III. Концепція циклічності і системно-структурний підхід у геології

Необхідність застосування засобів системно-структурного підходу у геології набуває значення у зв’язку із все більшою математизацією геології.

Першою задачею на шляху використання системного підходу для цілей математизації геологічних знань є розробка критеріїв розчленуваннягеологічного матеріалу на такі структурні рівні і підсистеми, кореляція знань про які дозволила б створити єдину, цільну систему уявлень проданий об’єкт.

Проте для вирішення задачі структурного розчленування системних геологічних об’єктів можуть бути корисними уявлення про циклічністьпроцесів. Основою для застосування таких уявлень є складна ієрархія геологічних циклів, коли цикл великого масштабу може бути розкладений на систему циклів нижчого порядку. Тим самим може бути досягнутоюможливість природничого структурного розчленування геологічнихоб’єктів. Завдяки складній і закономірній ієрархічності циклів, коли кожний з них складається з менших, стає можливим деталізувати зв’язки і умовипри побудові проміжних моделей, враховувати елементи незворотності і поступовості, які відрізняють один цикл від іншого. Все це робить більш достовірним знання, отримане при застосуванні історичного підходу.

Підсумовуючи, можна сказати, що в цілому намічаються три основніплощини використання концепції циклічності у теоретичній геології:

1. Застосування уявлень про циклічність процесів, яквихідний пункт і методична основа для побудови та класифікації геологічних систем різного рівня.

2. Врахування цих уявлень для формування деяких специфічних методів і прийомів аналізу розвитку геологічних систем.

3. Концепція циклічності може виступати як логічний принцип, що постійно уточнює місце і роль геології як в системі інших наук, так і усфері природничонаукової картини світу.

Час у геології

Одним з визначних факторів у геологічних науках є фактор часу. Як філософська категорія час характеризує послідовність існування явищ які змінюють одне, відокремленість різних стадій розвитку і тривалість матеріальних процесів. Разом з простором – філософською категорією яка виражає співіснування і відокремлення речей одна від одної – вони відображають основні форми існування матерії. Діалектичний матеріалізм, виходячи з об’єктивного, незалежного від свідомості, існування матерії, визнає об’єктивність цих двох категорій. Натомість, ідеалізм заперечує об’єктивно – реальне існування часу і простору, розглядаючи їх як похідні від індивідуальної свідомості (Берклі, Мах), апріорні форми чуттєвого світогляду (Кант) або як категорії абсолютної ідеї (Гегель).

Ми розглянемо категорію часу і, зокрема, часу у геології з позицій діалектичного матеріалізму.

Оскільки час є об’єктивним і реальним, датування різноманітних подій геологічної історії є неможливим без шкали геологічного часу (геохронологічної шкали).

В основі уявлень про геологічний час лежать не безпосередні виміри протікання будь – яких періодичних процесів, а реконструкції їхнього протікання за фіксованим у геологічному літопису явищами. Це положення вперше було сформульоване Леонардо да Вінчі.

Часові співвідношення між явищами геологічного минулого нашої планети можна розшифрувати лише через просторові співвідношення геологічних тіл. З цього витікає, що відбитком часу у геології є матеріальні документи її історії (товщі гірських порід, залишки органічного життя, тектонічні структури і т. ін.).

Як зазначав академік В.І. Вернадський, час є одним із основних, невід’ємних від її змісту, проявів речовини. Тому специфіка поняття “геологічний час” визначається специфікою виникнення геологічних об’єктів. Ще Ч.Дарвін першим відмітив, що дослідження будь – якої формації не надає нам ніякого уявлення про тривалість часу, що потрібний для її відкладення. Він вказав на значення внутрішнє – та міжформаційних перерв і створив вчення про неповноту (неадекватність) геологічного літопису. Результати досліджень вказують на те, що середні швидкості осадконакопичення для різних епох і різних тектонічних зон значно поступаються швидкості накопичення осадків у сучасних умовах. Ця обставина у сукупності з низкою геологічних факторів вказує, що фіксовані у розрізах товщини пластів не є інтегральним підсумком осадконакопичення, а являють собою середньостатистичний результат дії екзогенних факторів. Оскільки про час у геології можна судити лише на основі матеріальних об’єктів, то й поняття «геологічний час» за своєю сутністю є середньостатистичним.

В цьому полягає кардинальна різниця понять „фізичний” і „геологічний” час. Оперуючи поняттям „фізичний час” ми маємо на увазі, що тривалість будь - якого явища можна отримати додаванням тривалості існування елементів, що його складають (секунди, хвилини, години, дні, місяці, роки і т.ін.).

Положення про адекватність тривалості формування будь - якого геологічного явища сумі тривалості виникнення елементів, що його складають потребує введення спеціального постулату. Останній можна сформулювати таким чином: тривалість формування фіксованого у земній корі геологічного явища дорівнює середньостатистичній сумі тривалості утворення його елементів.

Модель геологічного часу можливо побудувати лише на базі загальної теорії реального часу. Але у розумінні часу існують різні концепції, серед яких можна виділити три головні, про які згадувалося раніше: суб’єктивно - реалістичну, метафізичну і релятивістську. Саме на останню ми й спираємося у геологічних дослідженнях. Сутність її чітко сформульовано Ф.Енгельсом: „основними формами усякого буття є простір і час”.

Сучасні данні науки про зміни геологічних процесів у часі (і просторі) доводять, що цим явищам властива чітко організована упорядкованість, причому впорядковані геологічні процеси знаходяться у генетичному та історичному зв’язку. Саме організований, а не хаотичний взаємозв’язок останніх у часі відбиває певну особливість, специфічність геологічного процесу.

Одночасність і послідовність геологічних процесів обумовлює особливу роль часу для них, у порівнянні з фізичними і хімічними процесами. Це безпосередньо відбивається в історичному характері геологічних законів на відміну від фізичних і хімічних законів, що діють поза історичним часом.

Хоча у фізичних і хімічних процесах час також відіграє певну роль (оскільки він необхідний для існування явищ), закони, що керують ними, залишаються індиферентними до часу. Незалежність фізичних і хімічних законів від часу робить їх постійними і обов’язковими на всіх ділянках Всесвіту і на усіх ступенях його розвитку ­­ на противагу геологічним закономірностям, які є обов’язковими лише для конкретних геологічних об’єктів (планет, континентів, океанів, структур і т.ін.).

Особлива роль часу для геологічних процесів (на відміну від фізичних та хімічних) визначається кількісною і якісною мінливістю цих процесів. Мінливість означає, що різні стадії геологічних процесів і відповідно сукупності фундаментальних явищ, що лежать у їхній основі, закономірно протікають в залежності від хронологічної періодичності. Закономірність змін елементарних процесів в часі, таким чином, організується і направляється (визначається) існуючими взаємозв’язками між різними геологічними процесами як більш значними і якісно відмінними одиницями виміру.

Часові відносини між геологічними явищами можна встановлювати за допомогою метрики, основаної на аналізі фіксованих у земній корі слідів стадійності розвитку будь-якого процесу.

Що ж таке метрика геологічного часу? Це - абстрактна модель, що відбиває якості реального часу. Розглянемо загальні принципи побудови метрики часу. Стосовно до простору й часу метричні властивості речей, явищ, процесів містяться у їхній просторовій і часовій протяжності. Числовий вираз останньої дозволяє придавати кількісну визначеність однаковим класам реально існуючих об’єктів. Таким чином, метричні якості простору і часу, що виступають як фізичні величини, дають можливість порівнювати будь-які об’єкти шляхом їхнього виміру. Для побудови геологічної метрики(«годинника») за основу можна приймати будь-який, але лише один якісно визначений клас явищ.

Градуювання часових координат в геології ґрунтується на аналізіетапності розвитку процесів, пов’язаних з хімічною, біологічною та геологічною формами руху матерії. Саме на стадійності розвитку процесів, що відносяться до геологічної форми руху, ґрунтується більшість метрик.

Незворотньо - поступовий хід геологічного руху проявляється в процесах, пов’язаних з тектоно – магматичними циклами, які є відбитком внутрішнього ритму цієї форми руху. Тектоно – магматичні цикли проявляються у процесах осадконакопичення, тектогенезу, магматизму, метаморфізму, рудоутворення, промивання гідрогеологічних структур, тощо.

Всі вони є взаємопов’язаними і характеризуються якостями повторення і незворотності розвитку. Це дає можливість в принципі використовувати будь – який з них як своєрідний “годинник”. Найчастіше такими годинниками слугують процеси тектогенезу і літогенезу.

Існують різні способи вимірів геологічного часу: запропонована Дж. Холдейном одиниця виміру темпів еволюції - “дарвін”; одиниця виміру швидкості осадконакопичення - “бубнов”; одиниця виміру швидкості розпаду радіоактивних елементів - “1 млн. років” і т. ін. За їх допомогою вимірюється тривалість геологічного часу. Але такі виміри єсуб’єктивними інеправомірнимина відміну відгеологічних ер, періодів, епох і т. ін ., які виділено на основітектонічних, стратиграфічних, палеонтологічних та радіометричнихдосліджень. Останні є абсолютними і рівноправними, оскільки відбивають об’єктивну стадійність розвитку різних за своєю природою процесів, які властиві неоднаковим формам руху матерії.

Таким чином, час у геології (разом з простором) є основою геологічного руху матерії. Об’єктивне визначення геологічного часу має суттєве практичне значення, оскільки від цього залежить як правильність геологічногомоделювання, так і тектонічні, палеогеографічні, гідрогеологічні та ін. побудови на яких ґрунтується прогнозування і пошуки родовищ корисних копалин.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: