Рассказы о самоцветах

«Предмет, которым сие Общество предполагает заниматься, — есть минералогия во всем пространстве сего слова» — вот как определялись задачи этого нового общества, воскресившего прекрасные традиции Вольного экономического общества 1765 г.

Увлечение самоцветами привело к открытиям замечательных месторождений: алмаз, изумруд, топаз, рубеллит, рубин, эвклаз, хризолит, хризоберилл, демантоид, гиацинт, уваровит и т. д. и т. д. — трудно перечислить все эти замечательные открытия за 1820–1850 гг., связанные с богатством Урала и Забайкалья. Теперь действительно в нашей стране были замечательные богатства самоцветов, сверкающие камни, которые могли послужить созданию настоящего ограночного дела. Вся палитра многоцветных камней раскрывалась в этих минералах.

Уральские кустари за обработкой самоцветов

Понятно, что в этой обстановке исключительного интереса к наукам о Земле создались и выросли крупнейшие минералоги-исследователи. Здесь по путям, намеченным первым кристаллографом России Купфером (1799–1865), академик Николай Иванович Кокшаров (1818–1892) работал в течение почти 40 лет над отдельными томами своего труда «Материалы для минералогии России»; целыми часами измерял он однокружным гониометром прекрасные кристаллы различных месторождений, и до настоящего времени многие его цифры являются в науке самыми правильными и самыми точными.

За академиком Кокшаровым и его школой в здании Горного института вырастала могучая фигура академика Евграфа Степановича Федорова (1853–1919), геометра, кристаллографа и минералога, заложившего основу современного понимания кристалла и его строения.

И, наконец, целая эпоха наметилась в трудах академика Владимира Ивановича Вернадского (1863–1945). В классических работах «История минералов земной коры» и «Опыт описательной минералогии» им были заложены основы точного минералогического знания о нашей стране в целом. Сама минералогия в замечательных трудах Владимира Ивановича вырастает в науку о химии Земли, и минерал неразрывными путями связывается со всем космосом, с самим человеком, его культурой, хозяйством и промышленностью. И в прекрасном Минералогическом музее ^[7] Академии наук в Москве он воплотил эти идеи и тесно связал минерал с живым веществом, создав новое научное течение — биогеохимию.

7

Ныне носящем имя А. Е. Ферсмана.

Так создались новые школы русских минералогов и геохимиков, и новые пути раскрылись перед русской наукой и русским камнем.

Новые пути минералогической науки

Так постепенно мы пришли к современной минералогии. Так выросла она в многогранную дисциплину, пришедшую на смену описательной минералогии прошлого.

Не надо забывать, что в цикле геологических дисциплин минералогия является самой старой наукой о Земле и ее веществе. Совершенно понятно, что в связи с общим размахом естествознания и успехами геологии минералогия в последние 25 лет стала перестраиваться и превращаться, особенно в нашей стране, в ряд самостоятельных научных дисциплин.

Сейчас в самой природе наметились совершенно определенные системы, смысл которых нам открыла лишь современная наука: атом, молекула и их сочетание.

Соответственно этому наметилось и развитие отдельных дисциплин: геохимии, изучающей атом в условиях Земли и мироздания в целом; минералогии, изучающей минерал в условиях земной коры, и петрологии, освещающей проблемы горных пород и их историю.

За последние годы уточнился и характер тех основ, на которых строятся эти дисциплины. Их законы в основном решают проблемы упорядочения рассеянной в пространстве материи, определяют судьбы 90 % окружающей нас природы.

В кристаллической решетке атом нашел и еще более высокую форму своей организованности; и если в нем самом закон подвижных равновесий определяется планомерными системами эллиптических орбит, электромагнитных клубков, то здесь статическое равновесие достигается прочной постройкой из сферических полей этих атомов, расположенных в пространстве по законам прямолинейной геометрии.

Таким образом возникла химия земной коры с разделением ее на минералогию, изучающую минерал как соединение атомов в природе, и геохимию, изучающую сам элемент в мироздании.

На фоне этих идей старая минералогия должна была переживать коренную ломку. Из огромного накопленного ею научного материала возникли новые научные течения, которые врываются в химию, создавая кристаллохимию, радиологию, намечая новые законы атомной физики; в геологию, в науку о живом веществе, подводя новые материалистические основы.

Знаменитый уральский горщик Данило Кондратьевич Зверев (1854–1940) из деревни Колташи

На фоне этих идей создавалась и создается геохимия — замечательная наука XX в., изучающая судьбы и пути миграции, а также сочетания отдельных атомов в мироздании. Ее задача — выявить основные черты тех типов атомов — элементов, которые составляют в разных сочетаниях природу и космос во всем его многообразии.

Количественное и качественное распределение отдельных элементов в земной коре и в отдельных ее оболочках и процессах; законы перемещения (миграции); рассеяние или накопление элементов с образованием тех мест концентрации, которые мы называем месторождениями и на которых построено наше горное дело и металлургия; законы сочетания элементов между собой в различных условиях земной коры, ее оболочек и областей земной поверхности; законы участия элементов в построении почвы, горных пород и живого вещества и, наконец, законы использования вещества самим человеком — таковы основные задачи геохимии как науки об истории атомов.

Точное определение геохимии как науки было впервые дано в нашем Союзе, хотя ее положения наметились больше 100 лет назад еще в трудах швейцарского ученого Шенбейна (1799–1868). Основные ее проблемы были поставлены в нашей стране, и хотя ее экспериментальные основы были заложены сначала в Норвегии школой Гольдшмидта, хотя корни этих идей наметились еще в достижениях американских школ, однако основная формулировка ее законов и проблем принадлежит прежде всего нашему русскому академику В. И. Вернадскому и его школе.

Вторая наука (исторически первая) — минералогия. По концепции русских исследователей, минералогия призвана изучать химические соединения земной коры — молекулы, кристаллические решетки, коллоидальные обломки этих решеток или аморфные тела — в конкретных условиях земной коры.

Минералогия в течение двух с половиной тысячелетий своего существования была наукой описательной, и только благодаря точности ее достижений она подошла к пониманию природы минерала по существу (мы не должны забывать огромную роль точного факта, накопленного исследователями всех народов и всех веков).

Минералогия, изучающая минерал во всех его свойствах — кристаллических, физических, механических и кончая химическими, изучающая его не как самодовлеющее тело, а как часть неразрывного целого единой земной коры, именно сейчас подошла в нашей стране к постановке ряда важнейших и глубочайших проблем науки. Как мы знаем, минерал образуется из сочетания нескольких элементов Земли. Почему же таких сочетаний в природе нам удалось узнать всего лишь около 3 тыс., да и среди них обычными являются только 400? Очевидно, что существуют специальные законы минералогии, которые суживают это число и которые вызывают в природе только строго определенные комбинации элементов.