«Столетие науки в Америке: С особым вниманием к Американскому журналу науки (1818–1918)»

Материал накапливался так быстро, что потребовал сосредоточения личного времени Копа на исследованиях, поэтому, хотя он продолжал совершать кратковременные поездки на Запад, реальная работа по разведке была переложена на плечи Чарльза Х. Стернберга и Дж. Л. Уортмана. Оба они впоследствии стали очень известны: первый — как коллекционер, чья активная деятельность не прекращается и поныне, второй — как исследователь, а впоследствии и ученый чрезвычайно высоких перспектив.

Уже в 1865 году Коп начал не менее пяти самостоятельных направлений исследований, которые он вел параллельно до конца своей карьеры. Что касается рыб, то он стал крупным авторитетом в области высшей систематики благодаря своим исследованиям их филогении, для которой знание ископаемых форм является обязательным. По земноводным он написал больше трудов, чем любой другой натуралист, обсуждая не только морфологию, но также палеонтологию и таксономию. В этой связи необходимо упомянуть не только экспедиции и коллекции Копа в пермских отложениях Огайо и Иллинойса, но особенно остатки из перми Техаса, впервые полученные в 1877 году, на которых основывались некоторые из его самых блестящих результатов; сюда, разумеется, входил материал как рептилий, так и амфибий. Его третье направление исследований, рептилии, отчасти перекрывается с предыдущим, но также охватывало пресмыкающихся из отложений Бриджер и других третичных отложений, обитателей канзасского мела и меловых динозавров.

До 1868 года исследованиями на Западе занимался один лишь Лейди, но в том году в эту новую область исследований одновременно вошли Марш и Коп, и их разведка и описания сходных регионов и форм вскоре привели к соперничеству, которое в свою очередь переросло в крайне прискорбную череду споров, главным образом по вопросу о приоритете. Это привело к окончательному разрыву дружеских отношений и разделению американских исследователей на два противоборствующих лагеря в ущерб прогрессу нашей науки. Этот раскол ныне благополучно преодолен, и на протяжении ряда лет степень взаимной доброжелательности и помощи со стороны наших ученых остается на высшем уровне.

Обширность западного ископаемого ареала и особенно исследования трех помощников Копа — Уортмана в бассейнах Биг-Хорн и Уосач, Болдуина в формации Пуэрко в Нью-Мексико и Камминса в перми Техаса — предоставили ему столь плодотворное поле деятельности, что поводы для ревнивого соперничества в значительной степени отпали. Самым очевидным результатом западных работ Копа стала публикация в 1883 году его «Позвоночных третичных формаций Запада» (Vertebrata of the Tertiary Formations of the West), составивших 3-й том изданий Геологической службы Хайдена формата инкварто. Эта огромная книга насчитывает более 1000 страниц и 80 таблиц и в шутку была названа «Библией Копа».

Философские труды Копа, охватывающие области эволюции, психологии, этики и метафизики, начались в 1868 году с его статьи «Происхождение родов» (The Origin of Genera). В вопросах эволюции он последовал за Ламарком и в качестве такового наряду с Хайтом, Райдером и Паккардом стал одним из основателей так называемой неоламаркистской школы в Америке. Главный вклад Копа, изложенный в его труде «Факторы органической эволюции» (Factors of Organic Evolution), заключается в идее кинетогенеза, или механического генезиса, — принципе, согласно которому все структуры представляют собой прямой результат давлений и напряжений, испытываемых организмом. Яростная атака Вейсмана на теорию передачи по наследству не поколебала веры Копа в эти догмы, поскольку он утверждал, что палеонтологические свидетельства наследования таких признаков, которые очевидно являются результатом индивидуальной модификации, слишком сильны, чтобы их можно было опровергнуть. По своему складу ума, равно как и по своим идеям, Коп был ближе к Ламарку, чем любой другой натуралист. Подобно Геккелю, он также был склонен разрабатывать филогению любого попадавшегося ему на глаза типа и во многих случаях подходил удивительно близко к истине, какой мы видим ее сегодня.

Некокоторое время сотрудничая с А. С. Паккардом, Коп вскоре стал главным редактором и владельцем журнала «Американский натуралист» (American Naturalist), который на долгие годы оставался его основным средством публикации и тем самым служил нашей науке способом, сопоставимым с журналом. Как резюмирует Осборн:

«Копа не следует рассматривать исключительно как специалиста в палеонтологии. После Хаксли он был последним представителем старой широкой школы анатомов и сравним только с членами этой школы. Труд его жизни несет на себе печать великого гения, солидных и точных наблюдений, а порой и неточности, обусловленной слабой логикой или спешкой и перегрузкой работой… Как сравнительный анатом он стоит в одном ряду с Кювье и Оувеном как по кругозору и эффективности своих знаний, так и по своим идеям… Как натурфилософ он, будучи гораздо менее логичным, чем Хаксли, оказался более созидательным и конструктивным, причем его метафизика завершилась теизмом, а не агностицизмом».

1870–1880 годы.

Седьмое десятилетие принесло сравнительно немного громких имен в историю нашей науки, причем заметными авторами были лишь двое: Дж. А. Райдер и Сэмюэл В. Уиллистон. Первый опубликовал лишь несколько статей, причем в период с 1877 по 1892 год, однако они были примечательны, и их влияние было таково, что его называют наряду с Хайтом, Паккардом и Копом одним из основателей неоламаркистской школы эволюционистов в Америке. Райдер был близким другом и коллегой Копа, поскольку они оба занимались позвоночными животными, в то время как двое других были специалистами по беспозвоночным. Райдер писал о механическом генезисе форм зубов и о чешуе рыб, а также о морфологии и эволюции хвостов рыб, китообразных и сирен, а также других плавников водных форм. С другой стороны, никакой систематической или описательной работы он практически не вел.

Уиллистон, напротив, имел долгую и разностороннюю карьеру исследователя и педагога. Получив образование в Йеле, он готовился к медицинской практике, и большая часть его преподавательской деятельности была связана с анатомией человека — как в Йеле, так и в Университете Канзаса, где он в течение ряда лет занимал пост декана медицинского факультета. Он также является исследователем мух и в этом качестве выступает не только виднейшим, но фактически едва ли не единственным диптерологом в Соединенных Штатах. Но нас главным образом интересует его работа в качестве палеонтолога позвоночных, и здесь он также находится в числе ведущих специалистов. Его первоначальная работа и подготовка в этой области науки прошли под руководством Марша, у которого он провел много месяцев в полевых работах, собирая в основном материалы в меловых отложениях Ниобряры в Канзасе. Однако никаких самостоятельных исследований при Марше он не вел из-за нежелания последнего поощрять такую деятельность со стороны своих сотрудников. Уиллистон начал публиковаться в 1878 году и продолжал до настоящего времени, работая главным образом с меловыми мозазаврами, плезиозаврами и птеродактилями. В последнее время, после перехода в Чикагский университет, где он с 1902 года работает профессором палеонтологии и директором Музея Уокера, его интересы сосредоточились преимущественно на палеозойских рептилиях и земноводных. Наиболее известные работы Уиллистона — «Американские пермские позвоночные» (American Permian Vertebrates) и «Водные рептилии прошлого и настоящего» (Water Reptiles of the Past and Present), в которых он излагает свои взгляды на филогению и таксономию класса рептилий. В настоящее время он работает над эволюцией рептилий — томом, которого с нетерпением ждут его коллеги. Наибольшая сила Уиллистона заключается в морфологии, и некоторые из его наиболее эффективных работ о мозазаврах были опубликованы в журнале.

1880–1900 годы.

Следующее десятилетие, 1880–1890 годов, ознамнилось появлением целого ряда заметных пополнений в рядах исследователей позвоночной палеонтологии: Генри Ф. Осборн, У. Б. Скотт, Р. В. Шуфельдт, Дж. Л. Уортман, Джордж Баур, Ф. А. Лукас и Ф. В. Тру. Шуфельдт — наш крупнейший авторитет в области остеологии птиц, как живых, так и вымерших, недавно описавший все ископаемые формы из коллекции Марша; Тру писал о китообразных; Лукас — о морских и плейстоценовых млекопитающих и птицах, а также является автором популярных книг о доисторической жизни. Однако главная заслуга Лукаса лежит в музейной сфере, где он проявил непревзойденный гений в инсталляции немых свидетельств живых и прошлых организмов. Уортман некоторое время сотрудничал с Копом, затем с Осборном в Американском музее, после этого в Музее Карнеги в Питтсбурге и, наконец, в Йеле занимался исследованиями эоценовой части коллекции Марша, относящейся к формации Бриджер. Его работа заключалась главным образом в совершенствовании полевых методов в позвоночной палеонтологии, а также в качестве специального исследователя третичных млекопитающих, рассматривавшихся им преимущественно с морфологической и таксономической точек зрения. Результаты работы Уортмана в Йеле по эоценовым хищным и приматам, еще не завершенные, были опубликованы в журнале в 1901–1904 годах.

Уильям Б. Скотт — выпускник Принстона, прослуживший в его стенах тридцать четыре года в качестве профессора геологии и палеонтологии им. Блэра. Его первая публикация в 1878 году, вышедшая совместно со Скоттом и Спиром, описывала материал, собранный ими в эоценовых отложениях Запада, и с тех пор исследования Скотта были полностью посвящены млекопитающим, по которым он является одним из наших высших авторитетов. Его наиболее заметными трудами стали «История наземных млекопитающих Западного полушария» (History of Land Mammals of the Western Hemisphere, 1913) и результаты патагонских экспедиций Хэтчера, которые публикуются в серии томов инкварто совместно с У. Дж. Синклером, хотя они являются авторами отдельных книг, причем работа Скотта посвящена главным образом хищным и неполнозубым формациям Санта-Крус. Свою наибольшую пользу Скотт обрел как ученый-систематик и педагог.

Человек, который после трех пионеров завоевал высочайшую репутацию в исследованиях по ископаемым позвоночным, — это Генри Фейрфилд Осборн. Выпускник Принстона того же года выпуска, что и Скотт, Осборн некоторое время работал профессором сравнительной анатомии в этом заведении, а в 1891 году был приглашен в Нью-Йорк для организации кафедры зоологии в Колумбийском университете и кафедры позвоночной палеонтологии в Американском музее естественной истории. Еще в начале своей карьеры он ездил на Запад в компании с профессором Скоттом и собирал материал из эоценовой формации Вайоминга, на основе которого они опубликовали свою первую совместную статью в 1878 году, тогда как первая самостоятельная работа Осборна — мемуар о двух родах диноцерат — появилась в 1881 году. За ней последовал ряд статей по мезозойским млекопитающим, тритуберкулярной теории Копа и некоторым очевидным свидетельствам передачи приобретенных признаков по наследству. Однако наиболее значимая работа Осборна началась с принятием им обязанностей в Нью-Йорке, особенно в Американском музее. Поначалу при поддержке Уортмана и Эрла, а позже У. Д. Мэтью и других он создал величайшую и самую полную из существующих коллекций ископаемых позвоночных; ее ценность, впрочем, была в значительной степени преумножена благодаря покупке частного коллекции профессора Копа, которая, разумеется, включала огромное количество типов. Таким образом, коллекция Американского музея содержит не только обширную серию репрезентативных экземпляров из каждого класса и отряда позвоночных, полученных путем покупок или экспедиций почти со всех крупных местонахождений мира, но и выставочную серию черепов, а также частичных и полных скелетов и реконструкций, с которой не может надеяться сравняться ни одно другое учреждение. На основе этого удивительного материала создан огромный массив исследований, заполняющий множество томов и опубликованный главным образом в бюллетенях и мемуарах Музея. Эти исследования являются плодом труда не только сотрудников, включая Уолтера Грейнджера, Барнума Брауна, У. Д. Мэтью и В. К. Грегори, но и ряда других американских, а также некоторых зарубежных палеонтологов.

Собственные труды профессора Осборна весьма многочисленны: его библиография с 1877 по 1916 год насчитывает не менее 441 наименования в самых разных областях палеонтологии (на которую, разумеется, приходится большая часть), геологии, корреляции и палеогеографии, эволюционных принципов на примере млекопитающих, человека, неврологии и эмбриологии, биографий и теории образования.

В палеонтологии исследования Осборна касались главным образом рептилий и млекопитающих, нося отчасти морфологический, но также таксономический и эволюционный характер. Проводились и фаунистические исследования млекопитающих. Среди его опубликованных томов наиболее важными являются, во-первых, «Эпоха млекопитающих» (Age of Mammals, 1910), в которой он рассматривает не эволюционные ряды филогений, а фауны, их происхождение, миграции и вымирание, а также корреляцию третичных отложений Старого и Нового Света и их содержимого. «Люди каменного века» (Men of the Old Stone Age, 1916) представляют собой исчерпывающий трактат и первое полное и авторитетное американское изложение того, что было обнаружено к настоящему времени по всему миру в отношении предыстории человека. В своем новейшем труде «Происхождение и эволюция жизни» (The Origin and Evolution of Life, 1917) Осборн представляет новую энергетическую концепцию эволюции и наследственности в противовес господствующим материальным и формальным концепциям. В этой книге суммирована вся история происхождения и эволюции жизни на Земле вплоть до появления человека. Эта последняя книга нова по своим концепциям, но судить о принятии тезисов Осборна его коллегами-учеными пока еще рано.

После смерти профессора Марша Осборн занимал должность палеонтолога-позвоночника Геологической службы Соединенных Штатов и руководил доведением до конца многочисленных монографий, предложенных его выдающимся предшественником. Одна из них — по рогатым динозаврам — была завершена Хэтчером и Луллом (1907), другая, посвященная стегозавровым динозаврам, продолжена К. В. Гилмором из Национального музея Соединенных Штатов, в то время как под личным руководством Осборна находятся мемуары по титанотериям (при содействии В. К. Грегори), лошадям и зауроподовым динозаврам. Из них первый по завершении обещает стать самым монументальным и исчерпывающим исследованием группы ископаемых организмов из всех, когда-либо предпринимавшихся.

Как лидер в науке, преподаватель и администратор профессор Осборн занимает высокое место среди ведущих специалистов по позвоночным. Он удивительно успешен в выборе помощников и стимулировании их продуктивности, так что их совместные результаты составляют весьма значительную долю позднейшей литературы в Америке.

Девятое десятилетие ознаменовалось началом работы ценной группы ученых, среди которых особо следует упомянуть Джона Белла Хэтчера, так как его труд завершен. Выпускник Йеля 1884 года, он провел ряд лет, помогая своему учителю, профессу, главным образом в полевых условиях, собирая за то время для Йеля или Геологической службы Соединенных Штатов огромное количество великолепного материала, особенно с Запада, хотя он вел сборы и в более древних третичных и потомацких отложениях близ Вашингтона. На Западе он добыл не менее 105 черепов титанотериев, исследовал третичные формации Джудит-Ривер и Лэнс, собрал и фактически открыл остатки меловых млекопитающих и рогатых динозавров, которые ему позже выпала честь описать. Затем (в 1893 году) он перешел в Принстон, где прослужил семь лет; его главной работой стали экспедиции в Патагонию для Музея E. и M., прямым результатом которых стала публикация крупного тома инкварто, посвященного описанию экспедиции, а также географии и этнографии региона. Перейдя в Музей Карнеги в Питтсбурге в 1900 году, Хэтчер продолжил работу по разведке и сбору материалов, начатую для этого учреждения Уортманом, и частично в результате этого подготовил множество статей, главными из которых стали мемуары по динозаврам Haplocanthosaurus и Diplodocus. В 1903 году совместно с Т. В. Стэнтоном из Геологической службы Соединенных Штатов Хэтчер исследовал отложения Джудит-Ривер, и вместе они разрешили сложную проблему их возраста, причем результаты были опубликованы в 1905 году, после смерти Хэтчера. Его последняя исследовательская работа, начатая в 1902 году и продолжавшаяся до его кончины в 1904 году, представляла собой подробную монографию по цератопсам — одну из многих, запланированных Маршем. Из этого мемуара Хэтчер успел подготовить около 150 печатных страниц формата инкварто, дающих редкое представление об анатомии этих странных форм. Однако заключительные главы, которые в значительной степени опирались на собственные взгляды Хэтчера, пришлось готовить другому человеку.

Несмотря на раннюю смерть, Хэтчер оказал огромную услугу американской палеонтологии — в области исследований, стратиграфии, морфологии и систематической ревизии, — а его активность в планировании новых сфер изысканий, таких как, например, исследование антарктического континента, сулила дальнейшие высокие достижения, когда его рука была остановлена смертью.

Резюме.

Неудивительно, что американская палеонтология позвоночных достигла столь высокого уровня, если принять во внимание имеющийся в ее распоряжении материал. Обладая огромным и нетронутым полем для исследований, достаточным количеством коллекционеров, некоторые из которых посвятили этой работе большую часть своей жизни, а также усовершенствованной техникой, позволившей сохранить не только прекрасные образцы, но и фрагментарные и плохо сохранившиеся, результаты вряд ли могли быть иными. Таким образом, удалось получить материал, практически уникальный во всем мире по своему масштабу, полноте и разнообразию. К этому следует добавить определенную американскую смелость в вопросе восстановления недостающих частей как отдельных костей, так и скелета в целом, которую европейский консерватизм, как правило, не позволяет себе. Эта работа по большей части выполнялась после тщательнейшего сравнения и исследования и полностью оправдана точностью результатов, которые делают строение скелета гораздо более понятным как для ученого, так и для неспециалиста. Полученный и подготовленный материал затем монтируется, и здесь американская изобретательность также добилась замечательных результатов. Некоторые из смонтированных таким образом образцов настолько малы и хрупки, что требуют удерживающих устройств, сопоставимых с теми, что используются для демонстрации драгоценностей; в то время как другие — огромные динозавры, кости которых чрезвычайно тяжелы, но настолько хрупки, что не выдерживают даже веса неподдерживаемого отростка, — требуют тщательно разработанной и искусно выполненной системы опор из стали или железа, которые должны быть абсолютно надежными и в то же время как можно менее заметными. А в последнее время реалистичная поза отдельного скелета была дополнена созданием групп из нескольких животных, которые в совокупности демонстрируют пол, размер или другие индивидуальные вариации, а также полную механику скелета при различных позах, принимаемых существом при жизни.

Работа по дальнейшей реконструкции стала возможной благодаря сравнительно-анатомическим исследованиям, позволяющим нам предпринимать реконструкции в полном объеме с помощью моделей и рисунков, облекая кости в сухожилия и плоть, а плоть — в кожу и шерсть, если таковые имелись у существа; в то время как законы окраски животных позволили раскрасить реконструкцию таким образом, что это, если и не является реальным цветом жизни, то представляет собой весьма разумную вероятность.

Таким образом, американские палеонтологи проложили путь, которому с успехом последовали некоторые из их коллег из Старого Света.

При наличии таких средств, методов и доступного материала снова неудивительно, что американская палеонтология предоставляла все больше и больше доказательств эволюции и открыла взорам ученых родственные связи животных, о которых не мог и мечтать систематик, чьи исследования касались только ныне живущих организмов. Она также объяснила некоторые сложные проблемы распространения и вымирания животных и связала причину и следствие в великих происходивших эволюционных процессах.

Результаты систематических исследований пополнили ряды бесчисленными новыми родами, видами и семействами, но что касается отрядов, то их относительно немного. Тем не менее, целый ряд их, особенно среди рептилий и млекопитающих, появился на свет как плод американских открытий. Но помимо сухого каталогизирования таких групп, американские систематики разработали весьма примечательные филогении и тем самым прояснили наше видение родственных связей животных таким образом, какого никогда не смог бы достичь современный зоолог. В связи с этим следует упомянуть позвоночных пермского периода, которые были собраны и изучены с поразительным успехом, главным образом Виллистоном и Кейсом, хотя эта работа еще не завершена. Некоторые из этих форм являются амфибиями, другие — рептилиями, а третьи — такого характера, который связывает оба класса в качестве переходных форм. Среди мезозойских рептилий обнаружилось поистине замечательное скопление в степени совершенства, неизвестной больше нигде. Это динозавры, среди которых теперь известны несколько филогенетических ветвей: плотоядные, как большие, так и малые, причем некоторые из последних фактически беззубы; зауроподы, чье совершенство и размеры несравнимы ни с какими другими, кроме найденных в Восточной Африке; и предентаты — бронированные, небронированные и рогатые, причем последние исключительно американские. Небронированные траходонтиды теперь известны полностью, поскольку наш Запад предоставил не только сочлененные скелеты, но и мумифицированные туши, в которых представлены кожа и другие части их мягкой анатомии, и которые до сих пор не имеют аналогов нигде в мире. Другие группы рептилий хорошо известны, в особенности триасовые ихтиозавры, а также мозазавры и плезиозавры из меловой системы Канзаса. Последнее образование также дало зубатых птиц — Hesperornis и Ichthyornis, которые опять-таки абсолютно уникальны.

Но именно в классе млекопитающих филогении становятся столь исчерпывающими и столь важными в качестве доказательств эволюции, поскольку нигде больше, кроме как на нашем собственном Западе, не были найдены такие серии, как диноцераты и креодонты среди архаичных форм, примитивные приматы эоцена, хищные, такие как собаки, кошки и куньи, но особенно копытные отряды, такие как лошади. Среди этих копытных отрядов классическая американская серия лошадей является полной, серия верблюдов, пожалуй, не менее полная, в то время как многое известно об оленях и ореодонтах, причем последние демонстрируют несколько параллельных филогенетических ветвей, а также о хоботных, которые, хотя и имели свою исконную родину в Старом Свете, тем не менее вскоре устремились в Новый, где их останки находят начиная с миоцена вплоть до их окончательного и, по-видимому, очень недавнего вымирания. Эти существа демонстрируют увеличение массы, совершенствование конечностей и зубов, развитие различного вооружения — рогов и оленьих рогов, которые можно изучать в их взаимосвязи с другими органами для составления развивающегося целого, или же их эволюцию можно проследить как отдельные структуры, которые имеют свое зарождение, кульминацию и иногда старческую атрофию способом, сравнимым с таковым у представителей отряда в целом. Так, например, Осборн проследил эволюцию коренных зубов, а Коп — конечностей, в то время как Марш показал, что развитие головного мозга идет схожим путем и что степень его совершенства внутри группы является мощным фактором выживания.

Будучи исследователем эволюции, палеонтолог видит вещи в совершенно ином свете, чем зоолог. Последний в значительной степени занят вопросами деталей — наследованием окраски или второстепенных и более поверхностных характеристик животных, — и период наблюдения за такими явлениями по необходимости кратковременен из-за смертности наблюдателя. В то время как палеонтолог обладает перспективой, которой у другого нет, поскольку для него время мало что значит в масштабах его собственной жизни, и он может заглянуть в прошлое и увидеть те великие и фундаментальные изменения, которые произвела эволюция, возникновение ветвей, классов, отрядов, и только он один способен увидеть упорядоченность процесса и ощутить величие законов, которые им управляют.

Влияние Американского журнала науки.

Влияние Американского журнала науки как средства распространения результатов исследований позвоночных было очевидно на протяжении всего этого обсуждения, но, пожалуй, было бы неплохо подчеркнуть эту заслугу более полно. Журнал был, как мы видели, главным рупором исследований профессора Марша, поскольку за свою жизнь он опубликовал в нем не менее 175 работ, описывающих изученные им формы, а также значительную часть материала из изданных монографий. Поскольку Марш оставил очень мало рукописных заметок, важность этих частых публикаций в изложении столь многого из того, что он думал и узнал об этом материале, поистине очень велика. Совокупное число названий всех остальных авторов в Журнале по этой линии исследований за вековой период его существования значительно уступает числу работ, созданных одним лишь Маршем, поскольку они включают 136 работ в общей сложности, однако круг тем весьма репрезентативен для всей области исследований позвоночных. Следует также иметь в виду, что Лейди, Коп и Осборн имели и другие средства публикации, что, конечно же, справедливо и для других сотрудников крупных музеев, таких как Американский, Национальный и Карнеги, которые выпускают бюллетени и издания кварто с целью распространения работ своего штата. Многие из ранних сообщений об открытии реликвий позвоночных появились в Журнале, как и практически вся литература по науке об ископаемых следах ног (икнологии), за исключением, конечно, более крупных изданий кварто Хичкока и Дина. Работ об отпечатках ног за авторством Хичкока, Дина и других насчитывалось не менее тридцати двух, а также имелся ряд дополнительных сообщений о сопутствующих явлениях — костях и растениях.

До 1847 года, за исключением нескольких зарубежных сообщений, Журнал публиковал материалы почти исключительно по восточноамериканской палеонтологии, единственным исключением было упоминание костей из Орегона, сделанное Перкинсом в 1842 году. В 1847 году появилось сообщение о западном «палеотерии» за авторством Праута, которое ознаменовало начало исследований Лейди и других в Бедлендс великих равнин Небраски. С тех пор Журнал публиковал статью за статьей о формах со всей Северной Америки и по всем аспектам нашей науки: открытиям, систематическому описанию, фаунистическим связям, эволюционным свидетельствам, — демонстрируя тем самым ту широту и универсальность, которые сделали его столь мощной силой в деле продвижения науки.

VII. ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПЕТРОЛОГИИ КАК НАУКИ

By LOUIS V. PIRSSON

Эта глава призвана представить краткий очерк развития науки петрологии от ее истоков до настоящего времени. Охватываемая область настолько обширна, что это можно сделать лишь в самых общих чертах, и поэтому она была ограничена главным образом тем, что было достигнуто в Америке. Хотя период, охватываемый существованием Журнала, простирается назад на столетие, однако практически лишь за последние пятьдесят лет породы земной коры стали предметом столь систематического исследования с помощью скрупулезно точных методов научного поиска, что это привело к зарождению отдельной ветви геологической науки. Разумеется, этим утверждением не предполагается утверждать, что более общие особенности горных пород, особенно те, которые можно наблюдать в полевых условиях и которые касаются их взаимоотношений как геологических масс, не являлись предметом изучения до этого времени, поскольку это составляет самый фундамент самой геологии. Кроме того, определенный объем исследований горных пород — в отношении минералов, из которых они состояли, значения их текстур и их химического состава — проводился параллельно с развитием геологии и минералогии с ранних времен. Так, в 1815 году Кордье посредством процесса промывания разделил компоненты базальта и с помощью химических тестов определил составляющие минералы. Во время основания Журнала и в течение многих последующих годов генезис горных пород, особенно изверженных, был предметом изучения и долгих дискуссий. Геологи призывали на помощь бурно развивающуюся науку химию и выполняли анализы горных пород в попытке пролить свет на важные вопросы. Также поразительно, насколько тонкими были наблюдения, которые геологи тех дней проводили над горнымиродами в отношении их минеральных компонентов и структур, пользуясь лишь ручной лупой. Было выдвинуто множество идей, сущность которых сохранилась до наших дней и вплелась в ткань науки, в то время как другие породили споры, до сих пор не разрешенные к всеобщему удовлетворению. Иногда в те ранние дни для помощи в решении вопросов, касающихся мелкозернистых пород, привлекался микроскоп, однако это использование, как показал Циркель, носило лишь случайный характер, и для прибора не было установлено никакой определенной техники или цели.

С другой стороны, тот факт, что к середине прошлого столетия накопился большой запас информации, касающейся залегания горных пород, минерального состава пород с более крупным зерном и отчасти их структуры, побудил тем или иным способом искать пути координации этих данных и создания классификаций, подобных тем, что были созданы фон Коттой и Кордье. История этих попыток классификации до того, как открытия, сделанные с помощью микроскопа, стали всеобщими, была превосходно рассмотрена Уитменом Кроссом [107] и не нуждается в дальнейшем освещении здесь.

О том, что значительный объем работы был проделан и в химическом направлении, свидетельствует публикация «Таблиц» Рота в 1861 году, в которых были собраны все опубликованные к тому времени анализы горных пород. То, что было достигнуто за этот период, делалось главным образом на континенте Европы, и мало внимания уделялось предмету горных пород как в Америке, так и в Великобритании, — даже в 1870 году Гейки отмечает, как на то ссылается Кросс [108], что не существовало хорошего английского трактата по петрографии, или классификации и описанию горных пород. В нашей стране было достигнуто еще меньше, интерес почти полностью ограничивался бурно развивающимися науками геологией и минералогией. Это было естественно, поскольку минералогия является главным оплотом, на котором покоится здание петрологии, и должна развиваться в первую очередь, особенно в относительно новом и неисследованном регионе, чьи минеральные ресурсы в первую очередь привлекают внимание. Геологи при выполнении своих исследований также наблюдали горные породы такими, какими они видели их в полевых условиях, и делали на них случайные ссылки, но исследования самих горных пород предпринимались очень мало. Осмотр первых двух серий Журнала показывает относительно мало важного в области петрологии, опубликованного в нашей стране; несколько анализов горных пород, случайные упоминания минерального состава, свойств выветривания и уведомления о методах классификации, предложенных французскими и немецкими геологами, исчерпывают весь список.

Введение микроскопа.

Начало той или иной отрасли науки обычно туманно и настолько незаметно уходит корнями в фундамент, на котором она покоится, что трудно указать на какое-то конкретное место в ее развитии и сказать, что это и есть старт. Разумеется, бывают исключения, подобные выдающейся работе Уилларда Гибба в физической химии, и может случиться так, что счастливое озарение отдельного исследователя задаст такое направление методам исследования, которое откроет врата в целую новую область изысканий и тем самым создаст отдельную научную сферу, как это произошло в радиохимии.

Именно это произошло в петрологии, когда Сорби в Англии в 1858 году [109] указал на ценность микроскопа как исследовательского инструмента в геологических изысканиях и продемонстрировал, что его применение при изучении тонких срезов горных пород даст информацию высочайшей ценности. Другие, помимо Сорби, пользовались микроскопом, как отмечает Циркель [110], однако, как он указывает, никто до него не осознавал его ценности. В течение следующих примерно десяти лет, однако, его признание шло очень медленно, и статьи, опубликованные самим Сорби, касались главным образом решения весьма частных вопросов.

Как предположил Уильямс [111], величайшей заслугой Сорби было, пожалуй, то, что он познакомил Циркеля со своими идеями и методами, ибо последний всем сердцем увлекся изучением горных пород с помощью микроскопа, и его открытия стимулировали других исследователей в этой области в его родной Германии, пока зарождающаяся наука петрология не начала принимать форму. Дальнейший шаг вперед был сделан в 1873 году с появлением учебников Циркеля [112] и Розенбуша [113], которые обобщили накопленные знания и предоставили исследователю более точные методы работы. Современному студенту трудно осознать, сколько было узнано в промежутке и, уж тем более, сколько было приобретено с 1873 года, без ознакомления с этими ныне устаревшими текстами. В 1863 году Циркель, находившийся тогда в начале своего пути, заявил в своей первой работе, представленной Венской академии наук [114], что если он ограничивается главным образом структурой исследованных горных пород и их минеральных компонентов и мало сообщает о том, что это за минералы, то причина этого заключается в том, что «хотя микроскоп великолепно служит для исследования первых соотношений, он обещает очень мало помощи для последних. Лабрадор, олигоклаз и ортоклаз, авгит и роговая обманка — минералы, распознавание которых представляет важнейшие проблемы в петрографии, — в большинстве случаев не могут быть отличимы друг от друга под микроскопом». Как мало мог Циркель предвидеть в то время, менее чем сорок лет спустя, что не только лабрадор можно будет точно определить в шлифе горной породы, но и что за несколько минут путем выполнения двух-трех измерений на правильно выбранном шлифе можно будет определить его химический состав и кристаллографическую ориентацию самого шлифа!

Шлиф.

Прежде чем идти дальше, мы можем остановиться здесь на мгновение, чтобы рассмотреть происхождение и развитие шлифа, без которого невозможно было бы продвинуться в этой области исследований. Когда мы размышляем над этим вопросом, кажется поистине удивительным, что плотнейшую, чернейшую горную породу можно заставить дать срез толщиной в одну тысячную дюйма — столь тонкий и прозрачный, что сквозь него легко можно читать мелкий шрифт, и пропускающий свет настолько отчетливо, что самые мощные объективы микроскопа могут использоваться для обнаружения и изучения мельчайших структур, которые он представляет, с той же способностью, с какой они могут применяться к срезам органического материала, подготовленного микротомом. Это немалое достижение.

Первые шлифы, по-видимому, были изготовлены в 1828 году Уильямом Николом из Эдинбурга, которому мы обязаны призмой, носящей его имя. Он предпринял изготовление срезов из ископаемой древесины с целью изучения ее структуры. Разработанный им метод был в принципе тем же, который применяется сегодня, когда не используется техника; то есть он сошлифовывал плоскую гладкую поверхность на одной стороне кусочка своего окаменелого дерева, затем приклеивал ее к кусочку стеклянной пластинки канадским бальзамом и сошлифовывал другую сторону до тех пор, пока срез не становился достаточно тонким. Этот метод использовался другими для изучения ископаемой древесины, угля и т. д., но он не применялся к горным породам до 1850 года, когда Сорби использовал его для исследования известкового песчаника. Ошатц в Германии также примерно в это же время независимо открыл тот же метод. Дальнейший прогресс заключался в расплавлении цемента, отделении пластинки во взвешенном состоянии и переносе ее на подходящее предметное стекло с покровным стеклом, — процесс, до сих пор используемый многими; хотя большинство операторов в настоящее время цементируют подготовленную первую поверхность кусочка горной породы непосредственно на предметное стекло и монтируют срез без его переноса.

Затем последовало использование машин для экономии труда при шлифовании, и еще один шаг был сделан в деле внедрения пилы — круглого диска из листового железа, край которого был снабжен внедренной алмазной пылью. Это дает возможность резать относительно тонкие пластинки с относительной быстротой, но окончательное шлифование, требующее опыта и сноровки, все же должно выполняться вручную. Карборунд также в значительной степени заменил наждак. Мастерство и техника препараторов достигли точки, когда демонстрировались срезы горных пород желаемой толщины (0,001 дюйма) и размером четыре-пять квадратных дюймов.

Эпоха петрографии.

В эти ранние дни науки, как отмечалось выше, поначалу испытывались большие трудности при распознавании минералов по мере их обнаружения при изучении горных пород под микроскопом. В то время химический состав и внешняя форма кристаллов минералов были относительно много лучше известны, чем их физические и особенно их оптические свойства и константы. Некоторые начинания в этом отношении были сделаны Брюстером, Николом и другими физиками, и минералоги начали изучать минералы с этой точки зрения. В особенности Де Клуазо посвятил себя определению оптических свойств многих минералов, и автор, будучи студентом в лаборатории Розенбуша в 1890 году, хорошо помнит ту дань уважения, которую он отдал работе Де Клуазо за ту помощь, которую она оказала ему в его ранних исследованиях в петрографии.

Двадцать лет, последовавшие за публикацией трудов Розенбуша и Циркеля, можно охарактеризовать как эпоху микроскопической петрографии. Здесь проводится различие между последним словом и петрологией — различие, часто упускаемое из виду, ибо петрография означает буквально описание горных пород, в то время как петрология обозначает науку о горныхродах. С течением времени более общие и фундаментальные особенности горных пород, особенно изверженных и метаморфических, в дополнение к их минеральному составу стали изучаться глубже и получили большее признание, и петрография постепенно стала отделом более обширной области петрологии — науки сегодняшнего дня.

Использование микроскопа, как только этот метод стал более широко понят, открыло столь обширное поле для исследований, что поначалу изучение и описание горных пород казались первостепенной важностью. Это было естественно, поскольку до сих пор мелкозернистые породы по большей части не поддавались никакому адекватному объяснению, и вот нашелся ключ, позволивший прочитать этот шифр. Поток литературы по составу, структуре и другим характеристикам горных пород со всех концов света начал появляться во все возрастающем объеме. Требования петрографов о более глубоком и точном знании физических и оптических констант минералов стимулировали эту сторону минералогии, и все большее внимание стало уделяться исследованиям в этом направлении. Никакой четкой границы между двумя тесно связанными науками провести было нельзя, и большая часть работ, опубликованных под заголовком петрографии, могла бы, пожалуй, так же хорошо или даже лучше быть описана под названием микроминералогии. Для некоторых, по правде говоря, горные породы представлялись просто агрегатами минералов, встречающихся в виде мелких зерен.

Работы немецких петрографов привлекали внимание и привлекали студентов со всего мира в свои лаборатории, особенно к Циркелю и Розенбушу. Великие возможности, условия и свобода для работы, которые немецкие университеты долгое время предлагали иностранным студентам-натуралистам, естественно, способствовали этому. Во Франции возникла блестящая школа петрологов под умелым руководством Мишель-Леви и Фуке, чья работа была продолжена Барруа, Лакруа и другими, но жесткая структура французских университетов в тот период не позволяла предлагать большие стимулы для посещения их иностранными студентами. Работы французских петрографов будут отмечены в другом контексте.

В Великобритании, на родине Сорби, новая наука развивалась поначалу медленно, пока за нее не взялись Оллпорт, Бонни, Джадд, Ратли и другие. В 1885 году свидетельство достигнутого прогресса и прочного базиса, на котором теперь была поставлена новая наука, появилось в фундаментальном труде Тилла «Британская петрография», который ознаменовал собой веху в этой стране в петрографических публикациях. Эта работа была важна также в другом направлении, помимо описательной петрографии, тем, что она содержит ценные предложения по применению принципов современной физической химии при решении проблем происхождения изверженных пород. В нем, как и в публикациях Лагорио, мы видим переход петрографической фазы науки в петрологическую.

Самая ранняя публикация в Америке результатов микроскопического исследования горных пород, которую автору удалось найти, принадлежит А. А. Джулиену и К. Э. Райту и касается главным образом зеленокаменных пород и хлоритовых сланцев железорудных районов верхнего Мичигана [115]. Естественно, она носила краткий и элементарный характер. В 1874 году Е. С. Дана выступил с докладом перед Американской ассоциацией содействия развитию науки о результатах своих исследований «трапповых пород долины Коннектикута», краткое содержание которого было опубликовано в этом Журнале [116]. Между тем Кларенс Кинг, руководивший съемкой 40-й параллели, ощущая необходимость систематического изучения встреченных кристаллических пород и не найдя в нашей стране никого, готового взяться за это, убедил Циркеля уделить внимание этой задаче. Результат этого труда появился в 1876 году в виде прекрасного тома [117], который привлек к себе большое внимание. В том же году появились также петрографические статьи Дж. Х. Кэсвелла [118], Е. С. Дана [119] и Г. В. Хауза [120]. Последний посвятил себя почти исключительно этой области исследований и, возможно, может быть назван самым ранним из петрографов в нашей стране. Его работа «Минералогия и литология Нью-Гэмпшира», изданная в 1878 году в качестве одного из отчетов Государственной съемки под руководством проф. К. Х. Хичкока, стала первой значительной монографией американского автора. За ней последовал ряд статей, среди которых работа об «Олбанском граните и его контактных явлениях» [121] представляет особый интерес как одно из самых ранних исследований контактной зоны и по полноте методов, примененных для решения проблемы, предвосхищает переход к эпохе петрологии.

В течение последующих десяти лет, то есть с 1880 по 1890 год, новая наука петрография процветала и бурно развивалась. Многие молодые геологи за рубежом посвятили себя этой области исследований, и запас накопленных знаний о горныхродах со всех концов света и их взаимоотношениях быстро рос. Труд Тилла был замечен, и среди прочих можно упомянуть имя Брёггера, первый вклад которого [122] в эту область свидетельствовал о том, что его публикации станут классическими в науке.

В Америке в этот период появился ряд увлеченных исследователей, отчасти прошедших подготовку в лабораториях Розенбуша и Циркеля, чьи изыскания были призваны поставить науку в нашей стране на то прочное основание, которое она занимает сегодня. Среди наиболее ранних из них можно упомянуть Уитмена Кросса, Р. Д. Ирвинга, Дж. П. Иддингса, Г. Х. Уильямса, Дж. Ф. Кемпа, Дж. С. Диллера, Б. К. Эмерсона, М. Э. Уодсворта, Г. П. Меррилла, Н. Х. Уинчелла и Ф. Д. Адамса в Канаде. Ежегодно к этой группе добавлялись и другие. В результате их работы стал доступен постоянно растущий объем информации о горных породах Америки, и для того чтобы оценить это, достаточно изучить подшивки Журнала и других периодических изданий, а также списки публикаций национальных и штатных геологических съемок.

В Журнале, например, мы можем сослаться на статьи [123] Эмерсона о Дырфилдском дайковом массиве и его минералах, а также о нахождении нефелинового сиенита в Бимерсвилле, шт. Нью-Джерси; на различные интересные статьи Кросса о лавах из Колорадо и связанных с ними пневматолитических и других минералах; на важные статьи Иддингса о породах вулканов Северо-Запада и Большого Бассейна, о первичном кварце в базальте и происхождении литофиз; на результаты исследований Г. Х. Уильямса о породах Кортландской серии и о перидотите близ Сиракьюс, шт. Нью-Йорк; на статьи Диллера о перидотитах Кентукки и недавних вулканических извержениях в Калифорнии; на статьи Р. Д. Ирвинга о медоносных и других породах района озера Верхнее, а также Кемпа о дайках и других изверженных породах на юге Нью-Йорка и севере Нью-Джерси. Другие публикации значительно расширили бы этот список.

Петрологическая эпоха.

По мере того как основные факты, касающиеся горных пород, особенно изверженных, об их минеральном и химическом составе, структуре и текстуре и пределах, в которых они заключены, становились все более известными; и начинали прослеживаться взаимосвязи, которые они имеют с ассоциациями горных пород и способами их залегания, наука приобретала более широкий аспект. Усиливалось понимание того, что горные породы больше не следует рассматривать просто как интересные скопления минералов, но как сущности, чьи характеры и ассоциации имеют определенный смысл. Большее количество и лучшее качество анализов горных пород стимулировали интерес с химической стороны, и это вместе с генезисом их минералов привело к рассмотрению магм и их функций в породообразовании. Было замечено, что различные виды горных пород не разбросаны бессистемно, а разные регионы демонстрируют определенные группировки с общими признаками. Эти особенности привели к попыткам классифицировать изверженные породы по иным линиям, чем те, что применялись до сих пор, и объяснять их происхождение на основе широких принципов. Другими словами, описательная наука петрография слилась с более широкой наукой — петрологией. Невозможно установить точное время, знаменующее этот переход, поскольку эволюция носила постепенный характер. Тем не менее, для нашей страны, при обзоре литературы, для чего неоценимую помощь оказали последовательные выпуски «Библиографии североамериканской геологии», издаваемой Геологической службой США, автора поразил тот факт, что в первом томе, содержащем указатель работ по 1891 год включительно, статьи по темам подобного рода перечислены под рубрикой petrography (петрография), в то время как во втором томе (1892–1900 гг.) они сгруппированы под рубрикой petrology (петрология), а первая рубрика опущена. Оправдание этому находится при изучении списка публикаций и отметьте их характер. Не без оснований, следовательно, начало этого периода можно отнести к начальным годам этого десятилетия. Более того, именно в это время начал выходить великий труд Циркеля [124], который столь полно подводит итог результатам петрографической эпохи. Розенбуш [125] более определенно формулировал свои взгляды на деление горных пород на магматические группы, как это проявляется в их ассоциациях в полевых условиях, и использовал это в классификации; эта идея, появившись впервые во втором издании его «Physiographie der massigen Gesteine», находит более полное развитие в третьем и последнем изданиях этой работы. В нашей стране Иддингс [126] опубликовал важную работу, в которой четко выявлены семейные отношения изверженных пород и происхождение разнообразных групп из общей магмы путем дифференциации. Фундаментальные проблемы, лежащие в основе генезиса изверженных пород, теперь были четко осознаны, и с этим осознанием наука перешла в петрологическую фазу. Брёггер [127] также приписал щелочным породам Южной Норвегии общее происхождение и указал на их региональные особенности.

С этого времени и впредь можно заметить попытку найти аналогию между горными родами и формами органической жизни и применить те принципы эволюции и происхождения, которые оказались столь плодотворными в развитии биологических наук, к генезису и классификации изверженных пород. Это, пожалуй, в целом было более видимым, чем реальным, в постоянном заимствовании терминов из этих наук для выражения определенных особенностей и взаимосвязей, наблюдаемых или воображаемых, которые существуют среди горных пород. Тем не менее, осознание определенных взаимоотношений, которым мы в такой степени обязаны Розенбушу и Брёггеру [128], оказалось несомненно ценным, предоставив стимул для исследования новых регионов и дав указания на то, чего петролог должен ожидать в своей работе.

Таким образом, труды вышеупомянутых людей, а также Бейли, Баском, Кушинга, Дэйли, Лейна, Лоусона, Линдгрена, Пирссона, Дж. Ф. Уильямса, Вашингтона и других пролили яркий свет на изверженные породы этого континента и сделали возможным формулирование многих широких обобщений относительно их происхождения и распространения. Так, дифференцированные лакколиты Монтаны [129] сослужили службу, предоставив наглядные примеры процесса локальной дифференциации. Многие статьи, опубликованные в Журнале за последние двадцать лет, показывают эту эволюцию и рост петрологических идей. Вклады из американских источников в этот более поздний период, значительную часть которых составляют статьи в Журнале, действительно имели большой вес в формировании развития и будущего науки.

Обращаясь к подшивкам Журнала, можно увидеть, что они охватывают постоянно расширяющийся круг тем, касающихся горных пород, и статьи теоретического интереса проявляются все более и более наряду со статьями чисто описательного характера [130]. Таким образом, мы находим дискуссии Беккера о физических константах горных пород, о фракционированной кристаллизации и о дифференциации; Кросса — о классификации; Адамса — о физических свойствах горных пород; Дэйли — о методах внедрения изверженных пород; Райта — о сланцеватости; Феннера — о кристаллизации базальтовой магмы; Боуэна — о дифференциации путем кристаллизации; автора — о комплементарных породах и о происхождении вкрапленников; Смита — о происхождении щелочных пород; Мургочи — о генезисе рибекитовых пород; и Баррелла — о контактном метаморфизме. Они могут служить примерами, выбранными почти наугад из подшивок Журнала, и мы находим вместе с ними статьи, описывающие петрологию многих конкретных регионов, которые часто содержат также материал общего интереса и важности, такие как статьи Линдгрена о гранодиорите и связанных с ним породах Сьерра-Невады; Рэнсома — о латите; Кросса — о лейцитовых холмах; Хага — о лавах Йеллоустонского парка; Погу — о древних вулканических породах из Северной Каролины; Уоррена — о перидотитах из Камберленда, шт. Род-Айленд; о песчанике из Техаса за авторством Голдмана; и о петрологии различных местностей в центральном Нью-Гэмпшире за авторством Вашингтона и автора. Такой список, конечно, можно было бы значительно расширить и процитировать другие важные работы, но уже сказанного достаточно, чтобы показать, каким важным хранилищем результатов петрологических исследований был и остается Журнал.

Оглядываясь таким образом назад на список активных исследователей, мы невольно останавливаемся и размышляем о том, какую большую потерю понесла американская петрология в преждевременной смерти некоторых из ее самых блестящих и многообещающих представителей; для того чтобы оценить это, достаточно вспомнить имена Р. Д. Ирвинга, Г. Х. Уильямса, Г. В. Хауза, Дж. Ф. Уильямса и Карвилла Льюиса.

Запас материалов, собранный за эти годы, привел к публикации обширных мемуаров, в которых наука рассматривается не с более старой описательной стороны, а с теоретической точки зрения и с точки зрения классификации [131]. В этих трудах наблюдаются резкие расхождения во взглядах и мнениях, что является здоровым признаком в развивающейся науке.

Следует также отметить, что наряду с этой эволюцией на теоретической стороне происходило постоянное совершенствование техники исследования горных пород. В этом можно убедиться, сравнив старые руководства Циркеля и Розенбуша со многими современными трактатами по петрографическим методам [132]. Это обусловлено, с одной стороны, огромным объемом кропотливой работы, проделанной по точному определению физических констант породообразующих минералов [133] и их упорядочению для микроскопического определения, как в замечательных исследованиях полевых шпатов Мишель-Леви, а с другой — исследованиями применяемой аппаратуры и вытекающими из этого улучшениями в них и способах их использования, примером чему служат скрупулезно точные методы, введенные Райтом [134]. Само развитие микроскопа как инструмента исследования в этой области и в минералогии заслуживает еще одного слова в этой связи. Первый шаг к тому, чтобы сделать обычный микроскоп специально применимым таким образом, был сделан Генри Фоксом Талботом из Англии, когда он ввел в 1834 году использование недавно изобретенных николовских призм для тестирования объектов в поляризованном свете. Современный инструмент можно датировать конструкцией, предложенной Розенбушем в 1876 году. С тех пор происходили постоянные усовершенствования, почти из года в год, пока прибор не превратился в инструмент высокой точности и удобства, замечательно хорошо приспособленный для работы, которую он призван выполнять, со специальными конструкциями для различного рода применений и практически бесконечным числом вспомогательных приспособлений для исследований в различных ветвях минералогии и кристаллографии, а также в собственно петрографии [135]. Это также наводит на мысль о том, что для удобства тех, кто не имеет возможности пользоваться микроскопом, были подготовлены специальные руководства по петрологии, в которых горные породы рассматриваются с макроскопической точки зрения [136].

Метаморфические породы.

В этой связи не следует забывать о метаморфических породах. Они действительно представляют собой самые сложные проблемы, с которыми приходится иметь дело геологу; каждая ветвь геологической науки по очереди может призываться для внесения своей лепты в их решение. Под натиском тщательной, точной и настойчивой работы в полевых условиях, под микроскопом и в химической лаборатории, с помощью накопленных знаний в петрологии, стратиграфии, физиографии и других областях геологической науки их загадка в значительной степени отступила. Новаторская работа Лемана, Лоссена, Барруа, Бонни, Тилла и других европейских геологов нашла параллель в Америке в трудах Р. Д. Ирвинга, благодаря усилиям которого район озера Верхнее стал главным местом изучения метаморфических пород в нашей стране. Ирвинг вскоре заручился помощью Г. Х. Уильямса, который занимался изучением таких пород, и последний опубликовал мемуар о зеленокаменно-сланцевых зонах Меномини и Маркетта в Мичигане [137], который всегда останется одним из классических трудов в литературе по метаморфическим породам. Собственный вклад Ирвинга в петрологию, хотя и ценный, был прерван его преждевременной кончиной, но изучение этого региона под руководством его соратника и преемника К. Р. Ван Хайза вместе с его сотрудниками принесло массу информации фундаментального значения для нашего понимания метаморфизма и кристаллических сланцев. Ее плоды находят отражение в мемуаре Ван Хайза [138], который является авторитетным справочным трудом по метаморфизму, а также в различных публикациях его и его ассистентов — Бейли, Клементса, Лейта и других. Работы канадских геологов, а также Кемпа, Кушинга, Смита и Миллера в районе Адирондак также следует упомянуть в связи с этой областью петрологии.

Химические анализы горных пород.

Ранее отмечалось, что по мере развития науки петрологии предпринимались химические исследования горных пород в целом. Целью таких анализов было, с одной стороны, получить лучший контроль над минеральным составом, а с другой — получить представление о природе магм, из которых сформировались изверженные породы. Самый ранний анализ американской породы, запись о котором мне удалось найти, — это анализ «вакки», выполненный Дж. У. Вебстером и приведенный в первом томе Журнала на странице 296, 1818 год.