Особая роль в развитии геологических наук принадлежит выдающимся отечественным исследователям, начиная с Михаила Васильевича Ломоносова (1711–1765), который по праву является одним из основоположников геологии как науки. Геологические воззрения М.В. Ломоносова изложены в его трудах «Первые основания металлургии или рудных дел» с приложением «О слоях земных» (1763). В этих трудах он впервые дал классификацию горных пород по происхождению, высказал взгляды о колебательных движениях земной коры, геологическом возрасте горных пород, о происхождении рудных и нерудных минералов, а также сделал предположения о причинах землетрясений, сопровождающих их смещений земной коры и вулканических извержений.
В развитии минералогии, петрографии, кристаллографии и других геологических дисциплин важная роль принадлежит отечественным исследователям – Василию Михайловичу Севергину (1765–1826), Николаю Ивановичу Кокшарову (1818–1892), Евграфу Степановичу Федорову (1853–1919), Александру Петровичу Карпинскому (1847–1936), Ивану Васильевичу Мушкетову (1850–1902), Францу Юльевичу Левинсону-Лессингу (1861–1939), Владимиру Ивановичу Вернадскому (1863–1945), Владимиру Афанасьевичу Обручеву (1863–1956), Ивану Михайловичу Губкину (1871–1939), Александру Евгеньевичу Ферсману (1883–1945) и многим другим выдающимся ученым. Краткие биографические справки о некоторых из них приводятся при изложении учебного пособия.
Василий Михайлович Севергин – академик Петербургской АН, один из основателей химического направления в минералогии. Его капитальный двухтомный труд «Первые основания минералогии...» (1798) был первой в России работой по систематике минералов. В.М. Севергин обобщил накопленные к тому времени сведения o минеральных богатствах страны и создал первый фундаментальный труд по топоминералогии Pоссии (1809). Составил первый систематический определитель минералов (1816), выполнил ряд исследований по технологии переработки минерального сырья, в том числе по получению солей щелочных металлов (1796), производству селитры (1812) и др. Ему принадлежит определение термина «горная порода» в современном его понимании. B четырёхтомном учебнике химии (1810–1813) В.М. Севергин впервые ввёл многие термины, сохранившиеся до наших дней (окисление, щёлочь, кремнезём и т.д.). В 1798 году он ввёл понятие «смежность минералов », опередив на полвека немецкого минералога Брейтгаупта – создателя учения o парагенезисе – генетически обусловленной ассоциации минералов.
Николай Иванович Кокшаров – русский минералог и кристаллограф, академик Петербургской АН. Член ряда академий наук и научных обществ. Научные исследования посвящены изучению и описанию кристаллов. Основной его труд – монография «Материалы для минералогии России» (тт. 1–6, 1852–1877). Детально описаны почти все минералы, обнаруженные к тому времени на территории России. Кристаллографические константы, вычисленные им, лежат в основе морфологических характеристик многих минералов. Н.И. Кокшаров написал«Лекции по минералогии» (1863), которые в течение продолжительного времени были основным руководством для учащихся, и ряд научно-популярных работ по истории минералогии и кристаллографии. Редактор многих томов «Записок Минералогического общества».
Евграф Степанович Федоров – основоположник структурной кристаллографии, минералог, академик РАН, директор Петербургского горного института. Член ряда академий наук и научных обществ. Он дал классификацию кристаллических многогранников, развил учение o симметрии. Впервые ввёл 230 пространственных групп симметрии (Фёдоровские группы, 1890). Объяснил характеристики формы кристаллов (минералов) c кристаллохимических позиций, разработал методы кристаллографических исследований c помощью созданных им приборов – двукружного теодолитного гониометра (1889) и так называемого федоровского столика (1891). Изучил и описал многие природные и искусственные кристаллы, установил несколько новых минеральных видов. Разработал классификацию и номенклатуру горных пород. Е.С. Федорову принадлежат труды по описательной и физической геологии, рудным месторождениям и многим вопросам геологии. Они посвящены Уралу, побережью Белого моря и другим регионам России.
Александр Петрович Карпинский – выдающийся российский геолог, руководитель созданного в 1882 году Геологического комитета, академик Петербургской АН и РАН, первый президент Академии наук СССР (1925), активный член многих научных обществ. А.П. Карпинский – автор трудов по геологии и полезным ископаемым Урала, палеонтологии, стратиграфии, петрографии, тектонике. Составитель геологических и палеогеографических карт. Впервые в мире выделил артинский ярус. Создал общую классификацию осадочных образований земной коры. Его номенклатура для обозначения подразделений осадочных толщ земной коры была принята мировой наукой. Впервые применил поляризационный микроскоп при исследовании горных пород. Изобрел препарат, который позволяет разделять по удельному весу минералы в горных породах. С 1946 года в СССР присуждалась почетная премия имени А.П. Карпинского за достижения в области геологии.
Иван Васильевич Мушкетов – русский геолог и географ. Профессор Петербургского горного института с 1896 года, с 1882 года– сотрудник Геологического комитета. Исследователь Тянь-Шаня, Памира, Урала и Кавказа. Первооткрыватель ряда месторождения полезных ископаемых Средней Азии. Написал труды «Туркестан» и «Физическая геология». Автор первой геологической карты Туркестана. В 1872 году обследовал Южный Урал, где открыл три неизвестных в России минерала, в том числе мышьяковый колчедан, выяснив его связь с жильными месторождениями золота. И.В. Мушкетов по-новому поставил задачи геологических исследований, уделяя главное внимание тектоническим, сейсмическим и геоморфологическим процессам. Его руководство «Физическая геология» (ч. 1–2, 1888–1891) было выдающимся для своего времени трудом по полноте изложения и теоретическому уровню. Среди учеников И.В. Мушкетова – В.А. Обручев, К.И. Богданович и др. В его честь назван ряд географических объектов Сибири, Средней и Центральной Азии (гора Мушкетова, ледник Мушкетова и др.).
Франц Юльевич Левинсон-Лессинг – петрограф, академик АН СССР (1925) член–корреспондент РАН (1914). Основные труды – вопросы теоретической петрографии и петрогенезиса. Обосновал представление о петрографических формациях (1888), а также первую рациональную химическую классификацию горных пород (1898). Установил механизм образования экструзивных (взрывные извержения вулканов) конусов и их связь с интрузиями (тела горных пород в земной коре). Автор многочисленных трудов по кристаллографии и минералогии, вулканологии и общей геологии, стратиграфии и палеонтологии, почвоведению и истории геологии. Под руководством Ф.Ю. Левинсона-Лессинга подготовлены к печати «Сборник химических анализов русских изверженных и метаморфических горных пород» (1930) и первое русское издание «Петрографического словаря» (1932). В честь Ф.Ю. Левинсона-Лессинга в АН СССР учреждена премия его имени, периодически присуждаемая за лучшие работы по петрографии.
Владимир Иванович Вернадский – естествоиспытатель, мыслитель и общественный деятель. Основоположник комплекса современных наук о Земле – геохимии, биогеохимии, радиологии, гидрогеологии и др. Создатель многих научных школ. Академик Петербургской АН (1912), РАН (1917), АН СССР (1925), первый президент АН Украины (с 1919).В.И. Вернадский внес существенный вклад в минералогию и кристаллографию. В 1888–1897 годах он разработал концепцию структуры силикатов, выдвинул теорию каолинового ядра, уточнил классификацию кремнеземистых соединений и изучил скольжение кристаллического вещества, прежде всего, явление сдвига в кристаллах каменной соли и кальцита. В 1890–1911 годах разработал основы генетической минералогии, установил связь между формой кристаллизации минерала, его химическим составом, генезисом и условиями образования.
В эти же годы В.И. Вернадский сформулировал основные идеи и проблемы геохимии, в рамках которой им были проведены первые систематические исследования закономерностей строения и состава атмосферы, гидросферы, литосферы. С 1907 года он вел геологические исследования радиоактивных элементов, положив начало радиогеологии. В 1916–1940 годах сформулировал главные принципы и проблемы биогеохимии, создал учение о биосфере и ее эволюции. В.И. Вернадский поставил задачу количественного изучения элементного состав живого вещества и выполняемых им геохимических функций. Он схематично очертил главные тенденции в эволюции биосферы: возрастание масштабов и интенсивности биогенных миграций атомов; появление качественно новых геохимических функций живого вещества; завоевание жизнью новых минеральных и энергетических ресурсов; переход биосферы в ноосферу.
В 1960-х годах наступил «ренессанс идей Вернадского» в СССР, а в 1990-х годах наблюдался бум переизданий его трудов на европейских языках – в Италии, Испании, Германии, Франции и США четыре раза была публикована «Биосфера» и три раза – «Научная мысль как планетное явление». Идеи В.И. Вернадского использовались при конструировании закрытых экосистем в космических полетах и в грандиозном проекте по созданию искусственной биосферы («Биосфера-2») в США.
Владимир Афанасьевич Обручев – русский и советский геолог и географ. Академик, исследователь Сибири, Центральной и Средней Азии. Открыл ряд хребтов в горах Няньшань, хребты Даурский и Борщовочный, исследовал нагорье Бэйшань. Основные труды посвящены геологическому строению Сибири и ее полезным ископаемым, тектонике, неотектонике, мерзлотоведению. Результатом многих лет исследований явился фундаментальный труд – «История геологических исследований Сибири» в пяти томах (1931–1949).В 1918 году в Харькове В.А. Обручеву за выдающиеся исследования в области геологии и географии присваивают степень доктора наук «honoris causa » (без защиты диссертации). Он становится директором геологического института, членом-корреспондентом Российской академии наук и Китайского геологического общества, почетным членом Гамбургского географического общества. В 1929 году – академиком Академии наук СССР, его награждают премиями – во второй раз получает премию имени Чихачева от Парижской академии наук (1925), Сталинскую и Ленинскую премии (1926), две Государственных премии СССР (1941, 1950) и т.д.Широко известно имя В.А. Обручева как популяризатора науки и писателя – научного фантаста. Его перу принадлежат, например, «Земля Санникова» и «Плутония». За всю свою долгую жизнь написал в общей совокупности более 70 томов, по 550 страниц в каждом, напечатал 3 872 работы, не считая переизданий и переводов. Именем В.А. Обручева названы многие географические объекты – горный хребет в Туве, ряд гор, оазис в Антарктиде, минеральный источник. Существует минерал «обручевит». В Москве, в Юго-Западном округе есть район Обручевский, названный в честь В.А. Обручева.
Иван Михайлович Губкин – советский геолог, основоположник современной нефтяной геологии, академик AH CCCP (1929).В своем основополагающем труде «Учение о нефти» (1932) разработал основы теории происхождения нефти, условия формирования ее залежей. Обосновал возможность создания «Второго Баку» в Урало-Поволжском регионе, руководил исследованиями Курской магнитной аномалии. Важное теоретическое и практическое значение имеют работы И.М. Губкина, связанные с созданием нефтяной базы между Волгой и Уралом. В результате научного обобщения материалов о геологическом строении этой территории еще в 1921 году поставил вопрос о необходимости детального геологического изучения Урало-Поволжья. Осуществлял научное руководство геолого-разведочными работами на нефть в Приуралье и Заволжье и лично исследовал некоторые месторождения этого региона. В труде «Урало-Волжская нефтеносная область» (1940), написанном на основе этих работ, показал грандиозные перспективы «Второго Баку».
И.М. Губкин принимал активное участие в организации высшего горного образования и научно-исследовательских работ. В 1922–1930-х годах был ректором Московской горной академии, где организовал кафедры по различным разделам науки о нефти, на базе которых в 1930 году был создан Московский нефтяной институт. В этих учебных заведениях по его инициативе были созданы специальные курсы – нефтяные месторождения СССР, нефтяные месторождения зарубежных стран, учение о нефти и ряд других. Для научной разработки комплекса вопросов нефтяного дела под руководством И.М. Губкина в 1924 году был основан Государственный исследовательский нефтяной институт, реорганизованный в 1934 году в Институт горючих ископаемых АН СССР.
Впервые в мире И.М. Губкин установил новый рукавообразный тип залежей нефти, который в Америке стал известен гораздо позже под названием «шнурковые залежи». Открытие им подобных залежей нефти, получивших впоследствии общее название «стратиграфические», раскрыло перед нефтяниками широкие перспективы поисков нефти в новых геологических условиях. В этих же работах Иван Михайлович впервые обратил внимание геологов на необходимость изучения расположения древних береговых линий, заложив основы палеогеографии нефтяных месторождений. Благодаря его работам были выявлены богатые залежи нефти в Майкопском районе.
И.М. Губкин создал учение о закономерностях распространения и происхождения грязевых вулканов и установил их связь с нефтяными месторождениями. Итоги своих работ по этому вопросу он доложил на 16-й сессии Международного геологического конгресса и опубликовал в специальной монографии (1934), где показал, что газо- и нефтепроявления и грязевой вулканизм генетически связаны с антиклинальными структурами диапирового типа.
С именем И.М. Губкина связано начало нефтепоисковых работ на территории Сибири. В 1932 году он дал научно обоснованные прогнозы и направления нефтепоисковых работ в Западносибирской низменности, Кузбассе, Минусинской котловине, Прибайкалье, Якутии и лично руководил этими работами. В 1932 году Иван Михайлович высказал предположение о том, что в Западной Сибири расположена гигантская депрессия (впадина), в которой в геологическом прошлом накапливались благоприятные для образования нефти и газа осадки и, по всей вероятности, могут быть найдены промышленные запасы. За гениальной догадкой ученого стоял анализ геологии Сибири, ее сравнение с другими сходными по истории развития районами, где нефть и газ уже были найдены. Он обратил внимание на сходство геологического строения Аппалачской впадины в Северной Америке, где в то время добывали нефть, и Западной Сибири, высказав предположение о целесообразности нефтепоисковых работ на этой огромной территории. Именно благодаря его научно обоснованному прогнозу в Сибири открыты богатейшие месторождения нефти и газа.
И.М. Губкин также очень многое сделал для внедрения геофизических методов разведки в СССР, применявшихся им еще в 1919 году при изучении Курской магнитной аномалии. В 1925 году в Государственном исследовательском нефтяном институте он организовал лабораторию по геофизическим методам разведки, на базе которой выросли мощные исследовательские и производственные геофизические организации.
В советское время имя И.М. Губкина присвоено Российскому государственному университету нефти и газа в Москве и Институту геологии АН Азербайджанской ССР.
Александр Евгеньевич Ферсман – геолог и минералог, один из основоположников геохимии, академик (1919),ученик В.И. Вернадского. Исследовательскую работу начал на Урале, а затем участвовал в экспедициях на Кольский полуостров, Тянь-Шань, Кавказ, в Кызылкумы и Каракумы, на Алтай, в Забайкалье и другие места. Особое значение для практики имели исследования Хибинских тундр (с 1920) и Мончетундры (с 1930), где при его участии были открыты месторождения апатита и медно-никелевых руд. В Каракумах обнаружил большие залежи самородной серы. После экспедиции А.Е. Ферсмана началась разработка месторождения серы в Каракумах, и был построен первый в СССР серный завод. Он участвовал и в экспедициях по поиску редких и рассеянных элементов и радия.
А.Е. Ферсман опубликовал свыше тысячи научных статей и книг. Будучи одним из основоположников геохимии, он написал фундаментальный труд в этой области – четырехтомник «Геохимия» (1933–1939). Лондонское геологическое общество присудило за него А.Е. Ферсману высшую награду – платиновую медаль им. Волластона. Большое внимание уделял проблеме содержания химических элементов на Земле и их миграции. Разрабатывая проблему энергетики природных неорганических процессов, предложил геоэнергетическую теорию, в которой связал последовательность образования минералов с величинами энергии кристаллических решеток.
А.Е. Ферсман в течение 25 лет исследовал пегматитовые жилы, в которых часто содержатся ценные минералы, стремясь выявить законы распределения минералов. В результате длительных наблюдений и исследований гранитных пегматитов создал большой научный труд «Пегматиты» (1931), признанный в геологии классическим. Эта работа имеет не только научное, но и практическое значение, так как облегчает поиск полезных ископаемых в ходе геологоразведочных работ. Монография «Пегматиты» на долгое время определила направление изучения пегматитового сырья и связанных с ним редкоземельных минералов.
А.Е. Ферсмана увлекало образование самоцветов и цветных камней – голубых топазов, зеленых изумрудов, фиолетовых аметистов, розовых и малиновых турмалинов, пестрых яшм и многих других. Александр Евгеньевич был крупнейшим знатоком драгоценных и поделочных камней. Кроме того, обладал незаурядным литературным даром, написал целый ряд популярных книг и статей, таких как «Цвета минералов», «Воспоминания о камне», «Занимательная минералогия», «Занимательная геохимия», «Путешествие за камнем», «Рассказы о самоцветах» и др.
А.Е. Ферсману присуждена Премия им. В.И.Ленина (1929), Государственная премия СССР (1942), награжден орденом Трудового Красного Знамени. Его именем названы минералы – ферсмит – титано-ниобиевый оксид и ферсманит – титано-ниобиевый силикат. На доме, где в 1920–1936 годах жил А.Е. Ферсман (набережная Лейтенанта Шмидта, 1/2), установлена мемориальная доска. Одна из улиц Москвы названа его именем.
Использованные источники [9; 20; 71; 73; 78; 80; 85].
Контрольные вопросы и задания
1. Приведите определение геологии как науки. Охарактеризуйте связи геологии с другими науками.
2. Раскройте эволюцию термина «геология» от исследователей средних веков через термин «геогнозия» до настоящего времени.
3. Охарактеризуйте историю становления геологии как науки.
4. Перечислите организационно-административные этапы становления геологии в России. Кто из отечественных исследователей стоял у руководства каждым этапом? Каков персональный вклад каждого из этих исследователей?
5. Перечислите разделы геологии, наиболее подробно рассматриваемые в курсе «Общая геология». Раскройте внутреннее содержание каждого из разделов.
6. Каков вклад отечественных исследователей в становление и развитие разделов геологии? Назовите конкретные имена и периоды деятельности.
7. В чем состоит вклад И.М. Губкина в становление и развитие нефтяной геологии России?