Текст книги "Занимательная геохимия. Химия земли"

Прошлое и будущее геохимии

Из истории геохимических идей

Мне не хотелось бы, чтобы читатель думал, что вот теперь нам уже все ясно, все известно, что все элементы открыты… Не хочется, чтобы показалось, что легко дались наши знания, что наука о химии вещества выросла сама собой, без борьбы и исканий, без упорных и долгих трудов.

Нет, друзья, – прошлое науки учит тому, что многие сотни лет за ее научные истины боролись тысячи людей, они искали новых путей, ошибались, работали днями и ночами в подземельях старых лабораторий, боролись против невежества, гнета церкви и монастырей, боролись за понимание природы.

И далось это понимание не сразу!

Как-то, помню, стояли мы на берегу озера Вудъявр на Кольском полуострове. Перед нами был город, к нему вела шоссейная дорога, по которой то и дело проезжали автомобили[66]66
  Имеется в виду озеро Большой Вудъявр, на берегу которого вырос город Хибиногорск, нынешний Кировск. – Науч. ред.


[Закрыть]. И я лишь с трудом мог вызвать в своем воображении картину той дикой и неприветливой тундры, почти безжизненной, холодной, какой я ее увидел в первый раз, в 1920 году.

Приезжий, глядя теперь на людный город, прямые, широкие шоссе, мчащиеся по ним грузовики – на край, обжитый людьми, не может представить себе, что еще так недавно здесь была глухая тундра. Но подумал ли он о тех пионерах-исследователях, которые проходили здесь по заброшенным тропам в поисках руд и минералов? И о том, каких подчас тяжелых лишений и трудов стоило разведать богатства, скрытые в суровой тундре, чтобы вызвать к жизни этот край?

Так и в науке: изучая достижения современной научной мысли, глядя с завоеванных вершин на заманчивые перспективы ближайшего будущего, мы забываем о том, как трудно, медленно, с какими жертвами и лишениями были расчищены дремучие леса невежества и незнания.

Наука, которую мы называем геохимией, – это история химических элементов нашей планеты. Она могла окончательно сформироваться лишь в новейшее время, когда понятие об атомном строении материи стало реальностью и наука глубоко проникла в строение атома, в основных чертах выяснила его структуру.

Возникновение современной геохимии относится к началу XX столетия. Однако в широком смысле геохимические идеи, рассматривавшие понятие химического элемента, касавшиеся химического состава минералов и признаков отыскания руд и полезных минералов, существовали и развивались в течение последних трех-четырех столетий.

Основа геохимии – минералогия – и химия в своем развитии прошли много этапов, прежде чем достигли современного состояния.

В борьбе за существование человек уже в доисторические времена научился находить такие камни, которые могли служить ему для приготовления оружия и орудий производства; уже тогда его воображение поражала и красота самоцветов.

На более высокой ступени развития человека стало интересовать, что такое Земля, как она возникла. Стали зарождаться сказания о происхождении мира, или так называемые космогонии, медленно и постепенно сменявшиеся более положительными воззрениями. Уже довольно развитые представления мы встречаем у таких мыслителей, как Демокрит, Аристотель, Лукреций.

Любопытны взгляды Фалеса из Милета, жившего в конце VII века до нашей эры, отца греческой философии. Он учил, что вода – начало всех стихий, что из нее путем сгущения и испарения возникают все элементы мира, сам мир и то, что в нем рождается.

Возникли и противоположные точки зрения. Так, например, по мнению Гераклита, жившего за 500 лет до нашей эры, огонь проникает во все, производит отдельные предметы и вновь их поглощает; огонь превращается в море, которое в свое время выделяло землю и жар.

У Эмпедокла, обитателя Сицилии, находим первую догадку об огненно-жидком ядре Земли, основанную на знакомстве с вулканами и горячими источниками. Но он производил все существующее не из одного огня, а из четырех элементов, или стихий: земли, воды, воздуха и огня, которые не уничтожаются, но постоянно изменяются.

Несколько позднее Демокрит – создатель учения о постоянно движущихся, вечно неразрушимых мельчайших частицах, или атомах, отчасти примирил противоречия своих предшественников.

Особенно интересны взгляды величайшего натуралиста древности – Аристотеля (384–322 гг. до н. э.), уже считавшего Землю шарообразной: Вселенная имеет форму шара, а Земля, как самая тяжелая, занимает центр; вокруг нее расположены вода, а затем воздушная оболочка, образующая геосферы. Самый легкий элемент – огонь, а далее идет эфир. Земля, воздух, вода, огонь и эфир составляют пять элементов-качеств.

Аристотель отвергал учение Демокрита об атомистическом строении материи, выдвигая вместо этого представления об элементах-качествах и о первичной бескачественной материи. Он допускал возможность превращения одних металлов в другие и их произрастание в недрах Земли. Этим Аристотель создал предпосылки для последующего развития алхимии. Несмотря на ошибочность многих представлений Аристотеля, его влияние на развитие естественных наук было исключительно велико.

Ученик Аристотеля Теофраст (371–286 гг. до н. э.) в своей книге «Трактат о камнях» дал первые списки известных в то время минералов и сделал попытку их классификации на 3 группы: металлы, камни и земли. Его с полным правом можно считать основателем не только минералогии, но и науки о почвах и растениях.

В I в. н. э. выделяется замечательное для своего времени сочинение римского исследователя – Плиния Старшего, погибшего при извержении вулкана Везувия в 79 году. В этой работе наряду с фантастическими преданиями сообщается много верных сведений о минералах, названия которых отчасти сохранились и до наших дней.

С наступлением Средних веков развитие точных знаний в Европе приостановилось. В это время естественные науки и химия развивались преимущественно на Востоке.

В своеобразных трактатах арабских мыслителей IX–X веков мы находим указания на сосуществование отдельных металлов в природе. Так, Лука бен Серапион в предисловии к своему сочинению «Книга о камнях» говорил о том, что «попадаются камни, кои встречаются вместе с другими, камни, кои от других бегут, камни, которые другим изменяют, равно как камни, кои другие окрашивают».

Несомненно, поиски руд, обработка их и получение металлов и сплавов наводили на мысль о совместном нахождении химических элементов. Возникшие при этом обобщения о любви и ненависти между различными веществами были первыми геохимическими законами, не потерявшими своего значения и до сих пор.

Интересен труд философа Ибн Сины (Авиценны), родом из Бухары (985–1037), написавшего трактат о минералах, в котором он классифицирует их на: 1) камни и земли, 2) горючие и сернистые соединения, 3) соли, 4) металлы.

Другой выдающийся ученый Аль-Бируни (973–1048), родом из Хорезма, написал замечательную книгу на арабском языке – «Собрание сведений о познании драгоценных минералов», в которой он обобщил все минералогические данные того времени.

Сочинения по алхимии на арабском языке, появившиеся в IX веке, имеют большое значение в истории развития химии, поскольку в них впервые излагаются задачи подлинно химических методов исследования.

Алхимики главным образом занимались синтезом, то есть пытались получать новые вещества из уже им известных. Колыбелью алхимии была Александрия, откуда химические знания и навыки проникли в Сирию. От сирийцев алхимия перешла к арабам, которые занесли ее в Европу через Испанию.

Под алхимией обычно понимают обманное искусство делать золото из различных других металлов. Действительно, средневековые алхимики преимущественно занимались попытками облагораживания обычных металлов, стремясь превратить их в серебро или золото. Однако они решали не только эти задачи. Они занимались также поисками целительных средств и «философского камня». Если, говорили алхимики, внести в тело человека, заболевшего благодаря неправильному смешению соков организма, лекарство, которое вызывает правильное соотношение соков, то человек выздоравливает. Почему же невозможно при помощи тинктуры или порошка излечить «больные металлы»? Если только найти соответствующее вещество, надлежащим образом его обработать, то должно быть возможно при помощи искусства смешения быстро превратить простые металлы в благородные.

Постепенно неудачные опыты по превращению металлов заставили алхимиков искать иные применения своего искусства. Их внимание концентрируется на здоровье человека, и алхимия становится прислужницей медицины. Рождается медицинская химия, или ятрохимия. Крупнейшим ятрохимиком в Средние века был Парацельс (1493–1541).

Но хотя алхимиков и обвиняли в шарлатанстве, они принесли огромную пользу развитию химии, так как ими было произведено бесконечное количество разнообразных химических опытов, и, несмотря на то что их исходные мысли были неверны, они добивались крупных результатов.

Очень хорошо писал об алхимиках знаменитый философ Лейбниц: «…это обыкновенные люди большого воображения, а также опыта, но у них несогласие между воображением и опытом. Они питаются чистыми надеждами, что доводит их до гибели или выводит их на всеобщее посмешище. А на деле такие люди нередко знают из опыта и наблюдений природы больше фактов, чем иной уважаемый ученый».

Наступает эпоха Возрождения. Она знаменует собой переход к новому, более высокому этапу культуры.

Первым толчком для развития минералогии послужил расцвет горной промышленности в Семиградии (Венгрии), в Саксонии и Богемии.

Замечательными работами Агриколы (1494–1555) – врача и минералога в саксонском горном центре – было положено начало точному и углубленному пониманию объектов минералогии и геохимии. Его настоящее имя – Георг Бауэр. Он оставил многочисленные сочинения, представляющие собой сводку знаний того времени по рудным месторождениям. Самые замечательные его книги – «De natura fossilium» («О природе окаменелости», 1946) и «De re metallica» («О царстве металлов», 1556). Его классификация минералов уже приобретает научный характер. Впервые в нее входит понятие о сложности соединений, то есть химические принципы. Эта система легла в основу всех дальнейших минералогических работ до XVIII столетия включительно. Шведский химик и минералог Йёнс Якоб Берцелиус (1779–1848) занимался химическими анализами минералов и первый дал настоящую химическую классификацию их, а также первый ввел термин – «силикаты».

Большая роль в истории геологии и минералогии принадлежит научным обществам и академиям, особенно самой старой Академии – Academia del Cimento, которая была основана в 1657 году. В 1662 году было организовано Королевское общество в Лондоне, до сих пор являющееся Академией Великобритании.

Начиная с конца XVII и особенно начала XVIII века, научные общества и большие кунсткамеры-музеи получили широкое распространение. Огромную роль в развитии науки сыграли шведская академия наук и затем русская, основанная в 1725 году в Петербурге. В России геохимические идеи получили впервые яркое выражение в гениальных работах М. В. Ломоносова (1711–1765): «О слоях земных», «Слово о рождении металлов». Ломоносов впервые устанавливает странствование металлов и минералов. «Металлы с места на место переходят» – был его гениальный вывод. Он заложил фундамент новому представлению о минерале как о продукте, получающемся в результате жизни земной коры, представлению, которое в XX веке легло в основу новой науки – геохимии.

О Ломоносове написаны десятки книг, сотни статей; самые крупные исследователи, мыслители, ученые, писатели и поэты посвятили лучшие свои страницы анализу работ этого богатыря русской мысли, и все же нельзя исчерпать данную тему – так бесконечно широк и глубок был гений архангельского помора – Михайлы Ломоносова.

Перед нами могучая фигура закаленного в борьбе с полярной природой титана «с благородной упрямкой», не позволявшей ему сгибаться ни перед кем и ни перед чем.

Смелость, решительность, дерзание, граничащее с бурной фантазией, жажда знания «всего и вся», знания до корней и до начала всех начал, способность к глубокому философскому анализу в сочетании с блестящим умением ставить эксперименты, без которых он не мыслил науки, – таков был Ломоносов. И если семь городов древности спорили о том, кому принадлежит честь называться родиной Гомера, то более десятка различных наук и искусств спорят о том, кому принадлежит главное наследие Ломоносова: физика и химия, минералогия и кристаллография, геохимия и физическая химия, геология и горное дело, география и метеорология, астрономия и астрофизика, краеведение и экономика, история, литература, языкознание и техника. Действительно, Ломоносов сам был «целым университетом», как говорил о нем А. С. Пушкин.

Если современники не понимали Ломоносова, то уже появлялись новые поколения, уже росли те, кого он так пламенно учил и призывал:

 
О вы, которых ожидает
Отечество от недр своих
И видеть таковых желает,
Каких зовет от стран чужих,
О ваши дни благословенны!
Дерзайте, ныне ободренны,
Рачением вашим показать,
Что может собственных Платонов
И быстрых разумов Невтонов
Российская земля рождать.
 

С тех пор прошло 200 лет, и только сейчас на наших глазах его гениальные предвидения и дерзкие теории воплощаются в величайшие научные истины, и его заветные мечты о величии и славе Родины стали претворяться в жизненную реальность.

Ломоносов понимал науку не только как простое описание явлений, а как их объяснение. Он считал, что нужно изучать не тела сами по себе, а их внутреннее строение, причины, которые вызывают это строение, и силы, которые действуют внутри вещества. Он понимал, что вся наука во всех ее проявлениях зависит от решения единой великой задачи – что такое вещество? Как оно построено и из чего состоит?

И Ломоносов приходит к заключению, что вещество состоит из отдельных частиц, которые обладают особым притяжением, силой инерции, движением; одни из них поменьше – это простые атомы, другие побольше – молекулы. Все они невидимы глазу, находятся в состоянии постоянного движения и вращения. Это замечательное суждение, в сущности, полностью отвечает современному атомистическому мировоззрению.

Почти за полвека до великого французского химика Лавуазье Ломоносов доказывает, что ничто в природе не может теряться, и этим он, в сущности, устанавливает великий закон природы – закон сохранения вещества и энергии.

Постепенно вникая в изучение природы первоначальных частичек, через физику Ломоносов приходит к химии… Химия – это наука об изменениях, происходящих в составе тела, то есть наука, зависящая от явлений физики и механики.

В блестящем своем «Слове о пользе химии», прочитанном в общем собрании Академии наук в 1751 году, он открывает грандиозные перспективы новой химии; он отрекается от старых идей алхимиков, рождающихся в их таинственных лабораториях; он закладывает новое здание химии, в котором господствует число и вес, и законы математики. Эти идеи он осуществляет и на практике.

В 1748 году после многолетней борьбы он наконец организует в Петербурге на Аптекарском острове первую в России научную химическую лабораторию, где ведет точный учет меры, веса и пропорций вещества.

В 1752–1753 годах Ломоносов читает первый в мире курс «физической химии». «Широко распростирает химия руки свои в дела человеческие», – говорит он и упорно работает над тем, чтобы удовлетворить практические запросы своей страны. Он получает новый состав оптического стекла; после трех тысяч опытов начинает изготовлять цветную смальту для мозаики, строит специальную мозаичную фабрику, изучает состав минералов Урала, занимается проблемами селитры и фосфора.

Среди первых задач, поставленных новой экспериментальной лабораторией, Ломоносов намечает приготовление чистых веществ. Это приводит его к изучению чистых металлов, солей, селитры, и старые уроки технологии и минералогии воскресают в новом виде. Для него минерал есть смешение первоначальных частиц, и его свойства зависят от «взаимного союза частиц».

Камень так же, как и всякое другое вещество, имеет свою историю жизни и смерти, и Ломоносов призывает к изучению природных минералов новыми методами.

Условия образования минералов он связывает с геологическими процессами, ищет их разгадки в глубинах, в расселинах вулканов, насыщенных раскаленными парами серы, на поверхности он видит зарождение камней в остатках животных, растений. Так в представлениях Ломоносова, замечательно сочетавшего в себе естествоиспытателя, натуралиста и философа-химика, камень оживает в свете новых идей.

Вот что пишет М. В. Ломоносов в своей замечательной книге «О слоях земных» 1763 года: «Вот каковы земные недра; вот слои, вот прожилки других материй, кои произвела в глубине натура. Пускай примечают их разное положение, цвет, тягость, пускай употребляют в размышлении совет от математики, от химии и обще от физики».

Это уже не старая скучная описательная минералогия, а новая наука – геохимия, химия Земли. И подобно тому как впервые в истории научной мысли на границах между физикой и химией он закладывает мощное здание физической химии, так на границах химии и геологии он зачинает новую науку, у которой в то время еще не было имени.

Надо было, чтобы прошло еще 70 лет, пока слово «геохимия» впервые в 1838 году прозвучало в устах крупнейшего натуралиста начала XVIII века, швейцарского химика Христиана Фридриха Шёнбейна (1799–1868), который спустя 4 года писал:

«Уже несколько лет тому назад я публично высказал свое убеждение, что мы должны иметь геохимию прежде, чем может идти речь о настоящей геологической науке, которая, ясно, должна обращать внимание на химическую природу масс, составляющих наш земной шар, и на их происхождение, по крайней мере, столько же, сколько на относительную древность этих образований и в них погребенных остатков допотопных растений и животных. С уверенностью можно, конечно, утверждать, что геологи не вечно будут следовать тому направлению, последователями которого они сейчас являются. Они для расширения своей науки, как только окаменелости не смогут достаточно служить им, должны будут искать новые вспомогательные средства и, без сомнения, тогда введут в геологию минерало-химические пути исследования. Время, когда это совершится, кажется мне не столь далеким».

И здесь история науки рассказывает нам, как в результате предшествующего развития мысли создалось и новое понятие и новый успех.

Для того чтобы широкие химические закономерности могли быть надежно обобщены в геохимические законы, чтобы они из гениальных догадок превратились в твердо установленные и проверенные научные обобщения, потребовалась длительная и кропотливая работа над фактами.

Огромная заслуга в этом направлении принадлежит великому русскому ученому Дмитрию Ивановичу Менделееву (1834–1907), который открытием закона периодичности свойств химических элементов подвел реальное основание под бесплодную до тех пор мысль о единстве строения всей Вселенной.

Д. И. Менделеев как ученый-химик начинает свою деятельность в пятидесятые годы XIX столетия, когда стала энергично развиваться русская промышленность. И Менделеев, горячо любя свою родину, не отгораживается от практики, а занимается ею со всей присущей ему энергией.

Он пишет об использовании нефти, каменного угля, об их запасах и происхождении, находит состав бездымного пороха, изучает возможности развития железной промышленности.

Конечной целью научного изучения он считает «предвидение и пользу».

Главный труд Д. И. Менделеева – это «Основы химии», изданные впервые в 1869 году, выдержавшие при его жизни 8 изданий и неоднократно издававшиеся после его смерти.

Эту книгу Дмитрий Иванович считает своим любимым детищем. «В них мой образ, мой опыт педагога и мои задушевные научные мысли».

«В „Основах химии“ вложены мои духовные силы и мое наследие детям», – писал он в 1905 году.

Открытие Периодической системы химических элементов, безусловно, указало новые пути развития химии и принесло Дмитрию Ивановичу Менделееву мировую известность.

Замечательную оценку дал этому закону Ф. Энгельс. Он говорил: «Менделеев доказал, что в рядах сродных элементов, расположенных по атомным весам, имеются различные пробелы, указывающие на то, что здесь должны быть еще открыты новые элементы. Он наперед описал общие химические свойства одного из этих неизвестных элементов… Несколько лет спустя Лекок де Буабодран действительно открыл этот элемент… Менделеев, применив бессознательно гегелевский закон о переходе количества в качество, совершил научный подвиг…»[67]67
  Энгельс Ф. Диалектика природы.


[Закрыть]

Менделеев предсказал новые химические элементы, исправил атомные веса и дал правильные формулы многим химическим соединениям.

Менделеев первый уподобил атомы небесным телам – звездам, Солнцу и планетам – и предположил, что строение атома сходно со строением небесных систем, вроде солнечной или системы двойных звезд.

Для геохимии периодический закон явился той основой, которая сделала возможным систематическое изучение законов сочетания химических элементов в природных условиях.

Закон был открыт. Но для того чтобы объяснить его, указать его смысл и значение для всего нашего миропонимания, нужно было, чтобы прошло еще 75 лет, чтобы прошел период грандиозной исследовательской работы, период борьбы различных течений; нужно было, чтобы проделаны были новые многочисленные эксперименты.

Устанавливая глубочайшие связи между химическими и физическими явлениями, Менделеев осуществил знаменитые слова Ломоносова: «Химик без знания физики подобен человеку, который всего искать должен ощупом. И сии две науки так соединены между собой, что одна без другой в совершенстве быть не могут».

Почему периодический закон химических элементов играл, играет и будет играть такую исключительно важную роль в истории науки? Потому что таблица Менделеева очень проста и представляет собой простой ряд природных фактов, правильно сопоставленных друг с другом в определенной пространственной, хронологической, энергетической и генетической связи. В ней нет ничего придуманного. Она – сама природа. Доступный нашему восприятию окружающий нас реальный мир веществ есть, в сущности, грандиозная таблица, развернутая по длинным периодам, разбитая на отдельные части.

Будут, конечно, появляться и умирать новые теории, блестящие обобщения и новые представления будут сменять устаревшие понятия; величайшие открытия и эксперименты будут далеко превосходить все прошлое и открывать невероятные по новизне и широте горизонты – все это будет приходить и уходить, но периодический закон Менделеева будет всегда жить, развиваться, уточняться и руководить исканиями.

Менделеев в своих работах призывал всех к дальнейшему развитию закона.

В одном из введений к «Основам химии» он писал: «Зная, как свободно и радостно живется в научной области, невольно желаешь, чтобы в нее вошли многие, и этому я подчиняю свое изложение. Поэтому невольно многие места моей книги полны желания, чтобы химическое миросозерцание, которое я старался развивать у читателей, побудило их к дальнейшему изучению науки. Набор на службу науке молодого поколения пусть не страшит тех, которые понимают настоятельную необходимость родины в практической деятельности – в области сельского хозяйства, промышленности и заводского дела. Лишь тогда, когда узнаются истины сами по себе в своей абсолютной чистоте, они могут прилагаться к жизни».

Этот призыв к молодому поколению всегда звучал у Менделеева. К нему на лекции стекались студенты всех факультетов. Его слово подчиняло себе слушателей, и аудитория была полна. Студенты приходили послушать не готовые схемы, а послушать, как думает, мыслит и творит великий учитель.

В XIX веке изучение химического процесса поставило минералогию в связь с физической химией и влило новое, более точное содержание в понимание тех перегруппировок химических атомов, которые идут в земной коре.

Это течение, укрепившееся в последние годы XIX века, подготовило почву для геохимических идей, выдвинув необходимость при анализе процесса образования минералов обращать внимание на те элементы, из которых они слагаются.

И тем не менее геохимия не могла родиться, пока оставалось неясным само представление об атоме, элементе или кристалле.

Только периодический закон Менделеева, успехи физики и особенно кристаллографии сделали атом реальностью, кристаллографическую решетку – фактически – явлением природы, а элемент с его свойствами связали со строением атома.

Почва для создания геохимии была готова, но нужно было еще огромное количество фактов и наблюдений, надо было наладить огромную экспериментальную работу в ряде институтов, где даже не сотни, а тысячи определений, сложных и трудных, намечали правильные пути работы. Только эти новые фактические завоевания, объединившись с завоеваниями теоретической мысли физика и кристаллографа, открыли пути перед современной геохимией.

И ныне, трудами по преимуществу русских, а также норвежских и американских исследователей, создалась эта самостоятельная научная дисциплина, имеющая целью изучение атома и его судеб в реальной обстановке окружающей нас природы.

Геохимия, в противоположность другим геологическим дисциплинам, изучает не судьбы и свойства молекул, химических соединений, минералов, горных пород или их геологических комплексов; она изучает судьбы самого атома, прежде всего в условиях земной коры, доступных точному эксперименту; она изучает его поведение, перемещения, миграции, сочетания, рассеяния и концентрации. При этом всю длинную и сложную историю каждого элемента менделеевской таблицы она призвана не только очертить и выявить, но и связать со свойствами его атомов, от которых и зависит жизненная судьба элемента.

Точное определение и развитие геохимия получила в нашей стране, и русские ученые сыграли здесь исключительную роль. При этом были достигнуты такие успехи, что в мировой геохимической науке советская геохимия вполне заслуженно заняла почетное место.

Начало русской школе геохимии было положено в Московском университете академиками В. И. Вернадским и автором этой книги – А. Е. Ферсманом.

Среди химиков и геологов в Америке, Германии и Норвегии создалась своя школа, но ее работы носили несколько иной, более узкий характер.

В особенности следует отметить геолога из Вашингтона Франка Кларка (1847–1931), который в 1908 году опубликовал свою работу – «Данные о химии Земли» («Data of geochemistry»). Кларк 36 лет занимался сбором химических анализов пород и минералов и в своей книге, критически переработав значительный фактический материал, сделал обобщающие выводы о среднем химическом составе различных земных пород и всей земной коры в целом.

Но Кларк не рассматривал свои данные как основу для изучения земных процессов.

Большое влияние на развитие геохимии оказали норвежские ученые Иоганн Фогт (1858–1932) и Виктор Мориц Гольдшмидт (1888–1947).

Фогт положил основание физико-химической петрографии, имевшей большое значение для изучения магматических процессов и давшей широкие возможности для подсчета химического состава земной коры. Тесно связывая кристаллографию с физикой твердого тела, В. М. Гольдшмидт сыграл большую роль в зарождении современной кристаллохимии и сделал особенно много в области изучения геохимии глубоких оболочек земной коры. Широко известна серия его работ – «Законы распределения химических элементов в земной коре».

В отличие от Кларка и Гольдшмидта, русская школа геохимиков широко применяет идеи геохимии для разрешения практических вопросов.

Наши геохимики всюду стараются следовать завету М. В. Ломоносова – вносить в анализ окружающей природы «совет от математики, физики и химии», давая также углубленный геохимический анализ Периодической системы Д. И. Менделеева.

Крупнейшим исследователем живой и мертвой природы, творцом новых научных течений, создателем русской минералогии и мировой геохимии является академик Владимир Иванович Вернадский.

Владимир Иванович Вернадский учился на физико-математическом факультете Санкт-Петербургского университета и окончил его в 1885 году.

Выдающуюся роль в жизни университета играл в те годы молодой Д. И. Менделеев. Это были годы расцвета его таланта.

К лекциям Менделеева по химии страстно прислушивался молодой Владимир Иванович, увлекавшийся новыми мыслями своего учителя. Он уже тогда оценил значение эксперимента в точном знании.

В эти замечательные годы борьбы за науку огромное влияние на В. И. Вернадского оказал В. В. Докучаев. На его лекциях В. И. Вернадский научился понимать значение точного знания и точного метода исследования.

Из классического труда Докучаева «Русский чернозем» Владимир Иванович почерпнул глубокую идею о почве как особом естественно-историческом теле, и многие его мысли в биогеохимии возникли под влиянием научных идей В. В. Докучаева.

Весь долгий жизненный путь (1863–1945) Владимира Ивановича – это путь упорного труда и яркой творческой мысли, путь, открывающий целые новые области в науке и наметивший новые направления естествознания в нашей стране.

Владимир Иванович сыграл огромную роль и как историк науки, ставивший всегда исторический принцип и исторический метод в основу естествознания.

И от своих учеников он требовал всегда глубокого освещения истории вопроса. Он говорил: «Мы, естествоиспытатели, должны учиться у историков глубоким историческим методам понимания прошлых судеб человечества. Только используя эти методы, мы сможем сделаться историками природы».

Более 20 лет жизни В. И. Вернадского, с 1890 по 1911 год, были связаны с Московским университетом, где он работал профессором минералогии и кристаллографии.

Нужно сказать, что преподавание минералогии в Московском университете до Владимира Ивановича ограничивалось скучным описанием минералов. Коллекции были в беспорядке. В. И. Вернадский не только приводит эти коллекции в порядок, но и обогащает их собственными экспонатами, собранными во время многочисленных экскурсий и путешествий. Он очень часто путешествовал по России и за границей вместе со своими учениками, придавая этим экскурсиям большое значение в деле подготовки будущих ученых. В. И. Вернадский коренным образом перестроил преподавание минералогии: вместо сухой описательной дисциплины он создал химическую минералогию на исторической основе и отдельно вел курс кристаллографии. Вернадский создал первый научный минералогический кружок, охвативший всех минералогов Москвы. Вместе с тем он вводит в практику своих сотрудников и учеников обязательное выполнение экспериментальных работ по физико-химическому описанию химических соединений и минералов, сыгравшее огромную роль в деле создания школы минералогов-натуралистов.