Ферсман - Олег Писаржевский

Геохимическим подходом отмечено создание ими новой отрасли геологической науки — петрографии осадочных пород, из которых на территории СССР слагается около 75–80 процентов ее поверхности. Значение этих геологических образований огромно: с ними связаны нефть и уголь, известняки и бокситы и многие другие полезные ископаемые. До революции геологи занимались главным образом выяснением геологического возраста осадочных образований. Эти работы, украшенные именами А. П. Карпинского и А. П. Павлова, явились крупнейшим вкладом в мировую науку. Но как это ни кажется сейчас странным, вещественный минералогический состав осадочных пород почти не привлекал внимания ученых. Определение пород производилось на глаз, без каких бы то ни было лабораторных испытаний. При этом, конечно, неизбежны были многочисленные ошибки; в прежней геологической литературе бокситы (алюминиевые руды) описывались как «бедные железные руды» или даже как «яшмы»; фосфориты фигурировали под названием мергелей; доломиты фиксировались в геологических отчетах то как песчаники, то «как мергели, то как известняки. Многие ценнейшие осадочные образования (калийные соли, бораты и др.) оставались невыявленными.

Иностранные руководства категорически утверждали, что состав и размещение осадочных пород не подчиняются никаким законам. Бесконечно длительный процесс их образования зависит от такого множества причин, что в нем нельзя видеть ничего иного, кроме воплощения хаотического движения материи. Отсюда и родилось представление об осадочных толщах как о «лоскутных» геологических образованиях — представление, развеянное советской геохимической мыслью. В действительности процесс образования и развития осадочных пород строго закономерен. Осадкообразование, породообразование и образование полезных ископаемых глубоко связаны с геологической средой и с общим развитием Земли. Советские геологи достигли значительных успехов в выяснении происхождения осадочных пород и полезных ископаемых, в выделении комплексов пород, связанных между собой общностью обстановки образования, в установлении закономерностей возникновения, распространения и условий залегания различных видов осадочных полезных ископаемых.

Мы находим в работах советских ученых, изучающих осадочные породы, столь же четкое выражение геохимических идей, как и в работах выдающегося советского петрографа Франца Юльевича Левинсона-Лессинга, который во всех своих работах по изучению горных пород, по существу, руководствовался той же идеей о закономерности и необходимости сближения геологии и физической химии. В 1935 году в одном из его писем Ферсману мы находим прямое утверждение, что петрография и минералогия «сливаются в геохимию, в одну общую дисциплину, изучающую распространение, распределение и перераспределение, миграции и концентрации или рассеяния элементов в различных проявлениях геологических процессов»[96].

К созданию увенчанного впоследствии Сталинской премией фундаментального курса «Петрохимии» подходил в то время и другой выдающийся советский петрограф академик Александр Николаевич Заварицкий.

Живительными соками питал и питает могучее дерево советской геохимии развиваемый школой Николая Семеновича Курнакова метод физико-химического анализа.

В 1925 году подтвердились ранние предвидения Курнакова, и глубинные пробы из разведочных скважин Соликамска принесли весть об увеличивающейся с глубиной концентрации калия в рассолах. Предсказанные на основе прославленных диаграмм «состав — свойство» залежи калийных солей были обнаружены и поразили весь мир громадностью своих запасов. Учение о равновесиях химических систем позволила спасти природный завод сульфата натрия в Кара-Богаз-Голе. Множество ценнейших сплавов двинула в промышленный обиход эта плодотворнейшая школа, значительная часть работ которой отмечена печатью геохимического мышления.

И, как бы в порядке встречного движения, по инициативе выдающегося минералога и петрографа академика Дмитрия Степановича Белянкина создана новая промышленность каменного литья, освобождающая много тысяч тонн ценных металлов. Из бесформенных кусков различных горных пород, опираясь на глубокие законы кристаллизации их составных частей, ныне изготовляются литые изделия, стойкие почти ко всем существующим на свете химическим соединениям, не меняющиеся в кипящих кислотах, за несколько секунд разрушающих металлы, сопротивляющиеся сжатию и разрыву лучше, чем чугунные изделия такого же веса.

Советская геохимия живет и развивается в замечательных исследованиях ближайшего ученика В. И. Вернадского — академика Александра Павловича Виноградова, крупнейшего исследователя геохимии гидросферы — химического состава вод земных озер и океанов. Он распространил геохимические методы исследования на область живого на Земле — биосферу, как ее называл Вернадский. Именно Виноградов своими исследованиями заставил понять все значение «следов» отдельных химических элементов, так называемых микроэлементов, в природе. Общей концепцией и едиными методами Виноградов объединил исследования распространения отдельных химических элементов, которыми разрозненно занимались почвоведы, агрохимики и «чистые» химики, аналитическим путем пришедшие к интересным, но бесплодным выводам, что все химические элементы присутствуют во всех земных веществах.

Своеобразные местные заболевания[97] доказывали, что рассеяние элементов в природе не безгранично. В Поволжье из-за недостатка кальция в почве и травах травоядные животные заболевали ломкостью костей. «Белая чума» поражала растения на огромных пространствах белорусских болотистых почв — она говорила о недостатке в них меди. Но тончайшие природные «индикаторы» — растения и животные — откликались не только на недостаток, но и на избыток отдельных элементов. Местное заболевание людей, животных и даже рыб крапчатостью эмали зубов объяснялось избытком фтора в питьевой и речной воде. Избыток хрома в почвах настолько изменял хорошо известные папоротники, что ботаники их зарегистрировали было как новые растительные формы.

Все эти и многие другие факты были использованы А. П. Виноградовым для доказательства существования средней величины содержания разных элементов в природной среде: воде, телах животных, растениях и т. д.

Тончайшими исследованиями, методы которых были обогащены новейшими завоеваниями физики, биогеохимикам удалось установить, например, поразительный факт избирательного накопления радиоактивных элементов, в частности, в почках и плодах растений. Эти исследования поставили перед биологами вопрос, не связаны ли лечебные, тонические свойства виноградного вина именно с тем, что его естественная радиоактивность, воспринятая им от ягод винограда, превышает радиоактивность многих лечебных, специально радиоактивных источников? Не за счет ли тех ничтожных, но, в конечном счете, ощутимых ресурсов энергии, выделяющейся при радиоактивном распаде веществ, сконцентрированных в набухающих весной почках растений, происходит этот поразительный «взрыв» жизненности, который проявляется в интенсивном распускании листвы весной?