|
|
 |
|
Глава седьмая. Стратоны как исторические геосистемы |
|
|
|
|
Sunday, 08 February 2009 |
|
Страница 3 из 7
§ 53. Развитие принципов стратиграфии
Стратиграфическое расчленение и корреляция стали возможными на основе явно или неявно признаваемых принципов: 1) стеноновской относительности геологических тел (закона о возрастной последовательности горизонтального напластования), 2) сохранения геологических процессов (геттоновско-ляйеллевский униформизм), 3) координации геологических и палеонтологических объектов (биостратиграфический метод, по Ж. Сулави, В. Смиту, Ж- Кювье). Подробнее см. Круть, 19736, гл. 1. При этом пространственно-временные отношения и свойства физических, геологических и биологических объектов отождествлялись и как бы неосознанно принималась абсолютизация геологического пространства и времени. Такая идеализация (необходимая для становления научного знания) стала теоретической основой стратиграфии и геохронологии.
Геологическое пространство было бы абсолютным, если бы каждый пласт имел однородный состав и в первичном залегании распространялся без выклинивания неограниченно (до прилегания к инородному телу), как считал Николай Стеной в конце XVII в. Геологическое и физическое время не могли бы в таком случае дифференцироваться, что и подразумевалось стеноновским законом возрастной последовательности напластований. Подобное упрощение способствовало выделению крупнейших стратиграфических комплексов с отчетливо разными составом и структурой: первичных кристаллических, вторичных и третичных переходных и слоистых, наносных аллювиальных и современных вулканических (И. Леманн, Дж. Ардуино, А. Вернер и др.). Г. Фюкселю принадлежало подразделение слоистых комплексов на серии и подчиненные им статумины, которым отвечали единицы времени — секулы и люструмы. Тем самым по существу обособлялось представление об особом относительном геологическом времени, специфика которого и отличие от физического времени пока не выявлялись. Согласно же А. Вернеру, подразделявшему главные комплексы на формации, отложения различного состава должны иметь и различный возраст; тем самым абсолютизация геологического пространства и времени возводилась в эмпирический принцип. И столь уж велика сила абстракции, что многие геологи полагали, что в природе дело так и обстоит.
Геологическое время, понятие о котором у Дж. Геттона сливалось с представлением об абсолютном ньютонианском времени, получило общую метрическую характеристику — необозримую длительность; наметилось также и топологическое свойство — ритмичность. Циклическое геологическое время как бы стало особой шкалой, единого абсолютного времени; другая шкала была астрономической — гравитационной. Палеонтологический метод по существу вводил представление о биологическом времени в качестве биологической шкалы геологического времени, с помощью которой почти повсеместно стали выделяться иерархические стратиграфические подразделения (классы — порядки — формации— пласты, по В. Букланду и др.). Тем самым выявлялись свойства биологического времени — его этапность и внутренняя соподчиненность. Биостратиграфическая корреляция позволила установить главные исторические подразделения осадочной оболочки планетарного значения — стратиграфические системы (термин Р. Мурчисона, 1855 г.), которые Дж. Филлипс объединил в группы. Выявление основной структуры геологической истории было кардинальным итогом абсолютизации пространства и времени в геологической теории.
Но задача стратиграфии оказалась бы тривиальной, если бы в действительности геологические слои были изохронны интервалам физического времени, а организмы развивались бы в полном единстве и строго соритмично со средой. Поэтому вскоре за решением первых проблем возникла необходимость установления границ применимости абстракций и уточнения тех условий, в которых они «работают». Так, принципом фациальности А. Грессли (подробнее о понятии «фация» см. Круть, 1968а, 19736) была поколеблена абсолютизация «горизонтального направления» геологического пространства. Оказалось, что состав примерно одновозрастного геологического тела — пласта, слоя, формации, комплекса — изменяется и в горизонтальном направлении, и по вертикали. По существу конкретизировалась частная специальная относительность геологического пространства и времени, согласно которой геологическое время (как и пространство) является атрибутивным отношением и свойством геологических тел, но не функцией их состава, как это вытекало из вернерианской стратиграфии. Несколько позднее, когда было установлено скольжение границ геологических пластов относительно изохрон физического времени (принцип Н. А. Головкинского, Л. А. Иностранцева, И. Вальтера), оказалась явной и общая относительность геологического пространства и времени — их неадекватность физическому пространству и времени.
Вместе с тем развитие палеонтологического метода в качестве основы детальной биостратиграфии (А.Д.Орбиньи, А, Оппель и др.) показало неадекватность, во-первых, геологического и биологического пространства и времени (литофаций и биофаций) и, во-вторых, биологического и физического пространства и времени (неодновременность сходных фаун — гомотаксиса). Эти положения составляют своего рода принцип общей относительности биологического пространства и времени, который не исчерпывается указанными отношениями. В исторической ретроспекции общая относительность биологического пространства и времени отразилась в неполноте палеонтологической летописи, свидетельствующей о качественных различиях физических, геологических Из биологических процессов. Проявился также и принцип частной относительности биологического пространства и времени, вытекающий из эволюционной теории в биологии (Ч. Дарвин), которой устанавливалась сложность размещения и миграций организмов, а также различное дление и несинхронность популяций и таксонов. Успехи биостратиграфии, базирующейся сначала на установлении характерных форм, а затем и комплексов «руководящих ископаемых», способствовали палеобиологическому ярусно-зональному расчленению (см. ниже).
Изложенные принципы выразились в утверждении Н. А. Головкинского (1869): «...должно внимательно, различать понятия о хронологическом, стратиграфическом, петрографическом и палеонтологическом горизонтах» (с. 399). Однако неадекватности физического, геологического и биологического пространства и времени придавалось иногда утрированное значение, например Г. Спенсером или Т. Гексли. Последний преувеличивал физическую асинхронность отложений разных регионов, сходных между собой по набору и последовательности ископаемых фаун (гомотаксису). При этом не учитывалось различие метрики геологического и биологического» времен — их разное дление. Так, большинство пелагических организмов в масштабе шкалы геологического времени распространяется почти мгновенно.
Но довлеющим оставалось представление «здравого смысла» о едином пространстве и времени, в котором как бы развертываются геологические явления. Поэтому различие между физическим, геологическим, биологическим пространством (и временем) обычно не учитывалось. Игнорировалось оно и решениями Международного геологического конгресса. Болонская сессия (2-я, 1881 г.) ввела понятие о минеральных массах земной коры — геологических телах различного порядка, сложенных горными породами и по происхождению являющихся «формациями» (генетическими литологическими комплексами). Формация, поскольку она не может рассматриваться как единица универсального значения, из стратиграфии исключалась. Стратиграфическими же подразделениями в иерархии сверху вниз были приняты «группа», «система», «серия» («отдел»), «ярус», а также «пачка» и «пласт». Геохронологические подразделения (интервалы геологического времени), соответствующие первым четырем из них, получили наименования «эра», «период», «эпоха», «век». Понятие стратиграфической системы наследовало понятию формации (в понимании Г. Фюкселя, А. Гумбольдта, В. Конибира, Ч. Дарвина). Однако термин «формация» в смысле стратиграфической системы еще долго сохранялся в Европе (Э. Зюсс, К. Динер и др.), тогда как в Америке «формации» было придано значение регионального литолого-стратиграфического комплекса.
Естественность стратиграфических систем, казалось бы, подтверждалась всем опытом классической геологии, однако представление о них все же оставалось во многом интуитивным; сама реальность этих подразделений устанавливалась как бы косвенно, через выявление иерархической организации стратиграфических объектов. В понятие о стратиграфическом подразделении классической геологией вкладывалось общее биогеологическое содержание. Стратиграфические «формации» и «системы», характеризуемые прежде всего комплексами встречающихся в них ископаемых организмов, но наряду с этим и литологическими особенностями, выделялись по существу как производные палеобиологических объектов (с учетом тафономических и тому подобных процессов).
Исключение формации из стратиграфии вело к недопониманию статуса формации как таксономически определенного геологического объекта, венчающего прямую геовещественную иерархическую организацию. При генетическом толковании геоформации затушевывалось ее значение как непременного вещественного компонента объектов стратиграфической иерархии. Компонентами традиционно считались минеральные тела и горные породы, но ими не исчерпывается геовещественная организация. Установление исторических систем — стратиграфических подразделений — было узаконено на как бы недостроенном структурно-вещественном фундаменте.
Парижская сессия Международного геологического конгресса (8-я, 1900 г.) положила в основу схемы подразделения геологического времени, эквивалентами которых были приняты стратиграфические подразделения, (отложения). Тем самым постулировался примат отношений (времени) над вещами (системами тел), что явилось результатом неясности в понимании стратиграфических подразделений. Наряду с этим был сделан и шаг вперед по пути признания различных типов стратиграфических единиц: мирового значения — эра, период, эпоха (соответственно группа, система, отдел), регионального значения — век (ярус) и локального значения — фаза (зона); слои и пласты из схемы исключались. Тем самым признавалось различие между глобальной и региональной иерархиями стратиграфических единиц, на чем справедливо настаивали С. Н. Никитин и Ф. Н. Чернышев (1889), а позже X. Вильяме в американской стратиграфической школе.
Согласно предложенным конгрессом схемам, геологическое время совпадало с «растянутым» физическим временем. Тем самым полагалась адекватность подразделений единого времени геологическим отложениям. Но критики этих схем (X. Вильяме и др.) подчеркивали неизохронность границ геологических тел. Выработанная Международным геологическим конгрессом классификация была бы корректной, если бы речь шла только о геологическом времени. Действительно, границы стратиграфических подразделений всегда изохронны геологическому времени, поскольку оно является отношением геологических тел. Казалось бы, остается только прилагать к их отношениям шкалу какого-то другого времени. Но международная схема имела в виду изохронность границ геологических объектов физическому времени: утверждались не геохронологические, а хронологические (по существу гравитационные) подразделения. Поэтому принципиально правы были критики схемы, указывавшие на физическую неодновозрастность границ геовещественных тел, более явную для регионально-локальных и менее — для глобальных масштабов.
Геологический конгресс не занимался общей стратиграфией полвека, но на основе критики его решений вырабатывались принципы американской стратиграфии. В ней подчеркивалось различие между общей и местной стратиграфией, а также между литостратиграфией и биостратиграфией. Еще во второй половине прошлого века главным местным стратиграфическим подразделением в Америке была признана формация. Формация с 40-х гг. нашего века стала рассматриваться как литостратиграфическая единица. Понятие о литостратиграфических подразделениях отвечает принципу относительности геологического пространства и времени, которые имеют специфическую структуру и свойства, определяемые геологическими телами, и не адекватны физическому и биологическому пространству и времени.
В первой половине нашего века, когда во всем мире интенсивно развивалась биостратиграфия, в Америке нарастала тенденция (можно сказать, «неклассическая») к обособлению лито- и биостратиграфических подразделений. Понятие о биостратонах отвечает принципу относительности биологического пространства и времени, которые имеют специфическую структуру и свойства, определяемые отношениями организмов, популяций, сообществ, таксонов, фил, и не адекватны физическому и геологическому пространству и времени (принципу, не вполне осознанному и поныне).
Международному геологическому конгрессу в 1954 г. X. Хёдбергом и его коллегами было предложено уже различение подразделений: литостратиграфических, биостратиграфических (зоны: комплексная, ранговая, конкурентно-ранговая), хроностратиграфических (эратема, система, отдел), а также геохронологических (эра, период, эпоха, век, время). Принципиальным явилось восстановление примата геологических тел над временными подразделениями.
Проект X. Хёдберга, отраженный в американском кодексе 1961 г., подвергся критике со стороны многих европейских (и некоторых американских) геологов, направленной главным образом против выделения самостоятельных лито- и биостратиграфических единиц. В частности, О. Шиндевольф (1975), который гипертрофировал значение биостратиграфии до полного отождествления ее со стратиграфией, считал так называемые литостратиграфические подразделения «простратиграфией». В отличие от него Г. Хеннигсмун (Норвегия) рассматривает «протостратиграфические» единицы как подлинно стратиграфические и относит к ним литостратиграфические, биостратиграфические, а также смешанные топостратиграфические подразделения. Подобная точка зрения может трактоваться как шаг навстречу американским предложениям.
Дальнейшие шаги в развитии тех же принципов были предприняты в 1966 г. Л. Штормером (Норвегия). Он предложил подразделять хроностратиграфические единицы на две группы: 1) от всемирных до региональных и 2) от региональных до местных (а именно «раздел» и подчиненную ему «хронозону»). Впоследствии и X. Хёдберг рекомендовал включить хронозону в категорию хроностратиграфических подразделений, сделав тем самым шаг в направлении концепций «европейской стратиграфии». И в Европе и в Америке в представление о хроностратиграфии вкладывалось обобщенное геологическое содержание, интегрированное в «биогеологических» единицах, которые назывались «хроностратиграфическими подразделениями».
В нашей стране активная дискуссия о принципах стратиграфии ведется с начала 50-х гг. Так, на Всесоюзном стратиграфическом совещании в 1955 г. В. В. Меннер отметил, что литостратиграфические и биостратиграфические подразделения являются единицами частичного или ограниченного обоснования, а хроностратиграфические — полного обоснования, причем достижение полного обоснования невозможно без частичного. Такой подход равнозначен применению паллиативного принципа дополнительности при рассмотрении разнородных классификаций. Д. Л. Степанов (1967), поддерживая мнение В. В. Меннера о лито- и биостратиграфических подразделениях как единицах неполного обоснования, отстаивал нетождественность биохронологических и хроностратиграфических единиц. В некотором смысле вместо «дуалистической» таксономии предлагалась концепция трех рядов подразделений, из которых литостратиграфический и биостратиграфический подчинены хроностратиграфическому. Б. С. Соколов (1971) подчеркивает, что речь должна идти не о «дуализме» стратиграфических единиц, а об их отношении как элементов и частей (мы бы сказали — компонентов) общей системы хроностратиграфии. Как представляется, содержание последней раскрывается в представлении о специфической биогеоценотической организации естественных объектов (Круть, 1971 и др.).
В общем плане в отечественной стратиграфии наиболее часто подчеркивался комплексный подход и «полное единство» критериев выделения для всех стратиграфических подразделений. Поиски «единства» имели тот положительный результат, что подводили к неясно выраженному пониманию палеобиогеоценотического аспекта стратиграфических подразделений. Но, с другой стороны, такое стремление к синтезу, связываемое часто с упрощенным пониманием тезиса о «единстве организма и среды», игнорировало аналитический подход, требующий расчленения стратиграфической организации на компоненты и элементы.
|
|
|
|
|
|
|
Библиотека