2. О геологической форме движения материи
2. О геологической форме движения материи
Структурный подход к изучению Земли был необходим на первоначальном этапе ее изучения, когда нужно было узнать, что она собой представляет. Не имея достаточного знания о строении нашей планеты, геологи были лишены возможности перейти к выяснению генетических связей и отношений объекта исследования. Собственно говоря, геология как самостоятельная наука сложилась тогда, когда в нее проник исторический взгляд на развитие Земли. Это стало возможным только после выяснения структуры земной коры, изучения вещественного состава и окаменелостей животных и растительных организмов геологического прошлого. При этом отсутствие диалектического понимания процесса исторического развития приводило многих естествоиспытателей к метафизической оценке генезиса структуры земной коры и характера ее развития. Так, геологи, пришедшие к идее о существовании в прошлом всеобщих катаклизмов, изменявших облик Земли, отрицали тем самым историческое развитие и преемственность в нем. Концепция Лайеля о медленном и постепенном развитии поверхности Земли также не могла служить основой для исторического подхода к изучению процесса развития нашей планеты.
В отличие от структурных связей, которые в известной мере могут быть обнаружены исследователем непосредственно в объекте, генетические связи не лежат на поверхности, а выявляются только в процессе теоретического анализа. При этом в геологии этот процесс усложняется еще тем, что одна из сторон выясняемых отношений может отсутствовать, и геолог вынужден прибегать к вероятностным дедуктивным построениям. Правда, в геологии часто бывают известны некоторые промежуточные состояния, через которые прошла Земля в своем развитии. Это облегчает исследование генезиса современных структур, и познавательный процесс протекает тогда следующим образом: от выяснения генезиса современной структуры через реликты структур прошлого к неизвестному начальному состоянию объекта.
Современное состояние Земли представляет собой один из моментов в общем процессе ее развития. Изучение специфики развития каждого из этапов позволяет выявить общие тенденции и закономерности для Земли в целом и логически восстановить картину первоначальной ее структуры, во многом уже утраченную. Сравнительное сопоставление этих этапов позволяет полнее представить характер генетических отношений и тем самым облегчает и делает более достоверным решение основной задачи — восстановления исторического пути развития изучаемого объекта. Таким образом, выяснилось, что в геологии в процессе исторического развития изменяется не только предмет, но и объект исследования.
Переход в процессе познания к выяснению генетических отношений не означает, что ранее уже были получены полные знания о структуре объекта исследования. На современном этапе развития в геологии преобладает исторический подход к изучению объекта, но в то же время продолжается углубленное изучение структурных связей объекта исследования. Особую ценность в связи с этим представляют геофизические методы познания, моделирование, сверхглубокое бурение, исследование Земли с космических спутников, позволяющие изучать структурные элементы и связи земной коры и планеты в целом, которые раньше были недоступными.
Ряд разделов в геологии, возникших некогда с целью изучения структуры объекта, его элементов, не только не утратили своего значения с проникновением в геологию генетического способа исследования, но и получили дальнейшее развитие. «Этап, неизменно предваряющий стратиграфические исследования, — указывает французский геолог М. Жинью, — познание этих пород как таковых, с содержащимися в них минералами и окаменелостями. Такое изучение до определенного предела может производиться вне времени и пространства, так сказать, в коллекционных ящиках; этим занимаются петрографы и палеонтологи»[161]. Такие науки, как описательная минералогия, петрография, некоторые разделы палеонтологии, изучают не только структуру объекта, но и вопросы, не имеющие непосредственного отношения к процессам его развития. Они в первую очередь используют методы смежных наук — физики, химии, биологии.
Совокупность методов геологии дает возможность исследовать структуру различных геосфер и их развитие во времени и подводит нас к пониманию Земли как целостной материально-энергетической системы. Это позволяет определить геологию как комплексную науку, раскрывающую структуру и генетические отношения отдельных исторических этапов развития Земли и их взаимосвязи.
Процессы дифференциации и интеграции геологического знания породили очень важную проблему, связанную с выяснением характера взаимодействия наук при изучении Земли и места геологии среди других отраслей естествознания. Мы имеем в виду вопрос о существовании геологической формы движения материи. Рассмотрим этот вопрос подробнее. Как известно, диалектико-материалистические основы учения о формах движения материи были разработаны Ф. Энгельсом. Выделение самостоятельно геологической формы движения оказалось при этом связано с рядом трудностей. Ф. Энгельс отмечал, что геология изучает особый, высший комплекс форм движения в неорганической природе в его историческом развитии.
Классифицируя науки по формам движения на две группы, он выделил науки, исследующие отдельную форму движения, и науки, изучающие совокупность связанных между собой и переходящих друг в друга форм движения. Геология относится ко второй группе, т. е. изучает комплекс более простых форм движения материи, которые взаимосвязаны и обусловлены спецификой геологических закономерностей. В работах Ф. Энгельса геологическая форма движения не выделена в качестве самостоятельной. Однако в наше время ряд исследователей (Б. Кедров, Е. Куражковская, Г. Горшков) на основе детального анализа работ Ф. Энгельса пришли к выводу о том, что необходимость выделения такой формы логически вытекает из его учения о формах движения материи.
Форма движения отражает внутреннюю структуру своего материального носителя, взаимосвязь его элементов, специфику законов, по которым этот объект развивается. Объективно существующий материальный мир делится на живую и неживую природу, между которыми существует тесная взаимосвязь. Живая природа охватывается биологической формой движения. При этом Ф. Энгельс исходил из того, что биологическая форма движения представляет собой высший синтез механической, физической и химической форм движения на основе органического вещества. Если это так, то почему, спрашивает Б. М. Кедров, нельзя выделить геологическую форму движения, которая могла бы быть определена как способ существования неорганических (минеральных) веществ в пределах отдельного космического тела[162]. Правда, здесь обнаруживается специфика функционирования биологической и геологической форм движения. В последней механическое, физическое и химическое движение проявляют больше самостоятельности и действуют более изолированно по сравнению с биологическими процессами. Этот факт приводит некоторых исследователей к мысли о том, что геологическое движение есть лишь сумма более простых форм движения и не обладает особенностями, позволяющими говорить о его самостоятельности.
Какие условия являются обязательными для выделения самостоятельной формы движения материи? Прежде всего для каждой формы движения должен существовать свой материальный объект — носитель этой формы движения. В геологии, как уже указывалось, этот вопрос не решен однозначно. Многие исследователи считают, что таким носителем выступает Земля в целом. Она расчленена на ряд геосфер, находящихся в тесном взаимодействии.
Наиболее развитой из них является земная кора. Именно в ней совершаются сложные типы взаимодействия ее структур и протекают процессы дифференциации вещества. В связи с такой исключительной ролью земной коры она принимается многими в качестве материального носителя геологической формы движения материи. Ф. Энгельс связывал этап непосредственного геологического развития Земли с тем временем, «когда планета приобретает твердую кору и скопления воды на своей поверхности… Ее атмосфера, — пишет он, — становится ареной метеорологических явлений в современном смысле этого слова, ее поверхность — ареной геологических изменений»[163].
Однако развитие геологического объекта в определенной степени обязано процессам, протекающим в подкоровой части планеты, хотя по своей природе они являются не геологическими, а физическими и химическими. Нельзя игнорировать также и роль биосферы и деятельности человека. Б. М. Кедров, выделяя геологическую форму движения материи, отмечал, что специфика последней состоит в наличии определенного рода взаимодействия между тремя сферами нашей планеты, а также внутри их. Генетически эти взаимодействия возникают из более низких и простых форм движения материи (механического, физического, химического), являясь их особым синтезом.
Геологические изменения присущи не только нашей планете, но и ряду других небесных тел, подобных Земле. Это позволяет говорить о широком распространении и в какой-то степени общем характере этой формы движения материи. По мнению М. М. Одинцова, она «представляет собой общий способ существования материи любых планет, подобных Земле, как в нашей Солнечной системе, так и в Галактике и в космосе вообще»[164]. Такое понимание геологической формы движения подводит к мысли о возможности выделения более общей формы движения — планетарной (Г. Поспелов, Е. Шанцер, Г. Горшков, Е. Куражковская).
Необходимым условием существования самостоятельной геологической формы движения материи является также наличие специфического противоречия, которое было бы характерным для данного движения и отличало бы его от других форм. Ф. Энгельс указывал, что всякое движение состоит во взаимодействии притяжения и отталкивания. В геологических процессах притяжение выступает в виде действия гравитационного поля Земли, а отталкивание — в форме теплоты, источником которой является радиоактивный распад, энергия химических процессов и кристаллизации. Это противоречие обусловливает все многообразие геологических процессов. С ним тесно связано другое специфическое противоречие — между эндогенными и экзогенными процессами.
Эндогенные процессы, происходящие внутри Земли, проявляются в виде колебательных движений, магматизма и метаморфизма. В результате этих процессов формируются различные глубинные породы, усложняется структура земной коры и происходит перераспределение вещества внутри планеты. Эти внутренние процессы оказывают существенное влияние на формирование поверхностных форм Земли.
Экзогенные геологические процессы представляют собой результат взаимодействия литосферы с атмосферой, гидросферой и биосферой, т. е. выступают внешними по отношению к эндогенным процессам. Действие этих противоположных, но неразрывно связанных процессов особенно ярко проявляется в литосфере, где указанное противоречие разрешается.
Природа материального носителя и внутренние противоречия геологической формы движения обусловливают специфику законов, присущих этой форме. Последние, отражая физико-химические процессы, протекающие в Земле, обладают специфическими особенностями в отличие от законов физического движения или химических реакций. К числу наиболее общих законов, определяющих специфическую особенность историко-геологического процесса, относится закон необратимого развития земной коры и Земли в целом. Общей закономерностью является также ускорение геологического развития Земли, которое может быть выражено количественно коэффициентом ускорения развития[165]. Геологическим процессам, протекающим в пределах земной коры, присущ и закон парагенетических ассоциаций, согласно которому все минералы, участвующие в формировании горных пород, образуют типичные парагенетические ассоциации, связанные с определенными типами горных пород и с конкретными геологическими условиями образования минералов.
Можно назвать и целый ряд менее общих законов, которые отражают разнообразные особенности геологических явлений и процессов в их взаимодействии. Правда, многие из этих законов носят эмпирический характер. Это связано с тем, что геология находится на пути к созданию единой геологической теории. Но по мере движения вперед геологической практики, дальнейшей разработки теории эмпирические законы поднимаются на уровень обобщений теоретического характера. Таким образом, приведенные выше необходимые условия существования геологической формы движения материи позволяют говорить о ее самостоятельности.
Следует отметить, что ряд философов и естествоиспытателей отрицают возможность выделения такой формы движения или включения ее в число основных форм движения материи. Например, Е. К. Федоров считает, что в стихийных процессах можно найти только те формы движения, которые исследуют физика, химия и биология[166]. В. М. Букановский утверждает, что геологические законы связаны с особым геологическим комплексом форм движения, в котором ведущую роль играют химические процессы[167]. Ученые, не признающие геологической формы движения, считают недостаточными и те условия, на основании которых выделяется эта форма. В частности, они считают, что невозможно выявить основное противоречие геологических процессов, которое являлось бы универсальным. Они отмечают, что некоторые геологические явления происходят вне рамок взаимодействия эндогенных и экзогенных сил. То же самое наблюдается при рассмотрении в качестве основного противоречия сжатия и расширения. Если одни исследователи (Е. К. Федоров) отрицают специфику геологической формы движения, сводя последнее к простой сумме механической, физической и химической форм движения материи, и поэтому отвергают ее как самостоятельную, то другие (И. В. Назаров) утверждают, что наличие материального носителя и специфических законов его развитая позволяет выделять только частную форму движения.
Выделение геологической формы движения требует определения ее места в системе классификации форм движения материи[168]. В решении этого вопроса также нет единого мнения. В классификации основных форм движения, предложенной Б. М. Кедровым, особое место занимает химическая форма движения, начиная с которой процесс развития природы поляризуется на две основные ветви: органической и неорганической природы. Одна ветвь, выйдя за пределы химии, вступает в область биологии, другая — в область геологии. Это позволяет говорить о том, что геология имеет в качестве объекта изучения свою собственную форму движения точно так же, как биология. Е. А. Куражковская, исходя из того, что геологическая форма движения возникает на основе планетарной и включает в себя механические, физические, химические, биологические и другие формы движения, считает выведение ее из химической формы неправомерным[169]. Она предлагает такую схему классификации форм движения материи, где в восходящем общем ряду, следуя друг за другом, займут свое место комплексные формы движения материи: планетная, химическая и биологическая формы.
С нашей точки зрения, геологическая форма движения является более общей по отношению к другим основным формам движения: физической, химической и биологической, которые в совокупности составляют основу геологических процессов. Поэтому геология при изучении столь сложного объекта, каким является Земля, широко использует методы других наук, что приводит к возникновению новых научных дисциплин, специфической особенностью которых является то, что они вскрывают различные стороны геологического объекта, недоступные традиционным геологическим методам.