения в этом отношении еще почти неизвестны. Такие наблюдения могли бы производиться главным образом в литоральной зо­ не, где, однако, мало шансов на сохранение следов этих яв­ лений.

Зато при известных условиях для исчисления времени ока­

зываются пригодными ритмы долгих периодов. Я имею при

этом в виду не одиннадцатилетние климатические периоды, яв­ ляющиеся еще спорными, а изменения с периодом во многие

тысячелетия, например, изменения эксцентриситета земной ор­ биты, угла наклона эклиптики и процесса предварения равно­ денствий с периодами между 21 000 и 91 800 лет, значение ко­ торых для притока солнечного тепла было сперва установле­

но формулами Штоквеля (в 1873 г.), а затем использовано Миланковичем и Зёргелем для вычисления абсолютной продол­

жительности ледникового периода. На этой основе была по­ строена кривая климата для четвертичного периода, по кото­

рой продолжительность этой эпохи исчисляется приблизитель­

но в 1 млн. лет. Эта кривая может быть проверена и геоло­ гически. Хотя за последнее время и появились некоторые воз­

и должны оказывать влияние на климат. Если и отрицать значение этих изменений как единственную и важнейшую при­

чину периодов оледенения, то они во всяком случае сохра­ няют значение дополнительного фактора, который должен ока­ зывать свое влияние на абсолютный ритм времени.

К сожалению, дело обстоит так, что эти астрономические методы подсчета возраста и длительности накопления отложе­

ний и вычисления климатических периодов не могут быть рас­ пространены на всю историю Земли. Тонкослоистые ленточные

отложения известны нам далеко не из всех периодов геологи­ ческого прошлого, а вычисление длинных периодов времени становится уже к концу третичного периода настолько слож­ ным и ненадежным делом, что до сих пор еще не удавалось провести его дальше этой границы. Кроме того, надо учиты­ вать, что Земля неоднократно переживала периоды выровнен­ ного климата (как, например, в палеогене) и что для таких

28