Слайд 1Тема : “Критический” период развития геологических наук
(10-50-е годы 20 в.)
Автор:
Павлова Вероника Юрьевна
Старший преподаватель, ФГБОУ ВО «Камчатский государственный университет имени Витуса Беринга»
Слайд 2На рубеже 19 и 20 вв. естествознание пережило очередную научную революцию.
Проявилась она прежде всего в физике – были открыты рентгеновское излучение, естественная радиоактивность, разработана модель строения атома…
Слайд 4В геотектонике радикальные перемены привели к фактическому крушению контракционной гипотезы.
Многие исследователи
стали искать замену гипотезе контракции.
Слайд 5О. Ампферер
Австрийский геолог.
Попытка найти альтернативу теории контракции.
Слайд 6Считал покровно-складчатые сооружения образованными в условиях сжатия, но в отличие от
контракционистов, считал, что это сжатие является следствием поддвига жестких глыб под выполнение геосинклинали под действием нисходящих подкоровых течений.
Слайд 7Идеи Амферера о роли подкоровых течений в тектогенезе нашли довольно много
продолжателей – австрийский геофизик Р.Швиннер, немецкие геологи Ф.Коссмат и Э.Краус, американский геофизик Д.Григгс, ирландский геолог Дж.Джоли и шотландский – А.Холмс.
Слайд 8Возникновение пульсационной гипотезы
Другая попытка найти замену контракционной гипотезе, была предпринята в
начале века А.Ротплетцом, в 20-е годы поддержана Дж.Джоли и вылилась в фирмулировку, получившей название пульсационной. Ее автором был американский геолог У.Бухер (1933); аналогичные взгляды – А. Грэбо и голландец Дж. Умбгрове.
Слайд 9Суть пульсационной гипотезы:
В истории Земли чередуются эпохи ее расширения и сжатия;
в первые происходит заложение геосинклиналей и массовые базальтовые излияния, а во вторые – складко- и горообразование и внедрение гранитов.
Слайд 10В 30-40-е годы оригинальные варианты разрабатывались в России М.М.Тетяевым и особенно
известными исследователями Сибири М.А. Усовым (1883-1939) и В.А. Обручевым.
Слайд 11Возникновение осцилляционной гипотезы
Немецкий геофизик Э.Хаарман.
Суть: земная кора под действием внешних приливных
сил образует поднятия – геотуморы, с которых затем соскальзывают слои осадочных толщ, сминаясь в складки и создавая складчатые системы.
Слайд 12Возникновение ундационной гипотезы (гипотеза глубинной дифференциации)
Голландский геолог Р.В. ван Беммелен (1933).
Полагал,
что образование поднятий – положительных ундаций земной коры – является следствием воздействия не внешних сил, а глубинных процессов дифференциации вещества подкоровых недр, подъема кислых расплавов – астенолитов.
Базальтовым уровнем такой дифференциации может являться граница мантии и ядра, в связи с чем его гипотеза стала именоваться гипотезой гиподифференциации.
Слайд 13Гипотеза радиомиграционная (гипотеза глубинной дифференциации)
В.В.Белоусов (1907-1990) – русский геолог.
Выдвинув свою гипотезу
в 1942-1943 гг. продолжал разрабатывать свою гипотезу до своей кончины, непрерывно учитывая новые данные.
Слайд 14Схема развития геосинклиналей и платформ по Белоусову:
Нагружение коры большими массами основных
магматитов, внедрявшихся и изливавшихся вдоль густой сети глубинных разломов.
Переход ко второй стадии вызывается связанным с этим магматизмом разогревом коры.
Рост центрального поднятия, сопровождаемого региональным метаморфизмом, гранитизацией, складчатостью, образованием надвигов.
Остывание тектоносферы, наступающее после заключительного горообразования, ведет к установлению платформенного режима.
Слайд 15Альфред Вегенер (1880-1930)
Немецкий геофизик.
1915 г. - гипотеза дрейфа континентов.
Слайд 16Еще более своеобразная версия мобилизма была выдвинута в 1924 г. ирландским
исследователем Дж. Джоли. Он был первым, использовавшим открытие радиоактивности непосредственно для объяснения тектогенеза.
Суть: под влиянием радиогенного тепла происходит периодическое, через 25-35 млн.лет, расплавление базальтового слоя коры. Оно создает возможность горизонтального перемещения гранитогнейсового слоя, слагающего материки, по базальтовому субстрату. При этом континенты и океаны меняются местами, а возникшие вдоль их границ геосинклинали превращаются в складчатые горные системы.
Слайд 17Несколько позже, в 1929-1931 гг., известный британский геолог А.Холмс, также привлек
радиогенное тепло к объяснению тектогенеза, полагая, что накопление этого тепла стимулирует конвективные течения и прежде всего под континентами, поскольку континентальная кора характеризуется повышенным содержанием естественно-радиоактивных элементов.
Слайд 19Несмотря на развитие мобилистских идей, мобилизм в целом в 30-50-е годы
потерпел поражение. Разгром его начался уже в 1926 г., когда весьма авторитетная ассоциация нефтяных геологов провела большую конференцию по обсуждению гипотезы дрейфа материков, на которой присутствовал и ее автор. Большинство участников решительно выступали против дрейфа.
Слайд 20Гипотеза расширяющейся Земли
1933 г. – немецкий исследователь О. Хильгенберг.
Суть: Земля
испытывает вековое расширение, масштаб которого и время проявления оцениваются по-разному.
Слайд 21Дальнейшее развитие учения о геосинклиналях и платформах
В учениях о геосинклиналях –
разделение на внешние и внутренние зоны – мио- и эвгеосинклинали, из которых первые характеризуются практическим отсутствием проявлений магматизма, а вторые – его обильным и разнообразным проявлением.
Слайд 22Разделение предложено немецким тектонистом Гансом Штилле (1876-1966) и американским – Дж.
М. Кэем.
Слайд 23В работах швейцарских (Э.Арган и др.), французских (Ж. Оуэн), а затем
и русских (Н.С. Шатский, В.В. Белоусов и др.) исследователей было показано сложное внутреннее строение подвижных зон, обычно именуемых геосинклиналями, с их внутренними поднятиями и частными впадинами – прогибами, и разработана сложная и неоднозначная классификация этих структурных элементов.
Слайд 24В области учения о платформах ведущее значение оставалось за работами русских
исследователей, которыми были введены понятия об их основных структурных элементах – плитах, синеклизах, антеклизах, валах (А.П.Павлов, А.Д.Архангельский, А.Н.Мазарович).
Н.С. Шатским были впервые выделены ниаболее своеобразные платформенные структуры – авлакогены. Им был внесен наиболее существенный вклад в представления о развитии платформ, их соотношениях со смежными складчатыми областями.
Слайд 25Составление тектонических карт крупных территорий
Карты Европы Г.Э.Ога (1909), Г. Штилле (1924)
и Ф.Космата (1936), а затем территории СССР, опубликованные в 1933-1935 гг.; наиболее удачная схема А.Д. Архангельского и Н.С.Шатского.
Коллективное составление карт: под руководством Шатского в 1953-1956 гг. в масштабе 1:4000000 и 1:5000000.
Слайд 26Владимир Афанасьевич Обручев (1863-1956)
В 1948 г. – термин “неотектоника” для обозначения
новейших движений и деформаций.
Слайд 28В 1960 г. под редакцией Н.И. Николаева и С.С. Шульца была
издана первая карта новейшей тектоники СССР.
Структурно-геоморфологические исследования на равнинных территориях СССР по инициативе известного геолога-нефтяника И.О.Броде (1902-1962).
Слайд 29В 40 годы в особое направление в тектонике оформилось учение о
глубинных разломах как важнейшем типе разрывных нарушений литосферы.
Слайд 30Экспериментальная тектоника и тектонофизика
Работы по воспроизведению тектонических деформаций в эксперименте приобрели
надежную основу лишь после применения к их постановке принципа подобия, сформулированного американским ученым М.Хаббартом и В.Раби. Наиболее успешно работы в этом направлении стали проводиться в Швеции, в лаборатории Г.Рамберга в Упсале, а также в России, в Москве (В.В.Белоусов, М.В. Гзовский и др.) и Новосибирске.
Слайд 31Вывод: несмотря на отсутствие единой идеологической базы, тектонические исследования в первой
половине 20 в. велись на весьма широком фронте и характеризовались крупными достижениями. Это привело к тому, что уже в 30-е годы тектонический раздел динамической геологии перерос в самостоятельную науку – геотектонику, которая с того времени начала преподаваться в Советском Союзе – М.М.Тетяевым в Ленинграде, Е.В.Миланоским (1892-1940) в Москве – в качестве самостоятельной дисциплины. Ее задачи и содержание были впервые достаточно полно рассмотрены в книге В.В.Белоусова “Общая геотектоника” (1948), впоследствии неоднократно переиздававшейся под другими названиями.
Слайд 324.2. Развитие других геологических наук
Слайд 33Установление границ:
В 1909 г. - хорватским геофизиком А.А.Мохоровичичем, граница между земной
корой и мантией.
В 1914 г. – амер.геофизик Б.Гутенберг, мантия и ядра.
В 1936 г. – датский сейсмолог И.Г.Леман, внешнее и внутреннее ядро
1959 г. - модель Джеффриса-Буллена.
1909 г. – Э.Зюсс – химический состав оболочек:
Ядро (Nife – Ni, Fe)
Мантия (Sima – Si, Mg)
Земная кора (Sial – Si, Al)
1914 г. – Дж. Баррел – астеносфера (слой пониженной вязкости).
“Критический” период развития геологических наук (1910-1950 гг.): развитие геофизических методов изучения Земли. Первые геолого-геофизические модели.
Слайд 36гидрогеохимия
В.И.Вернадский (1863-1945).
Трехтомный труд “история природных вод” (1933-1936).
Слайд 38палеогеография
Приобрела самостоятельность в первой половине 20 в.
Слайд 40Геология нефти и газа
В происхождении выделяют две гипотезы: биогенная (органическая) и
абиогенная (неорганическая).
Слайд 41Геология угольных месторождения, рудных месторождений
Никелевая руда
Слайд 43Заключение:
Название периода “критический” является весьма условным. Критическим он был лишь в
том смысле, что в этот период геология на время лишилась единой, дающей общее объяснение всем геологическим процессам парадигмы. Однако в это время были посеяны зерна новых представлений – дрейф континентов, подкоровые конвективные течения, глубинная дифференциация вещества Земли, которым суждено было дать мощные всходы на следующем этапе развития геологических наук. Существенно окрепла геофизика. Геохимия делала быстрые успехи. Такое успешное развитие геофизики и геохимии было непосредственно связано с великими открытиями в физике и химии. Возникли новые науки – литология, палеогеография, геокриология, а в других науках геологического цикла обозначались новые перспективные направления.