3 Коротка історія розвитку геології

Геологія, як наука, у сучасному розумінні, сформувалась у XVIII-XIX століттях, але люди мали справу з геологією ще з глибокої давнини.

Спочатку давні люди використовували необроблені уламки мінералів і гірських порід при полюванні і у якості примітивної зброї. У подальшому люди почали механічно обробляти уламки порід, з метою надання уламкам необхідної форми. Таким способом люди кам’яного віку (до IV тисячоліття до нашої ери) виготовляли різноманітні скребки для обробки шкір, кам’яні сокири, вістря списів і стріл.

Не всі породи і мінерали підходили для виготовлення вказаних виробів, підходили тільки окремі, специфічні, особливо міцні. Найбільш часто використовувались кварц, обсидіан, кремінь. Але, вказані мінерали і породи не були розповсюджені повсюди, тому їх необхідно було шукати. Тобто, у сучасному розумінні – займатися пошуками корисних копалин.

Крім виготовлення знарядь полювання і зброї давні люди використовували гірські породи також у якості будівельних матеріалів при спорудженні житла і культових приміщень, при виготовленні знарядь для подрібнення зерна і у якості мінеральних фарб. У кам’яному віці люди також почали використовувати у якості додатку до їжі кам’яну сіль.

Наступний етап у розвитку геології почався у зв’язку з початком використання людьми металів – це кінець кам’яного віку і весь бронзовий вік (до I тисячоліття до н. е.). Спочатку люди використовували у цей період самородну мідь, з якої виготовляли вістря списів і стріл, ножі, мечі, посуд, прикраси. У подальшому, мідь вже стали отримувати шляхом виплавки її з мідних руд. Наступним етапом стало відкриття способу виготовлення бронзи (сплав міді з оловом). У бронзовому віці люди також використовували для виготовлення прикрас золото, срібло, дорогоцінне каміння. В цілому, на протязі бронзового віку, люди використовували для різних потреб вже десятки мінералів, гірських порід і руд.

У давньому Китаї, Індії, Месопотамії, Єгипті геологічні знання використовувались в будівництві, при пошуках руд і виплавці металів, у військовій справі, при виготовленні прикрас і виробів мистецтва, у медицині та ін.

Наприклад, у Давньому Єгипті при спорудженні пірамід ще 6000 років тому використовувалось буріння. Давні римляни використовували ударне буріння. В Китаї 2000 років тому бурили свердловини для видобутку води, насиченої солями. У III віці до н. е. в Китаї був винайдений компас, а у 132 р. китайський вчений Чжан Хен сконструював першій сейсмограф.

Особливо видатним центром розвитку науки і культури Давнього світу була Греція у VII-V ст. до н. е. Грецькі мислителі багато уваги приділяли вивченню як власне геологічних проблем, так і проблем на межі з геологією. Характерно, що багато припущень, зроблених греками, виявились правильними, але були забуті майже на 2000 років.

Наприклад, грецький філософ Аристотель (384-322 рр. до н. е.) наводив перші докази кулеподібності Землі. Аристарх Самосський (III ст. до н. е.) обґрунтовував геліоцентричну систему світу, доведену Коперніком лише через 18 століть. У працях Піфагора (571-497 рр. до н. е.), Геродота (V ст. до н. е.), Страбона (63-20 рр. до н. е.) викладені спостереження над вулканами, геологічною діяльністю рік, утворенням дельти Нілу, коливанням рівня моря. Грецький вчений Ератосфен у 240 році до н. е. на підставі спостережень за Сонцем у Єгипті вперше розрахував радіус Земної кулі (приблизно 6400 км).

Римський вчений Пліній Старший написав 36-томну працю під назвою “Природнича історія”, в який зроблено підсумок геологічних знань людства на початок нашої ери. Пліній Старший загинув під час дослідження виверження вулкану Везувію у 79 р. н. е.

Після занепаду Греції, а потім і розпаду Римської імперії, процес розвитку наук в Європі загальмувався – почалося Середньовічча.

Незважаючи на те, що в епоху Середньовіччя католицька церква жорстоко переслідувала діячів науки, все ж таки практична геологія продовжувала розвиватись – суспільству необхідні були руди, метали, будівельні матеріали.

У середньовічний період деякий розквіт науки спостерігався на сході – в арабському світі. Різними питаннями науки, у тому числі і геології, займались таки видатні мислителі Сходу як, таджикський філософ і лікар Абу-Алі Ібн-Сіна (Авіцена, 980-1037 рр.), узбецький вчений Аль-Біруні (973-1048 рр.), азербайджанський астроном Мухамед Насиреддін (Тусі). Авіцена вивчав властивості мінералів та їх походження, використовував мінерали для лікування людей (у сучасному розумінні то був початок науки літотерапії). Він розробив класифікацію мінералів, яка зберігала своє значення до кінця XVIII століття. Аль-Біруні описав 36 мінералів, штучні утворення (скло, емаль, фарфор) та 12 металів і сплавів.

Новий етап у розвитку всіх наук почався в епоху Відродження (XV-XVII століття). Епоха відродження пов’язана, перш за все, з великими географічними відкриттями, такими, як: відкриття Колумбом Америки (1492 р.), подорож Васко да Гама в Індію (1497 р.), подорож експедиції Магеллану навколо світу (1519-1522 рр.). У зв’язку з відкриттям європейцями нових для них земель, активізується світова торгівля, починаються війни з метою захоплення нових територій і природних ресурсів. Відповідно, збільшується потреба у різноманітних товарах, кораблях, зброї. Наслідком вказаних процесів стає підсилення всіх видів наукових досліджень, у тому числі і геологічних.

У цей період працювали такі видатні вчені, як Леонардо да Вінчі (1452-1519 рр.), німецький вчений Георг Бауер (Агрікола, 1494-1555 рр.), польський астроном Н. Копернік (1473-1543 рр.), Галілео Галілей (1564-1642 рр.), датський вчений Н. Стено (1638-1687 рр.) та ін.

Леонардо да Вінчі вивчав викопні рештки давніх морських організмів. Висловлював думки про поступовий розвиток Землі і постійну зміну фізико-географічних умов на її поверхні.

Агрікола займався практичними справами пошуків і розробки родовищ рудних корисних копалин в Німеччині.

Н. Копернік у своїй праці “Про обертання небесних кіл” науково обґрунтував і довів геліоцентричну модель будови Сонячної системи. Він довів те, що припускали давні греки.

Галілео Галілей вивчав космічні тіла, їх форму та рух.

Н. Стено займався вивченням закономірностей залягання і утворення шарів гірських порід, проблемами утворення гір.

У XVII-XVIII століттях розроблялись різноманітні гіпотези утворення Землі та її розвитку. При цьому виникло два основних напрямки або дві наукові школи. Представників одного з цих напрямків називали нептуністами, іншіх – плутоністами. Нептуністи вважали, що основне значення при утворенні Землі і при подальшому її розвитку має вода. Фактично, нептуністи продовжили науковий напрямок, який зародився ще у Давній Греції. Плутоністи вважали, що основними при утворенні і розвитку Землі є підземні теплові процеси, так званий “підземний жар”.

Велике значення для розвитку геології у XVIII ст. мала діяльність російського вченого М. В. Ломоносова (1711-1765 рр.). У своїй найбільш відомій роботі “О шарах земних” Ломоносов обґрунтовував ідею еволюційного розвитку Землі і об’єднану дію зовнішніх і внутрішніх факторів на Землю. Основне значення він придавав внутрішнім глибинним факторам, тобто стояв на позиціях плутоністів.

Переважна більшість вчених у XVIII столітті дотримувалась поглядів нептуністів. Лідером нептуністів був у той час професор Фрейбергскої гірської академії (Саксонія) А. Г. Вернер (1750-1817 рр.). Нептуністи повністю відкидали значення у розвитку Землі внутрішніх (глибинних) її сил, тому їх загально- геологічні ідеї зіграли на певному етапі негативну роль. Але, з іншого боку, Вернер та його соратники багато зробили в конкретних геологічних справах. Вони проводили системні геологічні дослідження, розробляли класифікації мінералів і гірських порід, заклали основи нової геологічної науки – стратиграфії.

Більш правильних поглядів, як показав подальший розвиток науки, дотримувався шотландський геолог Д. Геттон (1755-1797 рр.). У своїй книзі “Теорія Землі” (1788 р.) він основне значення у розвитку Землі надавав глибинним процесам, але, у той же час, визнавав також і суттєву роль поверхневих геологічних процесів.

В цілому дискусія нептуністів і плутоністів зіграла позитивну роль у розвитку геології, сприяла встановленню об’єктивних законів розвитку Землі.

Перед початком XIX століття суперечка між нептуністами і плутоністами була вирішена на користь останніх.

У другий половині XVIII ст. в світі почалась технічна революція і проблемами геології та гірської справи стали займатися вже на державному рівні. У цей час проводиться інтенсивне вивчення геологічної будови більшості європейських країн, організуються різноманітні експедиції. Також у XVIII ст. були створені перші спеціалізовані учбові заклади, так звані виші гірські школи: у 1716 р. в Остраві (Чехія), у 1765 р. у Фрейберзі (Саксонія), у 1773 р. в Санкт-Петербурзі, у 1795 р. в Парижі.

До кінця XVIII ст. всі накопичені людством геологічні знання були об’єднані в науку під назвою “мінералогія”. У 1780 р. професор А. Г. Вернер розділив “мінералогію” на дві самостійні науки: власне мінералогію, під назвою – “оріктологія” (від грецької – викопний) і геологію, під назвою – геогнозія (від грецької – земля і пізнання).

На початку XIX століття суттєвий крок у розвитку геології був зроблений англійським землеміром В. Смітом (1769-1839 рр.), який перше встановив можливість використання викопних рештків для визначення послідовності накопичення пластів порід. Фактично, він заснував новий вид досліджень – історично-геологічний.

Відкриття В. Сміта було підтверджене роботами французьких вчений Ж. Кюв’є (1769-1832 рр.) і А. Броньяра (1770-1847 рр.). Дослідження Кюв’є поклали початок новій наці – палеонтології. На протязі першої половини XIX століття, використовуючи дані палеонтології, геологи різних країн (А. Седжвик, Р. І. Мурчісон, Альберті та ін.) заклали основи геологічного літочислення і створили стратиграфічну шкалу відкладів земної кори. Ж. Кюв’є обґрунтовував різкі зміні у складі давньої фауни і флори, відмиранням організмів у результаті раптових геологічних катастроф. Ці ідеї Ж. Кюв’є отримали назву теорії катастрофізму.

У період з 1822 по 1841 рр. геологами різних країн були виділені палеозойська, мезозойська і кайнозойська групи осадових утворень на Землі.

У 1833 р. була надрукована знаменита книга англійського геолога Ч. Лайєля “Основи геології” у який він обґрунтовував еволюційний розвиток Землі.

У XIX ст. геологія інтенсивно розвивалась. З’явилися підручники з геології, почали друкуватись геологічні журнали. Були проведені перші систематичні геологозйомочні роботи і видані перші геологічні карти.

У середині XIX ст. у якості самостійної науки відокремлюється геофізика. Впроваджуються сейсмологічні і гравіметричні методи досліджень. У другий половині XIX ст. самостійною наукою стає гідрогеологія. У другий половині XIX ст. починається в світі (США, Азербайджан, Прикарпаття) промисловий видобуток нафти і поступово формується нова наука – геологія нафти і газу.

В кінці XIX ст. і на початку XX ст. відбувається бурхливий розвиток геології і виникають нові геологічні науки: петрографія, літологія, геохімія, геотектоніка та ін.

Технічна революція, яка відбувалась на протязі всього XX ст. вимагала величезної кількості, як традиційних корисних копалин, так і нових, раніше не потрібних, тому розвиток геології у цей час мав стрибкоподібних характер. Різко збільшились роботи, спрямовані на пошуки, розвідку і розробку родовищ корисних копалин. Відповідно, було отримано велику кількість нової геологічної інформації, яка і досі ще потребує належного осмислення і обробки.

На протязі XX століття були проведені геологозйомочні роботи майже на всій території суші Землі і складені відповідні геологічні карти. У багатьох країнах були організовані державні геологічні служби, відкриті різноманітні наукові і учбові геологічні інститути та факультети. У цей період геологи різних країн відкрили багато родовищ корисних копалин, розробили нові різноманітні гіпотези і теорії. Зокрема, виникло вчення про геосинкліналі і платформи, інтенсивно розвивалась гіпотеза дрейфу континентів, яка перетворилась на сучасну теорію нової глобальної тектоніки або тектоніки плит, в результаті геофізичних досліджень у верхній мантії був виявлений особливий шар різкого пониження швидкості розповсюдження сейсмічних хвиль та ін.

У XX ст. відбулась остаточна диференціація геології на окремі спеціалізовані геологічні науки.

На Україні найбільш суттєві геологічні дослідження проводились, починаючі із середини XIX століття, причому особливо інтенсивно геологія, як практична, так і теоретична, розвивалась на Україні, починаючі із середини XX ст. У цей час проводились широкомасштабні пошукові роботи, розвідка і розробка родовищ різноманітних корисних копалин, системні наукові дослідження і підготовка кваліфікованих кадрів.

Багато вчених і фахівців зробили свій внесок у розвиток геологічної практики і науки на Україні. До них зокрема відносяться: першій президент Академії Наук України (з 1918 р.) В. І. Вернадський; професор Київського університету К. М. Феофілактов (1818-1901 рр.) – вивчав кристалічні породи України, одним з перших здійснив інженерно-геологічні дослідження, заснував Київську школу геологів; Ю. Медвецький (1845-1918 рр.) – одним із перших розпочав вивчення геології Карпат, вивчав соляні родовища Західної України, був фундатором геологічного музею у Львові; академік П. А. Тутковський (1858-1930 рр.) – досліджував регіональну геологію України, був одним із засновників четвертинної геології і Україні; професор Л. І. Лутугін (1864-1915 рр.) – досліджував Донецький кам’яновугільний басейн; професор Одеського університету В. Д. Ласкарєв (1868-1954 рр.) – вивчав геологію південно-західної України; професор О. О. Борисяк (1872-1944 рр.) – вивчав геологію Донбасу; академік В. Г. Бондарчук (1905-1993 рр.) – під його керівництвом вперше складено Палеогеографічний атлас України; академік В. С. Соболєв (1908-1982 рр.) – досліджував магматичні і метаморфічні породи України; академік Є. К. Лазаренко (1912-1979 рр.) – досліджував мінералогію України та займався проблемами загальної мінералогії; академік Я. М. Бєлєвцев (1912-1993 рр.) – вивчав геологію рудних корисних копалин, залізні руди Криворізького басейну; академік О. С. Вялов (1904-1988 рр.) – розробив тектонічну схему Карпат, склав карту прогнозу нафтогазоносності західних областей України; професор В. Б. Порфір’єв – займався проблемами неорганічного походження нафти та багато інших.