У. Брайан Харланд | |
---|---|
Рожденный | Уолтер Брайан Харланд ( 1917-03-22 )22 марта 1917 г. Скарборо , Англия |
Умер | 1 ноября 2003 г. (2003-11-01)(86 лет) Кембридж , Англия |
Национальность | британский |
Альма-матер | Колледж Гонвилля и Кая, Кембридж |
Супруг | Элизабет Маргарет Этельвин Харланд |
Дети | 4 |
Награды | Медаль основателя Королевского географического общества (1968) Медаль Лайелла (1976) |
Научная карьера | |
Поля | Геология |
Учреждения | Кембриджский университет |
Докторанты | Дэвид Дж. Джи |
Уолтер Брайан Харланд (22 марта 1917 г. – 1 ноября 2003 г.) был британским геологом на кафедре геологии, позже на кафедре наук о Земле Кембриджского университета , Англия, с 1948 по 2003 г. [1] Он был ведущей фигурой в геологической разведке и исследованиях на Шпицбергене, организовав более 40 экспедиций на Шпицберген в Кембридже (CSE) и в 1975 г. основал Кембриджскую программу по арктическому шельфу (CASP) как научно-исследовательский институт для продолжения этой работы. Он был первым секретарем Международной геологической корреляционной программы с 1969 г. до тех пор, пока ЮНЕСКО не взяла на себя управление в 1972 г., и был движущей силой в установлении критериев и стандартов в стратиграфии и выпуске 4 изданий геологической шкалы времени в 1964, 1971, 1982 и 1989 гг. Он также редактировал международный журнал Geological Magazine в течение 30 лет. В 1968 году он был удостоен Золотой медали Королевского географического общества за исследования и освоение Арктики.
Уолтер Брайан Харланд родился 22 марта 1917 года в Скарборо, Северный Йоркшир , в семье Уолтера Эрнеста Харланда (1880-1947), аукциониста и агента по недвижимости, и его жены Элис Мэриан, урожденной Уитфилд (1883-1954). Он рос, исследуя многие геологические особенности Йоркшира , и обучался картографированию в начальной школе. В 11 лет в школе Даунс, Колуолл, позже Даунс Малверн он провел полевое исследование и составил геологическую карту холмов Малверн. [2] Когда ему было тринадцать, в школе Бутхэм [3] [4] в Йорке он обнаружил почти полный скелет Стенеозавра Бревиора, крокодила длиной 11 футов, окаменевшего в юрских породах побережья Северного Йоркшира , который был перевезен в Музей естественной истории в Лондоне . [5] В 1935 году он поступил в колледж Гонвилля и Кая в Кембридже , который окончил с отличием в области естественных наук (геология) в 1938 году. [6]
Брайан стал квакером , когда был студентом, положив начало пожизненному интересу к взаимосвязи религии, философии и науки. Он женился на Элизабет Льюис в 1942 году, у них был сын и три дочери. Брайан Харланд умер в Кембридже 1 ноября 2003 года. [7]
После окончания университета он начал работать над докторской диссертацией в Кембридже, чтобы исследовать глубинную структуру восточной Англии, используя взрывную сейсмологию ; [8] это закончилось с началом Второй мировой войны . В 1946 году он вернулся на кафедру геологии, позже на кафедру наук о Земле Кембриджского университета , Англия, в качестве демонстратора до 1948 года. Он был преподавателем с 1948 по 1966 год, доцентом тектонической геологии с 1966 по 1984 год и почетным доцентом тектонической геологии с 1984 по 2003 год. Он был членом колледжа Гонвилля и Кая в Кембридже с 1950 по 1984 год и пожизненным членом с 1984 по 2003 год. [9]
Харланд был отказником по соображениям совести во время Второй мировой войны . После работы на ферме недалеко от Скарборо , он провел 1942-1946 годы в Совете друзей службы в Университете Западного Китая в Чэнду , позже в Технологическом университете Чэнду , где он руководил кафедрой геологии. В это время он провел два лета в школе Бейли в Шаньдане , на северо-западе Китая, консультируя промышленный кооператив по вопросам природных ресурсов. [10] После потепления отношений с Китаем, последовавшего за Культурной революцией , он возобновил свои отношения с тем, что стало Технологическим университетом Чэнду, и стал приглашенным профессором. [11]
Он поддерживал дружбу с Джозефом Нидхэмом на протяжении всей жизни , со времени его студенчества в колледже Гонвилла и Кая в Кембридже, когда он пригласил геохимика (уже 11 лет являвшегося членом колледжа) выступить в Клубе естественных наук колледжа. Они снова встретились в Китае в 1942-1946 годах, когда они оба работали в Сэчване, теперь известном как Сычуань . [12]
После войны они оба вернулись в Кембридж, где Нидхэм стал ведущим ученым в области истории китайской науки. Харланд стал одним из основателей и попечителей Исследовательского института Нидхэма и «произнес» панегирик Нидхэму на его поминальной службе. [13]
Полевое обучение имело первостепенное значение для Харланда, который считал его жизненно важной частью университетского образования в области геологических наук. Он был особенно связан с обучением студентов первого курса разнообразной геологии острова Арран . Он был пионером включения полевых работ в качестве регулярной части учебной программы Кембриджа: и с 1952 года в течение более 30 лет руководил около 2000 студентов на экскурсиях в Арран. Здесь молодых ученых обучали смотреть на горные породы на месте и делать простые наблюдения, а затем спорить о том, что они видели, игнорируя все предубеждения. До этого времени полевые экскурсии проводились клубом Седжвика , студенческим обществом. [14] В экспедициях Кембриджа на Шпицберген более 300 членов факультета наук о Земле Кембриджского университета прошли дальнейшее обучение полевым навыкам: проведение эмпирических наблюдений и сбор образцов и данных. [15]
Харланд постоянно участвовал в геологических исследованиях и разведке Арктики. Впервые он отправился на Шпицберген в 1938 году в составе географической экспедиции из шести человек. [16] Шпицберген — самый большой и самый гористый остров норвежского архипелага высокой Арктики, известного как Шпицберген . Он видел геологический потенциал Шпицбергена как для исследовательской, так и для образовательной работы с его великолепными выходами горных пород, показывающими более или менее полную стратиграфическую последовательность от позднего докембрия до палеогена .
С 1948 года он разработал и руководил экспедициями на Шпицберген в Кембридже (CSE) из геологического факультета Кембриджского университета, позднее факультета наук о Земле Кембриджского университета. Это стало исследовательской группой Cambridge Svalbard Exploration, а затем переросло в Кембриджскую программу по исследованию арктического шельфа (CASP). Было сорок три летних сезона экспедиционных полевых работ, из которых он руководил двадцатью девятью. За эти годы в них приняли участие более 300 студентов и около пятидесяти аспирантов. Шпицберген оказался прекрасной тренировочной площадкой для будущих геологов, защитивших около тридцати докторских диссертаций и написавших более трехсот научных работ. Многие ведущие деятели академии, промышленности и полярных исследований получили ранний полевой опыт в этих экспедициях. [17]
Работа Харланда в Арктике увековечена Харланд Хасет, арктической научно-исследовательской станцией Великобритании, расположенной в Ню-Олесунне . [18] Ледовое поле «Харландисен» на Шпицбергене также названо в его честь. [19] Его жена Элизабет сопровождала его в 13 экспедициях, и обе были награждены полярной медалью . [20]
Экспедиции Кембриджского Шпицбергена провели программу систематических геологических и стратиграфических исследований. Ранние полевые работы включали транспортировку в небольших открытых лодках, санях, которые тащили люди, и переноску большого количества вьюков в район исследования с использованием примитивного оборудования и часто в суровых условиях. Экспедиции с 1949 по 1960 год потратили много усилий на одновременную геологическую и топографическую съемку с использованием триангуляции карты для фиксации положения горных вершин. [21] [22]
В 1968 году он был награжден медалью основателя Королевского географического общества за свои исследования и картографические работы. [23] Ряд объектов, которые Харланд использовал в полевых работах с 1930-х годов, был передан в дар Музею истории науки Уиппла в Кембридже в 2003 году. [24]
С 1961 года он расширил проект Шпицбергена, договорившись о финансовой поддержке со стороны нефтяных компаний: это позволило провести программу полевых исследований в более широких районах, подкрепленную лучшим транспортом, включая ряд моторных лодок и иногда зафрахтованных вертолетов. Были описаны местные последовательности скальных образований и ископаемых, и проведены корреляции в соответствии с развивающимися стратиграфическими стандартами, что предоставило данные для геотектонической интерпретации и исторического синтеза. Исследования Харланда и его коллег по геологии Шпицбергена завершились всеобъемлющей работой «Геология Шпицбергена», опубликованной в 1997 году. [25]
В 1975 году Харланд сформировал Кембриджскую программу по арктическому шельфу (CASP) как расширение Кембриджской программы по исследованию Шпицбергена. Целью были полевые и основанные на литературе геологические исследования ключевых аспектов всей Арктики и прилегающих территорий, финансируемые за счет подписок от нефтегазовой промышленности. В 1988 году CASP был зарегистрирован как некоммерческий исследовательский институт, связанный с Департаментом наук о Земле Кембриджского университета. Его главной целью по-прежнему оставались независимые исследования, публикации и образование, в то время как он расширил сферу своих геонаучных исследований в Китае , Антарктиде и других районах далеко за пределами Арктики. В год его смерти в 2003 году в CASP работало около двадцати пяти сотрудников. [26] [27]
Харланд верил в важность сохранения информации и предоставления ее. Начиная с экспедиции 1949 года он использовал универсальную систему нумерации местностей, образцов и фотографий, и это стало центральной основой для многих совместных работ. Наблюдения и собранные материалы были собственностью группы и принадлежали Кембриджскому университету .
Сложная информационная база данных, разработанная на основе обширной библиотеки и систем хранения данных Харланда, стала краеугольным камнем литературных исследований для CSE и CASP. Он разработал Georecords, систему, в которой фрагменты информации рассматривались как стандартные единицы, которые можно было сохранять и обрабатывать стандартизированным образом. Была разработана серия бумажных форм для поддержки стандартизации геологических данных, извлеченных из литературы, и геологи были привлечены для заполнения форм. Затем эти данные были введены в полностью нормализованную систему управления базами данных. Работа с использованием этой системы широко использовалась, особенно в проектах в Китае и Канаде . [28]
Харланд увлекался идеей континентального дрейфа с тех пор, как в школьные годы прочитал труды Альфреда Вегенера , и отстаивал эту теорию в своей школьной речи, когда ему было 15 лет. [29] [30] В Кембриджском университете он нашел учреждение, которое было враждебно настроено к идее, которая считалась изначально невозможной. [31] Будучи членом преподавательского состава после войны, когда большинство все еще было против нее, он призывал студентов сохранять непредвзятость: [32] к 1964 году модели, благоприятствующие континентальному дрейфу, стали широко принятыми.
Шпицберген был ключевым элементом в некоторых из самых ранних предположений о континентальном дрейфе : попытки осмыслить полевые данные привели к гипотезам, которые могли бы объяснить связь между Шпицбергеном и Гренландией. На двухдневном симпозиуме Королевского общества по континентальному дрейфу 1964 года Харланд представил исследование тектонической эволюции арктического североатлантического региона. Он рассмотрел историю движений этих арктических террейнов и их «подгонку» во время каледонской орогенеза. Он описал, как существенные транскуррентные или сдвиговые разломы дали лучшее объяснение их относительному положению. [33] [34] [35] В конце 1964 года он посетил Пекин , Москву и Ленинград , где он снова представил это исследование и выступил за теорию континентального дрейфа. [36] В течение следующих десятилетий Харланд и его коллеги использовали полевые данные для разработки моделей, описывающих террейны и системы разломов Шпицбергена, которые были важны для понимания тектонической эволюции североатлантического региона. [37]
Харланд использовал палеомагнетизм до того, как он стал широко использоваться и стал более сложным. Со своим студентом Дереком Бидгудом он предпринял первую попытку в 1958 году изучить палеомагнетизм докембрийских ледниковых отложений, используя образцы горных пород, собранные в Гренландии и Норвегии . По общему признанию, «не очень хорошие» палеомагнитные результаты показали, что докембрийские тиллитовые образования отложились в низких широтах вблизи экватора того времени. [38] Это способствовало его постулату о том, что был крупный докембрийский ледниковый период с ледяными щитами или плавающими айсбергами, несущими эрратические блоки, теперь замурованные в тиллите, простирающимися на большую часть или весь земной шар. Было связано с этим предположение, что соответствующие массивы суши резко изменились по широте с тех пор, как докембрий указал на континентальный дрейф. [39] [40]
Харланд утверждал, что в позднем докембрии были сильные глобальные оледенения , и представленные им доказательства легли в основу теории Snowball Earth . Его взгляды были основаны на обширных полевых работах по изучению ледниковых морских отложений в пластах Hecla Hoek на Шпицбергене. [41]
Он показал, что свидетельства позднего докембрийского глобального оледенения были чрезвычайно широко распространены, собрав доказательства со всех континентов мира, за исключением Антарктиды . Он утверждал, что ледниковые тиллиты отложились в тропических широтах, призывая к поддержке его и Дерека Бидгудса палеомагнитной работы. Он описал свидетельства ледниковых отложений, прерывающих слои, предполагающие теплые условия. С этими доказательствами он также утверждал, что теперь должна быть принята общая теория континентального дрейфа. [42] Он сотрудничал с палеонтологом Мартином Рудвиком , который описал, как за эпизодом почти ледниковых глобальных условий последовали измененный климат и окружающая среда, которые сделали возможным распространение животной жизни в кембрийские времена. [43]
Когда он представил свою работу о доказательствах позднего докембрийского ледникового периода на конференции НАТО в январе 1963 года, она не была хорошо принята; внимание других было привлечено к широко распространенным свидетельствам водного осаждения. Только в 1990-х годах эта идея получила более широкое признание, когда Пол Ф. Хоффман и его коллеги утверждали, что несколько таких эпизодов «Snowball Earth» произошли ближе к концу докембрийской истории. [44]
Харланд исследовал горные пояса и взаимосвязь между напряжениями в Земле и образованием гор. Его полевые работы и исследования на Шпицбергене внимательно изучали скалы Гекла Хук, большую геосинклиналь и часть сложных поясов осадконакопления Европы , Гренландии и Америки . Основная фаза каледонской орогенеза на Шпицбергене деформировала эту геосинклиналь интенсивным образом, за которой последовали дальнейшие фазы горообразования. У него были идеи о деформации и потоке вещества, и он разработал концепцию тектонических режимов, чтобы определить симметрию и ориентацию объемной деформации для использования в тектоническом анализе. [45]
Он придумал слово «транспрессия», чтобы передать идею о том, что многие горы возникли в результате косой конвергенции краев пояса, а не простого сжатия, похожего на тиски, перпендикулярного длине пояса. Он также показал, что продолжающаяся транспрессия или сжатие могут привести к выдавливанию ядра пояса параллельно его длине. «Транстензия» с растягивающимися бассейнами в зонах косого расширения была естественным дополнением. [46]
В 1972 году он назвал океан Япетус , когда писал о закрытии этой океанической области, чтобы избежать путаницы с Протоатлантическим океаном. Древний океан Япетус существовал до девонских времен, между 600 и 400 миллионами лет назад, и его закрытие вызвало деформацию граничащих геосинклиналей и образование арктических каледонид. Он был известен как Протоатлантический океан, но это название подразумевало начальные стадии нынешнего Атлантического океана, который начал открываться примерно 200 миллионов лет спустя. Термин происходит из греческой мифологии , где Япетус является братом Океана и Тетиса и отцом Атласа, от имени которого произошло слово Атлантида . [47]
Харланд был ведущей фигурой в сборе информации о геологических временных шкалах и их текущем развитии. Он видел, что существует острая необходимость в создании надежных временных шкал и предоставлении организованных высококачественных данных для научного сообщества. Он выпустил четыре издания геологической временной шкалы, начиная со шкалы времени Геологического общества Лондона 1964 года и ее дополнения 1971 года. Во влиятельной A Geologic Time Scale 1982, второе издание 1989 года, хронометрическая шкала, основанная на единицах длительности, калибруется с хроностратической шкалой, основанной на шкале последовательностей горных пород со стандартизированными опорными точками, для формирования геохронологической шкалы. [48] [49] [50] [51]
Он был ключевым деятелем Международной геологической корреляционной программы (IGCP) и был ее первым секретарем с 1969 по 1972 год, когда профессиональный секретариат в ЮНЕСКО взял на себя управление. Он был приверженцем повышения стандартов научной ясности и точности и стандартизации международной хроностратической шкалы. Исходя из этого, он инициировал два проекта: проект « Докембрийская граница кембрия» и проект « Преплейстоценовые тиллиты», которые завершились томом из более чем 211 статей. Его главным стратиграфическим интересом была рабочая группа по терминальным докембрийским системам с их тиллитами. Он был председателем Стратиграфического комитета Геологического общества Лондона (GSSC) с 1969 по 1973 год и работал в Международной подкомиссии по стратиграфической классификации (ISSC). [52] [53]
Помимо того, что он сам был плодовитым писателем и соавтором, Харланд продвигал и способствовал публикации геологических исследований. Более 30 лет с 1956 по 1988 год он редактировал Geological Magazine : международный журнал, издаваемый дважды в месяц Cambridge University Press . [54]
Будучи почетным секретарем Геологического общества Лондона с 1963 по 1970 год, он руководил планами по превращению Общества в центр совместных исследований. Он инициировал серию книг с несколькими авторами, что привело к появлению флагманской серии Общества Special Publications, которая к моменту его смерти в 2003 году выпустила более 200 томов. [55] С 1966 по 1981 год он был председателем редколлегии Earth Science Series в Cambridge University Press и оставался в совете до 1986 года.
Харланд был полностью вовлечен в администрирование на протяжении всей своей карьеры. Он был секретарем Департамента геологии, позже Университета Кембриджа Департамента наук о Земле с 1946 по 1966 год, и взял на себя все аспекты администрирования для двух профессоров Вудворда, профессоров Вудворда , ВБРКинга и Оливера Булмана . С 1947 по 1964 год он работал в Совете факультета географии и геологии, а также в Комитете по степеням и Комитете по назначениям в университете. Он работал в Институте полярных исследований Скотта, Комитете по управлению с 1953 по 1957 год, когда он был передан университету, а затем продолжал работать в его консультативном комитете. Он был библиотекарем на Департаменте геологии с 1968 по 1977 год, а также собрал обширную личную библиотеку. Он регулярно работал по 14 часов в день или больше. [56]
Около 60 000 образцов горных пород , окаменелостей и керновых образцов, собранных в период Кембридж-Свальбард, сейчас находятся на попечении Музея наук о Земле Седжвика . Они включают магматические и метаморфические породы, а также структурные, геохимические, геофизические и подземные образцы. Окаменелости также собирались во время экспедиций вместе с горными породами не только для таксономии, но и для их экологической значимости и тектонического значения.
Записи Cambridge Svalbard Exploration Collection (ref. CSEC) также находятся в Sedgwick Museum of Earth Sciences. Коллекция содержит бухгалтерские записи, административные файлы, заметки об экспедициях и записи об оборудовании, которые относятся к работам, проведенным на Шпицбергене с 1949 по 1992 год. Большая часть этих материалов содержит гораздо больше информации, чем было опубликовано ранее об экспедициях или проведенной работе.
Большинство записей экспедиции организованы в системе хранения Twinlock и включают административные документы, журналы каждой партии, бюллетени, счета, а также каталоги образцов, станций, негативов и фотографий, а также копии полевых заметок. Отдельные полевые блокноты включают записи дневника, наблюдения, подробности образцов и зарисовки. Они были написаны и сохранены каждым человеком и позже объединены Брайаном после завершения каждой экспедиции (и ее последующего исследования).
Коллекция также включает в себя фотографии на стеклянных пластинах, различные ленты, фотоальбомы, оттиски статей, карты и планы, карточки и заметки (каталоги образцов), отчеты кураторов (1990-е годы) и некоторые объекты. Также есть ряд записей (отчетов) Norsk-Cambridge Svalbard Expeditions (NCSE) и Cambridge Archive Shelf Programme (CASP). Описание на уровне коллекции доступно на Archives Hub [60]