20. Вулканизм и плутонизм. Д. Геттон (Хаттон)

Идея генетической концепции вулканизма, особенно в части литогенеза, принадлежит Моро. В конце XVIII в. вопрос о происхождении базальта стал «пробным камнем». Многие и в период господства нептунизма считали его глубинной породой, хотя иногда и отличали от осадочного «траппа»: форма залегания оказывалась решающей. В XVII — начале XVIII веков иногда даже путали базальты и колонии кораллов (!).

Спор о происхождении базальта в 1788—1789гг. в печати происходил между Вернером и И. Фойгтом. Бух в 1799 г. пришел к выводу о его вулканическом происхождении и в 1802 г. это опубликовал. К нему присоединялось все больше ученых — Т. Макензи, Г. Эгер, И. Блюменбах, К. Гофф и др.

Вулканизм, точнее, плутонизм, как его тогда назвал нептунист Р. Кёрван, — концепция, которую связывают с именем Геттона. Последний четко выразил также идеи цикличности геологических процессов и униформизма. Их связь с его основной гипотезой придала этим идеям новое звучание. Но идеи Геттона уже «витали в воздухе». Идея цикличности встречается в литературе рассматриваемого времени; в Тюрингии, например, ее высказал вулканист И. Фойгт в 1785 г. В Англии Д. Нидхем в середине XVIII в. писал о вертикальных движениях земной коры, играющих важнейшую роль в истории Земли.

Геттон в докладе 1785 г., изданном в 1788 г.³⁹, а также позднее, в 1795 г., развил намеки Декарта и Лейбница и идею Моро о роли внутреннего тепла Земли в гипотезу плутонизма. Как и у Моро, его система в аспекте развития была униформистской. Геттон полагал, что «происходящие в природе процессы всегда были и остаются равномерными и устойчивыми». Он представляет Землю возникшей из расплава, тождество геологических сил относит (как и Бюффон в 1749 г.) ко времени установления состояния, близкого к современному⁴⁰. Геогению он не рассматривает; в современной Земле «...мы не находим никаких признаков начала и никаких перспектив конца» [278, с. 19]. Этим он ставил граничные условия для развития своей теории. Его принцип сохранения геологических процессов [97] — это аспект униформизма. Геттон считал, что описывать геологический процесс, не наблюдаемый непосредственно, можно лишь исследуя, «осуществляются ли в настоящее время такие процессы, которые, исходя из природы твердых тел, представляются необходимыми для их образования» [278, с. 17].

Таким образом, основываясь на униформизме и актуализме, Геттон отвергал катастрофизм. Собственная его теория — представление о циклическом развитии Земли под влиянием внутреннего остаточного тепла сводится к следующему: суша непрерывно денудируется, а продукты разрушения сносятся в море. Осадки, погружаясь в зону высоких температур и давления внутри Земли, цементируются и перекристаллизовываются, образуя горные породы. Погружаться могут и участки неразрушенной суши. Затем, расширяясь под воздействием внутреннего огня, образовавшиеся породы поднимаются и вновь образуют континенты. Такие циклы повторяются многократно. Представление о «геострофических циклах» возникло у Геттона при изучении им углового несогласия между кристаллическими сланцами и девонским песчаником. Такие несогласия, несомненно, наблюдались неоднократно, их сходно интерпретировал Стенон. Геттон, вероятно, был знаком с его работой. На эту мысль наводит, в частности, упоминание о «свойствах твердых тел». Поэтому анализ углового несогласия сам по себе вряд ли является основой идей Геттона⁴¹. Ее следует искать в истории науки. Еще у Моро, Лейбница, Ломоносова, Бюффона, Палласа и др. мы видим зародыши идей Геттона. Но любопытно, что угловое несогласие является затем одним из актуалистических обоснований циклизма как у Кювье, так и у де Бомона и позже — у Штилле. Оно особо рассматривается Ляйелем как противоречащее униформизму; угловое несогласие лежит в основе циклов Штилле и, наконец, до сих пор механизм его образования трактуется не вполне однозначно.

Геттон указал на различия структур глубинных и излившихся пород: первые, как правило, плотны и кристалличны, вторые часто пузыристы и шлакоподобны. Интересна идея Геттона о тепловом расширении Земли. Ограничением его служат вулканы, как предохранительные клапаны. Геттон сравнивает Землю с целесообразно устроенной машиной, предназначенной для человека (телеология). Напомним, что к 1769—1783 гг. относится — тоже в Шотландии — конструирование усовершенствованных моделей паровых машин Д. Уаттом. Здесь, очевидно, имеет место спонтанное моделирование. Внутриземной расплав, по Геттону, дает начало рудным и другим жилам ъ трещинах земной коры (ср. с Декартом).

У Геттона вертикальные движения земной коры являются ведущими, с ними он связывал дислокации пород. Вслед за высказываниями Ломоносова и Далласа, Геттон предложил идею регионального метаморфизма. Он внес в связи с этим капитальное изменение в существовавшие стратиграфические представления. Геттон доказал при этом, что гранитные жилы секут кристаллические сланцы и, следовательно, гранит не «первозданный». Ему принадлежит приоритет в признании большой роли давления при геологических процессах.

Крайность плутонизма Геттона, помимо преувеличения роли тепла в це­ментации осадков, отразилась также во взглядах на образование, например, кремня, агата и окремнелой древесины — путем оплавления. Он указывал на роль организмов в образовании известняков, но роль жизни в истории Земли он все же недооценивал.

Идеи Геттона были в существенных аспектах противоположны учению Вернера: цикличность и необратимое развитие; роль тепла или воды в метаморфизме пород; магматическое или хемогенное происхождение гранита, базальта и ряда других пород. У Геттона мы встречаем широкие идеи, касающиеся важнейших проблем геологии; Вернер — эмпирик и в области общих идей часто сторонник существовавших, притом не передовых взглядов.

Геттон писал недостаточно популярно⁴² и наука обязана Плейферу, пропагандировавшему и дополнившему взгляды Геттона. Приведем цитату из «Иллюстрации теории Геттона» Плейфера (1802), касающуюся экзогенных сил. Она интересна мыслью о роли интегрирования малых действий. Разрушительные силы, действия которых «...сами по себе незначительны; но устремляясь совокупно в течение неопределенного великого времени... оне соделываются неизмеримыми... Силы, стремящиеся к сохранению и к перемене вида земной, поверхности, никогда не приходят в равновесие... Все, что могут обнять наши наблюдения, составляет ничтожное количество в сравнении с целым, состоящим из поминутного превращения великого ряда, который окончится не прежде, как за пределами существования мира. Время интегрирует сию бесконечно малую величину» [61, с. 207]. Тогда же. Плейфер одновременно с Бухом вновь обратил внимание на медленное поднятие Скандинавии.

Трудный язык Геттона, возможно, был одной из причин медленности проникновения его идей в науку. Впрочем, мнение, что в Германии в начале XIX в, ученым не были известны вследствие континентальной блокады даже имена Геттона и Плейфера (Вернадский, 1946), ошибочно. Немецкий перевод «Теории Земли» Геттона был напечатан в 1792 г., и Гофф, о котором Хойкас также пишет, что он с работой Геттона не был знаком, ссылается на Геттона, Плейфера, Холла и других английских авторов. К сожалению, ошибки и предвзятые мнения в истории геологии встречаются не столь редко.

Крайности в приложении идеи плутонизма к геологическим явлениям наблюдаются не только у Геттона. В 1797 г. С. Брейслак считал, что существуют изверженные известняки. Сейчас известны, как редкость, кальцитолиты магматогеиного происхождения: здесь мы опять встречаем проявление принципа соответствия. Брейслак привлек эндогенный фактор и к образованию доломитов: глубинные струи СО₂ и обменная реакция с известняками. Экстремизм в развитии идей приводил и к курьезам. С. Витте [261] египетские пирамиды считал эрупциями базальта⁴³. Но аналогичные курьезы существуют и сейчас.