Введение

Британский геолог (1917 – 2003)

Уолтер Брайан Харланд (22 марта 1917 – 1 ноября 2003) был британским геологом в Департаменте геологии, позднее – Департаменте наук о Земле Кембриджского университета, Англия, с 1948 по 2003 год. Он был ведущим специалистом в области геологических исследований и разведки на Шпицбергене, организовав более 40 Кембриджских шпицбергенских экспедиций (CSE) и в 1975 году основав Кембриджскую арктическую шельфовую программу (CASP) как научно-исследовательский институт для продолжения этой работы. Он был первым секретарем Международной программы геологической корреляции с 1969 года до передачи ее ЮНЕСКО в 1972 году и являлся движущей силой в разработке критериев и стандартов в стратиграфии, а также в создании 4 изданий геологической временной шкалы в 1964, 1971, 1982 и 1989 годах. Он также был главным редактором международного Геологического журнала на протяжении 30 лет. В 1968 году он был награжден золотой медалью Королевского географического общества за исследования и изучение Арктики.

Ранние годы и образование

Уолтер Брайан Харланд родился 22 марта 1917 года в Скарборо, Северный Йоркшир, сын Уолтера Эрнеста Харланда (1880–1947), аукциониста и агента по недвижимости, и его жены, Элис Мариан, урождённой Уитфилд (1883–1954). Он вырос, исследуя множество геологических образований Йоркшира, и в начальной школе его обучали картографии. В возрасте 11 лет, учась в школе Даунс в Колволле, позже переименованной в Даунс Малверн, он провёл полевое исследование и создал геологическую карту холмов Малверн. Когда ему было тринадцать лет и он учился в школе Бутхэм в Йорке, он обнаружил почти полный скелет стенеозавра Бревиора – крокодила длиной 11 футов, окаменевшего в юрских породах побережья Северного Йоркшира, который был передан в Музей естественной истории в Лондоне. В 1935 году он поступил в колледж Гонвилл и Кая при Кембриджском университете, где в 1938 году окончил обучение с отличием первого класса по естественным наукам (геологии).

Личная жизнь

Брайан стал квакером во время учебы в университете, что положило начало его пожизненному интересу к взаимосвязи религии, философии и науки. В 1942 году он женился на Элизабет Льюис, и у них родились один сын и три дочери. Брайан Харланд скончался в Кембридже 1 ноября 2003 года.

Академическая карьера

После окончания университета он начал работу над докторской диссертацией в Кембридже, чтобы исследовать глубокое строение восточной Англии, используя взрывную сейсмологию; эти исследования были прерваны началом Второй мировой войны. В 1946 году он вернулся в Департамент геологии, позднее – Департамент наук о Земле Кембриджского университета, Англия, в качестве демонстратора до 1948 года. Он был лектором с 1948 по 1966 год, читал лекции по тектонической геологии с 1966 по 1984 год и являлся почётным читателем по тектонической геологии с 1984 по 2003 год. Он был членом Гонвиль-энд-Каюс-колледжа Кембриджского университета с 1950 по 1984 год и пожизненным членом с 1984 по 2003 год.

Отказ от военной службы по соображениям совести/Западный Китай

Харланд был уклонистом от военной службы по убеждениям во время Второй мировой войны. После работы на ферме недалеко от Скарборо он проработал с 1942 по 1946 год в Совете службы квакеров в Западно-Китайском университете в Чэнду, позднее – в Чэндуском технологическом университете, где руководил кафедрой геологии. В этот период он два лета провёл в школе Бейли в Шандане, на северо-западе Китая, консультируя промышленный кооператив по вопросам природных ресурсов. После улучшения отношений с Китаем, последовавшего за Культурной революцией, он восстановил связь с тем, что стало Чэндуским технологическим университетом, и стал приглашённым профессором.

Дружба с Джозефом Нидхэмом

Он поддерживал пожизненную дружбу с Джозефом Нидхэмом, начиная со времени учебы в Гонвилл и Каиус-колледже Кембриджского университета, когда он пригласил геохимика (уже 11 лет являвшегося членом колледжа) выступить перед клубом естественных наук колледжа. Они вновь встретились в Китае в период с 1942 по 1946 год, когда оба находились в Сычуани, ранее известном как Сечуань. После войны они оба вернулись в Кембридж, где Нидхэм стал ведущим специалистом в области истории китайской науки. Харланд стал одним из основателей Исследовательского института Нидхэма и произнес панихиду на его памяти.

Полевая работа

Полевое образование имело первостепенное значение для Харланда, который считал его неотъемлемой частью университетского образования в области геологических наук. Он особенно известен обучением студентов первого курса разнообразной геологии острова Арран. Он первым внедрил полевые работы в качестве обязательной части учебной программы Кембриджского университета: и с 1952 года на протяжении более 30 лет руководил примерно 2000 студентов во время полевых поездок на Арран. Здесь молодые ученые учились рассматривать горные породы в естественной среде и делать простые наблюдения, а затем обсуждать увиденное, отбрасывая любые предвзятые представления. До этого полевые выезды организовывал клуб Седжвика – студенческое общество. В рамках Кембриджских экспедиций на Шпицберген более 300 членов кафедры наук о Земле Кембриджского университета получили дополнительную подготовку в области полевых навыков: проведения эмпирических наблюдений и сбора образцов и данных.

Арктическая геология и экспедиции в Кембриджский Шпицберген

Харланд постоянно участвовал в арктических геологических исследованиях и разработках. Впервые он отправился на Шпицберген в 1938 году в составе географической экспедиции из шести человек. Шпицберген – самый большой и гористый остров норвежского арктического архипелага, известного как Свальбард. Он увидел геологический потенциал Свальбарда как для научных исследований, так и для образовательной деятельности, благодаря прекрасным обнажениям горных пород, демонстрирующим более или менее полную стратиграфическую последовательность от позднего протерозоя до палеогена. С 1948 года он разработал и руководил Кембриджскими экспедициями на Шпицберген (CSE) от геологического отдела Кембриджского университета, позднее – факультета наук о Земле Кембриджского университета. Это стало исследовательской группой "Кембриджская разведка Свальбарда", а затем превратилось в "Кембриджскую арктическую шельфовую программу" (CASP). Было проведено сорок три летних сезона экспедиционных полевых работ, двадцать девять из которых возглавил он сам. За эти годы в работе приняли участие более 300 студентов бакалавриата и около пятидесяти аспирантов. Свальбард оказался отличной площадкой для подготовки будущих геологов, в результате чего было защищено около тридцати докторских диссертаций и опубликовано более трехсот научных статей. Многие известные ученые, специалисты промышленности и исследователи Арктики получили свой первый полевой опыт в этих экспедициях. Память о работе Харланда в Арктике увековечена в Харланд Хусет – британской арктической исследовательской станции, расположенной в Ню-Олесунне. В его честь также назван ледник "Harlandisen" на Шпицбергене. Его жена Элизабет сопровождала его в тринадцати экспедициях, и оба были удостоены полярной медали.

Обследование и картографирование

Кембриджские экспедиции на Шпицберген провели программу систематических геологических и стратиграфических исследований. Ранние полевые работы включали транспортировку на небольших открытых лодках, передвижение с помощью саней, запряженных людьми, и переноску значительного количества груза к месту исследований, используя примитивное оборудование и часто в тяжелых условиях. Экспедиции с 1949 по 1960 год приложили значительные усилия для одновременного геологического и топографического исследования местности, используя триангуляцию для определения местоположения горных вершин. В 1968 году он был удостоен медали Основателя Королевского географического общества за его вклад в исследование и картографирование. Коллекция инструментов, использовавшихся Харландом в полевых работах с 1930-х годов, была передана в Музей истории науки Уиппла, Кембридж, в 2003 году.

Геология Шпицбергенов

С 1961 года он расширил проект на Шпицбергене, добившись финансовой поддержки от нефтяных компаний: это позволило организовать программу полевых исследований на более обширной территории, обеспеченную улучшенным транспортом, включая серию моторных лодок и эпизодическое использование арендованных вертолетов. Были описаны местные стратиграфические последовательности горных пород и ископаемых, и установлены корреляции в соответствии с развивающимися стратиграфическими стандартами, предоставив данные для геотектонической интерпретации и исторического обобщения. Исследования Харланда и его коллег в области геологии Шпицбергена завершились публикацией в 1997 году фундаментального труда "Геология Шпицбергена".

Кембриджская программа по арктическому шельфу (CASP)

В 1975 году Харланд основал Кембриджскую арктическую шельфовую программу (CASP) как продолжение Кембриджской экспедиции на Шпицберген. Целью программы были геологические исследования ключевых аспектов всей Арктики и прилегающих территорий, основанные на полевых данных и литературных источниках, финансируемые за счет членских взносов от компаний нефтегазовой отрасли. В 1988 году CASP был зарегистрирован как некоммерческий научно-исследовательский институт при Департаменте наук о Земле Кембриджского университета. Его основной задачей оставались независимые исследования, публикации и образовательная деятельность, при этом сфера геонаучных исследований расширилась на Китай, Антарктиду и другие регионы, выходящие далеко за пределы Арктики. К 2003 году, году его смерти, в CASP работало около двадцати пяти сотрудников.

Управление информацией

Харланд верил в важность сохранения информации и обеспечения доступа к ней. Начиная с экспедиции 1949 года, он внедрил универсальную систему нумерации пунктов, образцов и фотографий, которая стала центральной основой для многих совместных исследований. Наблюдения и собранные материалы являлись собственностью группы и принадлежали Кембриджскому университету. Сложная информационная база данных, созданная на основе обширной библиотеки и системы архивирования Харланда, стала краеугольным камнем исследований, основанных на литературных данных, для CSE и CASP. Он разработал Georecords – систему, в которой отдельные элементы информации рассматривались как стандартные единицы, которые можно было сохранять и обрабатывать в стандартизированном виде. Для поддержки стандартизации геологических данных, извлеченных из литературы, был разработан набор бумажных форм, которые заполнялись геологами. Затем эти данные вводились в полностью нормализованную систему управления базами данных. Результаты работы с этой системой широко использовались, особенно в проектах в Китае и Канаде.

Континентальный дрейф

Харланд увлекался теорией континентального дрейфа с тех пор, как в школьном возрасте прочитал работы Альфреда Вегенера, и в 15 лет выступил с докладом в поддержку этой теории в своей школе. В Кембриджском университете он столкнулся с научным сообществом, враждебно настроенным к этой идее, которую считали принципиально невозможной. Работая в университете после войны, когда преобладающее мнение все еще было против этой теории, он призывал студентов сохранять непредвзятость. К 1964 году модели, подтверждающие континентальный дрейф, получили широкое признание. Шпицберген играл ключевую роль в первых спекуляциях о дрейфе континентов: попытки интерпретировать полевые данные привели к гипотезам, объясняющим связь между Шпицбергеном и Гренландией. На двухдневном симпозиуме Королевского общества, посвященном континентальному дрейфу в 1964 году, Харланд представил исследования по тектонической эволюции Арктического Североатлантического региона. Он изучал историю перемещений этих арктических терранов и их соответствие друг другу в период каледонской орогенезии. Он показал, что значительные сдвиговые разломы обеспечивают наилучшее объяснение их взаимного расположения. В конце 1964 года он посетил Пекин, Москву и Ленинград, где вновь представил свои исследования и отстаивал теорию континентального дрейфа. В последующие десятилетия Харланд и его коллеги использовали полевые данные для разработки моделей, описывающих терраны и системы разломов Шпицбергена, что было важно для понимания тектонической эволюции Североатлантического региона.

Палеомагнетизм

Харланд использовал палеомагнетизм задолго до того, как он получил широкое распространение и стал более совершенным. Вместе со своим учеником Дереком Бидгудом в 1958 году он предпринял первую попытку исследовать палеомагнетизм докембрийских ледниковых отложений, используя образцы горных пород, собранные в Гренландии и Норвегии. Полученные, как он сам признавал, "не слишком точные" палеомагнитные результаты указывали на то, что докембрийские тиллитовые формации были отложены на низких широтах вблизи экватора того времени. Это послужило основанием для его предположения о существовании масштабного докембрийского оледенения, при котором ледяные щиты или плавающие айсберги, переносившие валуны, сейчас заключенные в тиллит, покрывали большую часть или весь земной шар. Из этого следовало, что соответствующие участки суши значительно изменили свою широту с докембрийских времен, что свидетельствовало о дрейфе континентов.

Глобальные поздние докембрийские оледенения

Харланд утверждал, что в позднем докембрии имели место серьезные глобальные оледенения, и представленные им доказательства легли в основу теории «Земли-снежка». Его взгляды формировались благодаря обширным полевым исследованиям ледниково-морских отложений в слоях Гекла-Хук на Шпицбергене. Он показал, что свидетельства поздних докембрийских глобальных оледенений были удивительно широко распространены, собрав данные со всех континентов, за исключением Антарктиды. Он утверждал, что ледниковые тиллиты откладывались в тропических широтах, призывая к поддержке его и Дерека Бидгудса в области палеомагнитных исследований. Он описал свидетельства ледниковых отложений, прерывающих слои, указывающие на теплые условия. На основании этих данных он также утверждал, что общая теория дрейфа континентов должна быть признана. Он сотрудничал с палеонтологом Мартином Рудвиком, который описал, как эпизод почти глобального оледенения сменился изменением климата и окружающей среды, что способствовало процветанию животной жизни в кембрийский период. Когда он представил свой доклад о доказательствах позднего докембрийского ледникового периода на конференции НАТО в январе 1963 года, он не был встречен с энтузиазмом; другие обратили внимание на широко распространенные свидетельства водного осадконакопления. Идея получила более широкое признание только в 1990-х годах, когда Пол Ф. Хоффман и его коллеги утверждали, что в конце докембрийской истории произошло несколько таких эпизодов «Земли-снежка».

Зона столкновения

Харланд исследовал горные пояса и взаимосвязь между напряжениями в земной коре и горообразованием. Его полевые работы и исследования на Шпицбергене были посвящены детальному изучению пород Хекла-Хука – крупного геосинклинали, являющегося частью сложных осадочных поясов Европы, Гренландии и Америки. Основная фаза каледонского орогенеза на Шпицбергене интенсивно деформировала этот геосинклиналь, за которой последовали последующие фазы горообразования. Он развивал идеи о деформации и течении вещества и разработал концепцию тектонических режимов для определения симметрии и ориентации объемной деформации при тектоническом анализе. Он ввел термин «транспрессия» для описания идеи о том, что многие горы образовались в результате косой конвергенции бортов пояса, а не простого сжатия, перпендикулярного его протяженности. Он также показал, что продолжение транспрессии или сжатия может привести к экструзии ядра пояса, параллельной его длине. «Транстенсия», характеризующаяся разрывными бассейнами в зонах косого растяжения, являлась логичным дополнением к этой концепции.

Япетский океан назван

В 1972 году он дал название океану Япет, описывая его закрытие, чтобы избежать путаницы с протоатлантическим океаном. Древний океан Япет существовал до девонского периода, от 600 до 400 миллионов лет назад, и его закрытие привело к деформации прилегающих геосинклиналей и образованию Арктических Каледонид. Ранее он был известен как протоатлантический океан, но это название подразумевало начальные стадии современного Атлантического океана, который начал формироваться примерно через 200 миллионов лет. Этот термин происходит из греческой мифологии, где Япет является братом Океана и Тефии, а также отцом Атласа, от имени которого произошло слово «Атлантида».

Стратиграфия и временные шкалы

Харланд был ведущей фигурой в компиляции информации о геологических временных шкалах и их дальнейшем развитии. Он осознавал острую необходимость в создании надежных шкал времени и предоставлении организованных, высококачественных данных для научного сообщества. Он подготовил четыре издания геологической шкалы времени, начиная со шкалы времени Геологического общества Лондона 1964 года и ее дополнения 1971 года. В влиятельной работе «Геологическая шкала времени» 1982 года, второе издание 1989 года, хронометрическая шкала, основанная на единицах времени, калибруется относительно хроностратиграфической шкалы, основанной на последовательности горных пород со стандартизированными опорными точками, для формирования геохронологической шкалы. Он был ключевым участником Международной программы геологической корреляции (МГКП) и ее первым секретарем с 1969 по 1972 год, когда профессиональный секретариат в ЮНЕСКО принял на себя функции управления программой. Он стремился к повышению стандартов научной ясности и точности, а также к стандартизации международной хроностратиграфической шкалы. В связи с этим он инициировал два проекта: проект «Граница докембрия и кембрия» и проект «Тиллиты доплейстоцена», который завершился публикацией, включающей более 211 статей. Его основной стратиграфический интерес был связан с рабочей группой по системам позднего Прекамбрия и их тиллитам. Он был председателем Комитета по стратиграфии Геологического общества Лондона (GSSC) с 1969 по 1973 год и являлся членом Международной подкомиссии по классификации стратиграфии (ISSC).

Научные публикации

Помимо того, что сам был плодовитым автором и соавтором, Харланд поддерживал и способствовал публикации геологических исследований. Более 30 лет, с 1956 по 1988 год, он был редактором журнала Geological Magazine: международного журнала, издаваемого дважды в месяц издательством Кембриджского университета. В качестве почетного секретаря Геологического общества Лондона с 1963 по 1970 год он возглавлял разработку планов по превращению Общества в центр коллективных исследований. Он инициировал серию многоавторских книг, что привело к созданию флагманской серии специальных публикаций Общества, которая к моменту его смерти в 2003 году насчитывала более 200 томов. С 1966 по 1981 год он был председателем редакционного совета серии «Науки о Земле» в издательстве Кембриджского университета и оставался членом совета до 1986 года.

Администрация

Харланд на протяжении всей своей карьеры был тесно вовлечен в административную работу. С 1946 по 1966 год он был секретарем Департамента геологии, а затем Департамента наук о Земле Кембриджского университета, и выполнял все административные функции для двух профессоров Вудвардианских лекций, В. Б. Р. Кинга и Оливера Булмана. С 1947 по 1964 год он входил в состав Совета факультета географии и геологии, а также Комитета по присуждению степеней и Комитета по назначениям университета. С 1953 по 1957 год он был членом Комитета управления Скоттовского полярного исследовательского института, до момента его передачи университету, после чего продолжил работу в его консультативном комитете. С 1968 по 1977 год он был библиотекарем Департамента геологии и создал обширную личную библиотеку. Он регулярно работал по 14 часов в день и более.

Награды

Фонд Волластона, Геологическое общество. 1956 год. Медаль основателя Королевского географического общества за исследования и освоение Арктики, 1968 год. Медаль Лайелла, Геологическое общество Лондона. 1976 год. Полярная медаль за исследования Арктики до 1977 года, присуждена за геологические исследования Шпицбергена. 1979 год.

Коллекции и архивы

Около 60 000 образцов горных пород, окаменелостей и кернов, собранных в период Кембриджской экспедиции на Шпицберген, сейчас находятся под опекой Музея наук о Земле Седжвика. В их число входят магматические и метаморфические породы, а также структурные, геохимические, геофизические и образцы из-под поверхности. Во время экспедиций вместе с горными породами собирались окаменелости не только для таксономических исследований, но и для оценки их палеоэкологического значения и тектонической значимости. Документы Кембриджской коллекции исследований Шпицбергена (ref. CSEC) также хранятся в Музее наук о Земле Седжвика. Коллекция включает в себя бухгалтерские записи, административные документы, отчеты об экспедициях и учетные данные об оборудовании, относящиеся к работам, проводившимся на Шпицбергене с 1949 по 1992 год. Значительная часть этого материала содержит больше информации, чем было ранее опубликовано об экспедициях или выполненных работах. Большая часть документации экспедиций организована по системе двойного хранения и включает административные бумаги, журналы каждой группы, бюллетени, отчеты, а также каталоги образцов, станций, негативов и фотографий, а также копии полевых записей. Индивидуальные полевые тетради содержат записи дневников, наблюдения, подробные сведения об образцах и эскизы. Они были написаны и велись каждым участником, а затем объединены Брайаном после завершения каждой экспедиции (и последующих исследований). В коллекцию также входят фотографии на стеклянных пластинах, различные аудиозаписи, фотоальбомы, вырезки из статей, карты и планы, карточки-индексы и заметки (каталоги образцов), отчеты о хранении и инвентаризации (1990-е годы) и некоторые предметы. Кроме того, имеются серии отчетов об экспедициях Norsk Cambridge Svalbard Expeditions (NCSE) и Cambridge Archive Shelf Programme (CASP). Описание коллекции на уровне фонда доступно на Archives Hub.