20. Строение геологического знания, виды законов, действующих в геологии, соотношение теоретического и эмпирического уровня.

Сегодня в геологии, объединяющей многие науки о Земле, существует острая необходимость создания общей теории Земли. Решение этой задачи неизбежно потребует ревизии научной парадигмы, теоретической базы геологических дисциплин и их методологических основ. Анализ используемых ныне научных средств поможет выявить принципиальные несовершенства и недостатки геологии как науки и наметить пути их устранения. Исследование этих вопросов весьма актуально и выходит далеко за "узковедомственные" рамки только геологии. Установление онтологических законов, определение основ методологии, создание собственных теорий и разработка связанных с их применением оценок теоретического потенциала науки - это проблемы, остро стоящие перед всем естествознанием.

Классификация геологических законов

Выделяется несколько групп геологических законов:

А. Наиболее общие законы развития, представленные законами диалектики. К ним относятся законы: единство и борьба противоположностей; переход количества в качество; отрицание отрицания, исключенного третьего и др.

Б. Группа общих специальных законов: современные законы физики и химии, описывающие геологическую реальность:

Законы термодинамики и физической химии - описывают особенности температурного и барического минералообразования, в том числе и особенности климатических воздействий.

Законы гидромеханики и гидродинамики - условия осадкообразования, например, перенос обломков в водных или ветровых потоках.

Законы биологии и микробиологии, - описывают особенности развития организмов, поставляющих материал для формирования специфических форм осадочных горных пород.

В. Специальные, или собственно геологические (литологические) законы. Наименее разработанная область геологического познания. И здесь также можно выделить геологические законы общего характера: единство вещества и пространства, ограниченности и смешения, следствием которых является единство геологического тела и горной породы.

Некоторые геологические законы

Сюда включены некоторые геологические законы, имеющие прямое отношение к формированию литологического знания[27].

Закон Леонардо — да Винчи

любая часть земли, которая обнажена реками, уже была земной поверхностью.

Закон единства пространства и вещества любое вещество (твердое, жидкое или газообразное) или поле заполняют некоторый объём пространства; и наоборот любой объём пространства заполняется некоторым веществом или полем.

21. Фиксистская, мобилистская и синергетическая парадигмы в теоретической геологии.

Термины "мобилизм" и "фиксизм" предложены швейцарским геологом Э. Арганом в 1924.

МОБИЛИЗМ — гипотеза, предполагающая большие (до нескольких тысяч км) горизонтальные перемещения крупных глыб земной коры (и литосферы в целом) относительно друг друга и по отношению к полюсам в течение геологического времени. Научно разработанная теория мобилизма была сформулирована американским учёным Ф. Тейлором и немецким геофизиком А. Вегенером в 1910-12 (теория дрейфа материков). Современный вариант мобилизма (т.н.тектоника плит) в значительной мере основан на результатах изучения рельефа дна, магнитных аномалий пород дна океанов и на данных палеомагнетизма.

 На основании сходства геологического строения разобщённых частей палеозойских материков — Гондваны(охватывавшей Южную Америку, Африку, Индостан, Австралию и Антарктиду) и Лавразии (Северная Америка, Европа,северная половина Азии) и совпадения контуров их материкового склона проведены палеотектонические реконструкции. Эти построения подтверждаются палеоклиматическими, палеонтологическими и палеомагнитными данными, которые показывают, что различные части Гондваны находились в конце палеозойской и начале мезозойской эры гораздо ближе к Южному полюсу, а Северная Америка располагалась рядом с Европой. Перемещения, происходившие в течение мезозоя и кайнозоя, привели к почти полному исчезновению океана Тетис, простиравшегося между Лавразией и Гондваной, и к образованию новых океанов — Индийского и Атлантического. В качестве возможных причин горизонтальных перемещений материков и литосферных плит указываются подкоровые течения, вызванные неравномерным разогревом глубинных слоев Земли (тепловая конвекция), разделение вещества мантии по плотности(гравитационная дифференциация, химико-плотностная конвекция) и изменения радиуса Земли (в частности, расширение, сопровождающееся разрывом и раздвижением материков)

ФИКСИЗМ — направление в тектонике, объединяющее представления о фиксированном положении континентов на поверхностиЗемли и о решающей роли в развитии земной коры вертикальных тектонических движений. Фиксизм пришёл на смену гипотезе контракции, основанной на идее преобладания в развитии земной коры горизонтально направленных сил.

Фиксизм как научное направление включает несколько тектонических гипотез, основанных на представлениях о первичности вертикальных колебательных движений и вторичности горизонтальных. Большое внимание изучению вертикальных колебательных движений земной коры уделяли русские и советские геологи: А. П. Карпинский, А. П.Павлов, А. Д. Архангельский. Первой, наиболее полно разработанной гипотезой этого направления явилась волновая гипотеза голландского учёного Р. В. ван Беммелена (1933) о гравитационной дифференциации глубинного вещества Земли, связанной с его геохимической эволюцией. Эта гипотеза охватила в единой концепции широкий комплекс разнообразных тектонических явлений (развитие геосинклиналей, формирование океанов и материков). Наиболее последовательный сторонник фиксизма среди советских геологов — В. В. Белоусов, который развивает концепцию эндогенных режимов, основанную на представлении о неразрывной связи процессов, происходящих в литосфере Земли, с глубинными мантийными процессами, протекающими непосредственно под соответствующими её участками. Конкретные эндогенные режимы, отражающиеся в формировании тех или иных крупных тектонических структур, определяются взаимоотношением астеносферы и литосферы, которое находит отражение в глубинном строении тектоносферы и в её геофизических полях.

Синергетическая (нелинейная) парадигма в геологии

Новая парадигма в геологии (Садовский, Хаин, Пущаровский-старший). Две предыдущие парадигмы (фиксизм, тектоника плит) имеют проблемы: локальность описания процессов, невозможность увязать эмпирический материал с теоретической базой. То есть дилемма: либо теория, либо эмпирические знания. Разрешением этой дилеммы является СИНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ПАРАДИГМА: попытка переноса приемов описания неравновесно развивающейся системы на описание геол. процессов. Основная сложность – в переходе от теории к фактам, т.е. в создании теорий «среднего уровня».

Основные черты:

Рассмотрение Земли как единой системы:

• Выявление единой «перкуляционной» сети (выход эндогенной энергии), геометрически, математически, логически строго выстроенной =>

• Любой геол. объект – узел в рамках общей сети

Перестройка литосферных плит происходит скачком, а не растянута во времени:

• Появление новой картины эволюции Земли

• Возможность решения локальных практических проблем (месторождения, вечная мерзлота итд.)

НО!!! Пока не вполне ясно, как применять эту парадигму на практике, что она дает практически, как это использовать!

Выводы:

• Существует теоретическая возможность бурного развития геологии как науки

• Практически же это зависит от того, придут ли в геологию люди, которые интересуются не только геологией (видимо, имеется в виду как философия, так и смежные с геологией науки типа географии, семионтики, из которых можно заимствовать методологию и новые идеи)