Мы выделяем следующие уровни
интеграции идей концепции самоорганизации в дисциплинарную матрицу
геологического знания:
а) использование терминологии теории самоорганизации в научных
работах;
б) использование общих представлений о самоорганизации при создании
геологических концепций;
в) обнаружение геологических структур, генезис которых
вероятно связан с процессами самоорганизации, тестирование такого рода
структур;
г) создание математической модели соответствующего синергетического геологического процесса.
К сожалению, очень многие работы по «геологической
самоорганизации» не выходят за рамки жонглирования новыми (для геологов)
терминами.
Наши работы 1990-х годов оказались одними из
первых, соответствующими, как нам представляется, уровням (в-г)[1]
данной классификации. Все они могут быть разделены на три основные группы:
I. Приложение
количественных тестовых процедур в геологии.
Наиболее полное
изложение всех наших результатов в этой области – монография «Информационные меры для анализа геологических самоорганизующихся
систем». Другие работы:
·
Горяинов П.М., Егоров Д.Г., Иванюк Г.Ю. О структурно- вещественной
самоорганизации в архейских железорудных ансамблях (Кольский полуостров) //
Доклады РАН, 1992, т. 322, № 6. Стр. 1123-1127.
·
Егоров Д.Г. Структурно-вещественные признаки самоорганизующихся систем
в железорудных месторождениях Кольского полуострова // Автореферат диссертации
на соискание ученой степени кандидата геол.- минер. наук. С-Пб, 1994.
·
Егоров Д.Г., Иванюк Г.Ю. Складкообразование в докембрийских
железорудных системах как детерминированно-хаотический процесс // Физика Земли,
№ 1, 1996. С. 16-29.
·
Егоров Д.Г., Иванюк Г.Ю. О применимости информационной энтропии как
меры упорядоченности петрографических структур // Записки ВМО, №4, 1996. С.
95-104.
·
Егоров Д.Г., Балабонин Н.Л., Корчагин А.У. Модификация факторного
анализа для решения геохимических задач в системах с нелинейными связями //
Известия ВУЗов, №1, 1997. С. 44-47.
·
Егоров Д.Г., Асминг В.Э. Исследование трехмерных фракталов в Земной
коре (на примере железорудной
формации Кольского полуострова) // Геоинформатика/GEOINFORMATIKA. №2, 1997. С.
3-10.
· Горяинов П.М., Егоров Д.Г., Иванюк Г.Ю. К построению синергетической модели железистых кварцитов докембрия (на материалах по железорудным формациям Кольского полуострова) // Геология и геофизика, т.38, №9, 1997. С.1490-1496.
II. математические модели:
II-a) Генезиса железорудной формации
Кольского полуострова:
·
Егоров Д.Г. К вопросу о генезисе железорудной формации Кольского полуострова
// Руды и металлы, 1999, № 4. С. 64-74.
· Егоров Д.Г. Происхождение полосчатой железорудной формации Кольского полуострова // Геоинформатика/ GEOINFORMATIKA. 1999, № 4. С. 50-56.
· Егоров Д.Г. (2004) Самоорганизация при стресс-метаморфизме (приложение концепции физической мезомеханики к обоснованию генезиса железорудной формации Кольского полуострова)
II-b) Нелинейного роста кристаллов при
метамoрфизме:
Егоров Д.Г. К вопросу об ограничениях применимости катионной
термобарометрии для целей метаморфической петрологии //
Геоинформатика/GEOINFORMATIKA. 1999, № 2. С. 51-54.
III. Геологическая синергетика как новая научная парадигма:
·
Егоров Д.Г. Геологическая синергетика –
рождение новой научной парадигмы // Структура, вещество, история литосферы
Тимано-Североуральского сегмента: Материалы 10-й науч. конф. Сыктывкар:
Геопринт, 2001. С. 64-67.
·
Егоров Д.Г. Эволюция философских оснований
наук о Земле: от эмпирико-актуалистической к синергетической парадигме // Автореферат диссертации на соискание
ученой степени доктора философских наук. СПб: СПбГУ, 2001.
[1] Уровень (в) – это проблема
демаркации объектов: в каких случаях обращение к синергетическому описанию
будет корректно? Решается приложением к наборам данных методов фрактального
анализа, изучением корреляций данных различной природы, и т.д. Впрочем, в
настоящее время увлечение поиском фрактальных узоров в науках о Земле
постепенно начинает проходить, в силу осознания того, что сам по себе факт
обнаружения фрактальной размерности на каком-либо масштабном интервале
измерений геологического объекта мало что дает для металлогенических,
петрологических и даже тектонических построений – если не предложено какое-либо
теоретическое истолкование его генезиса. С какой-то степенью приближения
фрактальные формы присущи огромному числу процессов и структур; если вещество
не находится в газообразном или кристаллическом состоянии, оно имеет в
некотором диапазоне масштабов фрактальную структуру.
Некоторые исследователи
доходят здесь до противопоставления «синергетической геологии» классическим
методам геологических изысканий (см., например (П.М.Горяинов, 1995)). По нашему
мнению, это противопоставление логически бессмысленно: признаками
синергетических процессов могут обладать (или не обладать) и осадочные, и
магматические, и метаморфо-метасоматические явления. Безусловно, установление в
геологических объектах признаков, корректно описываемых именно в рамках
синергетической эпистемологии, может быть важной научной задачей. Различие
наших подходов к интеграции концепции самоорганизации в геологию в том, что мы
не считаем синергетическое описание подменой геолого-генетического (подобно
тому, как, скажем, бессмысленно противопоставлять класс объектов круглых классу
объектов красных).
Для геологических приложений важна содержательная интерпретация
полученной оценки, т.е. понимание сущности процесса, приводящего к какому-либо
геологическому фракталу, или иному типу (квази)ритмичного распределения
чего-либо, предположительно трактуемого синергетически: т.е. создание
конкретных моделей синергетических процессов (уровень (г)). Многие модели образования и роста различных
неупорядоченных объектов сводятся в конечном счете к моделям просачивания
(перколяционного перехода) и роста кластеров (ограниченной диффузией агрегации:
ОДА - Зосимов, Лямшев, 1995). Если первый случай является разновидностью
инфильтрации (в среде с особой геометрией, взаимодействие коей с раствором и
вызывает синергетические эффекты перколяции), то количественная модель ОДА
предполагает написание системы нелинейных параболических уравнений типа
“реакция-диффузия” (члены которого отражают наличие обмена веществом и/или
энергией и/или информацией, а также каких-либо нелинейных преобразований
элементов), с последующим численным моделированием и истолкованием результатов.
Математическим языком концепции самоорганизации (синергетики) является
исследовательская программа качественного анализа динамических систем
А.Пуанкаре, выдвинутая им в конце XIX века. В середине века ХХ-го
как выяснилось, что в кибернетике, термодинамике необратимых процессов,
кинетической теории химических реакций, экологии, физической теории фазовых
переходов, фрактальной геометрии многие процессы описываются качественно
подобными системами уравнений. Синергетика и есть попытка содержательного
истолкования вышеуказанного математического формализма, но на уровне, более
высоком, нежели конкретные приложения в той или иной области (на уровне набора
новых эпистемологических и онтологических принципов). Мультидисциплинарный
успех синергетики последних десятилетий стимулирует дальнейшее ее приложение (в
виде целенаправленного поиска способов описывать процессы как
самоорганизующиеся) в других областях
естествознания, в том числе и в науках о Земле.
В настоящее время [написано
в 2008 году] работ, где предлагается математическая модель какого-то
геологического синергетического процесса, крайне мало.