Михаил Васильевич Ломоносов. 1711-1765

Однако Ломоносов подошел к вопросу о происхождении землетрясений более глубоко, нежели большинство его современников. Прежде всего он попытался наметить классификацию землетрясений, которые, по его мнению, бывают четырех видов: во-первых — «когда дрожит земля частыми и мелкими ударами», во-вторых — когда земля поднимается и опускается «перпендикулярным движением», в-третьих — «поверхности земной на подобие волн колебания» — самое бедственное, по мнению Ломоносова, и, наконец, передвижение по горизонтальной плоскости, по которой «вся трясения сила устремляется».

Особенно замечательно здесь установление волнообразных колебаний земли, научно описанных и введенных в геологию Ломоносовым за пятьдесят девять лет до Юнга, которому долгое время неосновательно приписывали эту заслугу. Еще академик В. И. Вернадский в 1901 году указал, что Ломоносов первый выдвинул столь важную для дальнейшего развития геологии идею о «нечувствительных землетрясениях», заключающихся в длительных медленных вертикальных колебаниях земной коры, действие которых сказывается не сразу. Ломоносов прямо говорил в своем «Слове о рождении металлов», что, кроме «оседаний, бывающих от умеренного трясения», происходят еще «гор унижения и повышения, нечувствительные течением времени». Вместе с тем он подчеркивает, что «не токмо горы рождаются, но и долы происходят», предвосхищая позднейшее положение, что всякие подъемы на земной коре компенсируются опусканием поверхности.

Наличие землетрясений приводит Ломоносова к идее изменчивости: «таковые частые в подсолнечной перемены объявляют нам, что земная поверхность ныне совсем иной вид имеет, нежели каков был издревле. Ибо не редко случается, что превысокие горы от ударов земного трясения разрушаются и широким разседшейся земли жерлом поглощаются… Напротив того, в полях восстают новые горы, и дно морское, возникнув на воздух, составляет новые островы. Сие, по достоверным известиям древних писателей и по новым примерам, во все времена действовала натура».

В западноевропейской науке в XVIII веке выступали две боровшиеся между собой геологические школы — «нептунистов» и «вулканистов». Однако и та и другая считали события, изменившие лик Земли, кратковременными, почти мгновенными катастрофами Только нептунисты полагали, что причина этих катастроф — столкновение воды, накопившейся на охлаждающейся Земле, с подземным жаром. Вода прорвалась в образовавшиеся в земной коре трещины, вызвала грандиозные взрывы, при которых земная кора ломалась и погружалась в бездну, а нагромоздившиеся глыбы создали горы и острова. Вулканисты же с самого начала придавали наибольшее значение вулканическим силам, поднимавшим горы из морских глубин.

Обе теории представляли удобство для согласования геологических воззрений с библейскими сказаниями, в частности со сказанием о всемирном потопе.

Ломоносов, напротив, представлял себе природу в непрестанном изменении. «Лик земной» преобразуют не столько грандиозные катастрофы и катаклизмы, сколько непрерывно совершающиеся гигантские геологические процессы. Ломоносов указывал на опускание и поднятие дна океана, сжатие и сдавливание «земных слоев», появление стремнин и пропастей, работу подземных вод, образование горных пород и минералов, продолжающиеся и в наше время. Он и землетрясения понимает прежде всего как движения земной коры. В результате образуются трещины и расселины, которые заполняются минералами, а также служат путями для вулканических извержений. Следовательно, образование вулканов он считал вторичным явлением. Геологические взгляды Ломоносова получили наиболее законченное развитие в сочинении «О слоях земных», напечатанном в качестве приложения к его книге «Первые основания металлургии, или рудных дел», вышедшей в 1763 году. Теперь Ломоносов сдержаннее говорил о происхождении металлов и все внимание обращал на самое существенное — характер движений земной коры во время землетрясений. Он пытался установить признаки, по которым можно судить о глубине землетрясений, выдвинул замечательное соображение, что «морскому волнению подобное землетрясение показывает недалекое углубление (т. е. залегание. — А. М.)движущей причины и не весьма толстый слой, на ней лежащий», тогда как землетрясения, давшие начало горным цепям, при сравнении вышины гор с их «горизонтальной обширностью» свидетельствуют о «безмерной глубине» породивших их процессов.

Ломоносов установил и ввел в науку понятие возраста жил, являющееся основой учения о рудных месторождениях. Доказательством неодновременного происхождения рудных залежей служит для Ломоносова «разное жил взаимное пересечение», а также «швы между жилами». «Ясно вообразить можно, — пишет Ломоносов, — что перечная жила, с другою частью не в сутыч [294] лежащая, перервана и раздвинута новою Щелью, которая после того металлом наполнилась». То же подтверждают и «пустые щели», которые, если бы появились в одно время с рудными жилами, «то бы, конечно, рудами, как они, тогда же наполнились». Эти идеи, имеющие большое теоретическое и практическое значение в горной науке, были высказаны Ломоносовым задолго до минералога Абрагама Вернера, которому они обычно приписывались, хотя Вернер изложил печатно свои взгляды только в 1791 году. [295]

294

В сутыч — в упор, встык.

295

Вернер не дал ничего принципиально нового по сравнению с Ломоносовым. В своей книге «Новая теория происхождения рудных жил» Вернер писал: «Совершенно неоспоримо подтверждает изложенное о происхождении жильных пород также и взаимное расположение жил, а именно, что они: проходят одна через другую, раскидывают друг друга, разбивают на части одна другую, присоединяются одна к другой и тащатся друг за другом, пересекают одна другую. Все это производится действием новых расселин настарые, уже полностью и частью заполненные». (Abraham Gottlob Werner. Neue Theorie von der Entstehung der Gange, Freiberg, 1791, S. 81–82.)

Рассматривая отдельные геологические явления применительно к практике горного дела, Ломоносов в то же время настойчиво подчеркивает свои общие положения о непрерывной изменчивости Земли. Указав, что «не токмо флецы (пласты. — А. М.)не вдруг с рудными жилами, но и сами рудные жилы не в одно время родились», Ломоносов в следующем же параграфе говорит, что «такие перемены произошли на свете не за один раз, но случались в разные времена несчетным множеством крат, и ныне происходят, и едва ли когда перестанут».

Большой новизной отличались также указания Ломоносова о нахождении в одной местности рудных жил одного возраста и направления, т. е. рудных полей, о совместном нахождении минералов, или парагенезе.

Примером такого постоянного «сообщества минералов» могли служить уральские месторождения, где мысль Ломоносова о парагенезе, по видимому, нашла и свой источник и свое блестящее подтверждение. Ломоносов проявлял глубокий интерес к Уралу и постоянно высказывал уверенность в том, что еще огромные, неисчерпаемые богатства скрывают его недра. Эта уверенность имела свое научное основание в созданной Ломоносовым теории парагенеза.

Это ломоносовское учение было подхвачено русским академиком В. М. Севергиным (1765–1826), отчетливо указавшим на значение парагенеза, или, как он называл его по-русски, «смежности минералов», в своем монументальном сочинении «Первые основания минералогии, или естественной истории, ископаемых тел», вышедшем в двух томах в Петербурге в 1798 году. Указав на «сопребывание кварца со слюдой, с самородным золотом и пр., известкового шпата со свинцовым блеском, с самородным серебром и пр., мрамора с самородной медью, а шифера с медной зеленью и колчеданом» и отметив, что «сей же шифер редко или почти никогда не содержит серебра, мрамор золота, гипс ни которого не содержит из упомянутых минералов», Севергин тотчас же указывает, что «усовершенствование таковых замечаний, то есть какая порода и при каких обстоятельствах какие тела и в каком виде наипаче содержит, облегчило бы самое приискание руд и цветных камней». Таким образом, Ломоносову и Севергину принадлежит безусловный приоритет в установлении важного для разведывания полезных ископаемых учения о парагенезе минералов, четко и полно сформулированного ими задолго до работ немецкого минералога Брейтгаупта, опубликованных только в 1849 году.

Во времена Ломоносова имели хождение еще самые фантастические представления о строении Земли. Известный химик и минералог И. Г. Леман в своей книге о происхождении металлов утверждал, что «жилы, которые мы обнажаем во время горных работ, не что иное, как побеги огромного ствола, коренящегося в самой глубине Земли». «Мощные жилы подобны, таким образом, главным сучьям, отходящим от ствола, а прожилки — ветвям сего исполинского металлургического древа». Природа, утверждал Леман, обладает непостижимой «действенной силой», которая неудержимо гонит вверх произрастающие растения, металлы и минералы. И подобно тому, как по каналам стволов деревьев подымаются питательные соки, точно так же по расселинам и трещинам в земле подымаются находящиеся внутри Земли изначальные жидкие и парообразные материи, образующие металлы. [296]

296

Joh. Gottlieb Lehman n. Abhandlung von den Metall-Muttern und Erzeugung der Metalle, Berlin, 1753, S. 178–179.

Ломоносов был решительно чужд и враждебен подобным теориям, призывающим мистические силы для объяснения естественных явлений, совершающихся в природе. Ломоносов настойчиво ищет для них материалистическое объяснение, применяет к ним свои атомистические представления, становится на точку зрения физика и химика. С необычайной для его времени зоркостью Ломоносов постоянно отмечает приметы и признаки, указывающие на совершающийся или совершавшийся процесс в недрах Земли или на ее поверхности. Он объясняет происхождение слоистых пород осаждением их из водных бассейнов и доказывает это находками в них остатков ископаемых моллюсков. Он видит в чередовании слоев с раковинами и остатками наземных растений смену разных периодов в жизни Земли. Остатки ископаемых для него — прежде всего свидетельства происходивших общих грандиозных процессов. Внимание к «химичествующей натуре» приводит его к гениальной теории происхождения из органических остатков горючих «подземных материй» — торфа, бурых и каменных углей и, наконец, нефти, как проявления единого, хотя и многообразного процесса. При этом он указывает на значение внутренней теплоты Земли для образования нефти: «выгоняется подземным жаром из приуготовляющихся каменных углей оная бурая и черная масленая материя и вступает в разные расселины и полости сухие и влажные, водами наполненные, подобно как при перегонке бывает». В этом, по его убеждению, и состоит «рождение жидких разного сорта горючих и сухих затверделых материй» — «каменного масла» (нефти), гагата, которые все «хотя чистотою разнятся, однако из одного начала происходят» («О слоях земных», § 155). Интересно отметить, что Ломоносов указывал как на одно из доказательств происхождения горючих «подземных материй» на их «легкость», или, иными словами, малый удельный вес. «Все минералы, — писал Ломоносов, — в воде потопают; нефть по ней плавает, несмотря на то, что бывши в земных недрах приняла в себя несколько тяжелой горной материи. И самой твердой гагат мало чем воды тяжелее, хотя он состоит из грубых частей и ожесточал от вступления многих каменных частиц под землею».