Файл: Betekhtin.pdf

Введение

21

сания кристаллографических форм, физических и химических особен
ностей с полными химическими анализами минералов. В России этот
период совпал с периодом разложения крепостнического строя, оказав
шегося тормозом для развивавшегося на основе внедрявшейся машин
ной техники и крупного производства капитализма. Сильно возросшие
требования промышленности создали благоприятную почву для разви
тия наук, в том числе и минералогии.

Ярким представителем русских минералогов этого времени был акад.

Н. И. Кокшаров

 (1818–1892). Его имя связано с расцветом русской мине

ралогии, широко признанной и за границей. Кокшаровым была проделана
огромная работа по точному изучению и систематизации минералов на
ших месторождений. Его многочисленные, до сих пор непревзойденные по
точности описания и измерения кристаллов, главным образом на ураль
ском материале, прочно вошли во все учебники и справочники по минера
логии. Результаты многолетних исследований выразились в создании ори
гинального одиннадцатитомного труда «Материалы для минералогии
России» (1852–1892). На протяжении всей своей деятельности ученый тес
нейшим образом был связан с Минералогическим обществом, деятельность
которого в тот период достигла стадии расцвета. Признание научных до
стижений Н. И. Кокшарова за границей выразилось в избрании его чле
ном десяти иностранных академий.

Другим выдающимся исследователем минералов того времени был

современник Н. И. Кокшарова акад. 

П. В. Еремеев

 (1830–1899), долгое

время преподававший минералогию в Горном институте. Как и Кокша
ров, он принимал самое активное участие в изучении всех поступавших в
Минералогическое общество новинок. Своими многочисленными иссле
дованиями физиографии минералов, особенно двойников и псевдомор
фоз, он внес крупный вклад в развитие отечественной минералогии.

По мере накопления полных химических анализов минералов, проводив

шихся многими исследователями (акад. 

Т. Е. Ловиц

 (1757–1804), 

Н. Вокелен

(1763–1829), 

Р. Ф. Герман

 (1805–1879), 

С. Теннант

 (1761–1826),

Г. Розе

(1795–1864),

Г. И. Гесс

 (1802–1850) и др.), внимание ученых стал привлекать

вопрос о систематике минералов на химической основе. Но рациональная
классификация минералов оказалась возможной только после появления

периодической системы химических элементов

, созданной гениальным рус

ским ученым 

Д. И. Менделеевым

 (1834–1907). Огромное значение периоди

ческого закона подчеркивается тем, что он лег в основу многих величайших
достижений современности в области естественных наук.

Современный период развития минералогии. 

В конце XIX и начале

ХХ вв. мощный рост капиталистического производства (и прежде всего
металлопромышленности) обусловил широкое развитие техники и по
требовал весьма значительного использования минерального сырья. Это,
конечно, не могло не отразиться и на развитии наук, в том числе кристал
лографии, минералогии, а также физики, химии, физической химии и др.

Общая часть

22

Крупнейшими достижениями русской науки в области кристаллогра

фии мы обязаны гениальному русскому ученому акад. 

Е. С. Федорову

(1853–1919). Путем строгого математического анализа он подошел к 

тео'

рии строения кристаллов

 и в 1890 г. опубликовал классический труд ми

рового значения «Симметрия правильных систем фигур», в котором
дал вывод единственно возможных 230 пространственных групп симмет
рии. Годом позже (1891) немецкий математик 

А. Шенфлис 

(1853–1928)

опубликовал вывод тех же пространственных групп, позднее внеся в него
поправки в соответствии с указаниями Е. С. Федорова. Таким образом,
приоритет в этом отношении принадлежит нашему ученому, чего не от
рицал и сам Шенфлис.

Другое крупнейшее достижение Е. С. Федорова относится к области

микроскопического изучения минералов. Им создан универсальный оп
тический метод исследования кристаллических зерен в тонких шлифах с
помощью специально сконструированного им столика, получившего на
звание «федоровского».

Открытие Д. И. Менделеевым закона периодичности и создание пе

риодической системы химических элементов сыграло исключительную
роль в развитии минералогии.

Мысль о том, что минералы представляют собой 

продукты химических

реакций

, совершающихся в земной коре, наиболее ярко отражена в много

численных трудах крупнейшего русского естествоиспытателя профессора
Московского университета акад.

В. И. Вернадского

 (1863–1945). Он учил

ся у таких корифеев русской науки, как Д. И. Менделеев, Н. А. Меншут
кин, В. В. Докучаев, А. П. Карпинский, и по праву считается реформато
ром отечественной минералогии. Рассматривая минералогию как «химию
земной коры», Вернадский создал новое направление в области минерало
гических исследований. Много внимания он уделял вопросам химической
конституции минералов в свете новейших достижений мировой науки,
вопросам парагенезиса минералов и изучению условий существования
минералов в природе в историческом аспекте. В 1891 г. Вернадский дока
зал опытом положение о том, что в алюмосиликатах может иметь место
замена четырехвалентного кремния трехвалентным алюминием, играющим
роль кислотной функции. Спустя 30 лет это положение не только было
полностью подтверждено рентгенометрическими исследованиями полевых
шпатов, но и помогло в изучении структур других алюмосиликатов.

Минералогия В. И. Вернадского внесла свежую струю в развитие ми

нералогических знаний в нашей стране, опередив в этом отношении зару
бежные страны. Как результат огромного кропотливого труда в период
1908–1914 гг. появился первый том его классической монографии по ми
нералогии России «Опыт описательной минералогии», посвященный клас
су самородных элементов. К сожалению, этот труд, так же как и «История
минералов в земной коре», остался незаконченным при жизни ученого.

Введение

23

Обладая большой эрудицией и превосходным знанием литературно

го наследия, Вернадский дал ряд интереснейших обобщений, послужив
ших основой для созданной им новой области знания — 

геохимии

. Пер

вые попытки обобщения по химическим процессам в земной коре
делались еще в середине прошлого столетия 

К. Бишофом

 (1792–1870) и

Эли де Бомоном

 (1798–1874). Кроме В. И. Вернадского своим современ

ным развитием геохимия обязана

В. М. Гольдшмидту

 (1888–1947) и осо

бенно советскому ученому акад. А. Е. Ферсману.

В 1895 г.

В. Рентген 

(1845–1923), изучая катодные лучи, открыл

Хлучи (называемые теперь рентгеновскими лучами), положившие на
чало развитию новой методики исследования минерального вещества.
По инициативе немецкого кристаллохимика 

П. Грота

 (1843–1927), ак

тивно переписывавшегося с Е. С. Федоровым, были подготовлены экс
перименты с применением рентгеновских лучей для проверки гипоте
зы о решетчатом строении кристаллов. Открытие в 1912 г. немецким
физиком 

М. Лауэ

 (1879–1960) явлений дифракции рентгеновских лучей

при прохождении их через кристалл и дальнейшие исследования в этом
направлении русского ученого

Г. В. Вульфа

 (1863–1925), английских уче

ных 

У. Г. Брэгга

 (1862–1942) и 

У. Л. Брэгга

 (1890–1972) (отца и сына),

американца 

Л. Полинга

 (1901–1994) и др. позволили тесно связать внут

реннее кристаллическое строение минералов с их химическим составом
и физическими свойствами. Исследования в этой области доказали пра
вильность догадок Ньютона, Ломоносова и Браве о кристаллическом стро
ении и подтвердили теоретический вывод 230 законов расположения ато
мов внутри кристаллов, впервые сделанный Е. С. Федоровым (1890).
Федоровское учение о симметрии целиком легло в основу современного
рентгеноструктурного анализа кристаллов. В результате этих достиже
ний зародилась новая отрасль научного знания — 

кристаллохимия

 — на

ука о законах пространственного расположения и взаимного влияния ато
мов или ионов в кристаллах и о закономерностях связи кристаллической
структуры минералов с их физическими и химическими свойствами.

Весьма важны достижения в области физической химии, в частности

в учении о фазах (в физикохимическом смысле слова) и о равновесиях
физикохимических систем. В этой области исследований мировая наука
многим обязана американцу Дж. В. Гиббсу и норвежцу В. М. Гольдшмид
ту, давшим правило фаз, а также нашему выдающемуся ученому — акад.

Н. С. Курнакову

 (1860–1941), создателю физикохимического анализа спла

вов и других сложных тел с применением геометрических методов изобра
жения соотношений между составом и свойствами изучаемых веществ.
С его именем связано также создание термического анализа минералов.

Наряду с изучением природных объектов велись и эксперименталь

ные исследования по синтезу соединений, встречающихся в природе.
Искусственным получением минералов занимались еще в XVIII в.,

Общая часть

24

но систематические опыты по синтезу минералов начали проводиться
лишь в середине XIX в. (Г. Добре, 

Ф. Фуке

 и др.). Больших успехов в этой

области достиг наш русский ученый 

К. Д. Хрущев

. В начале XX в. иссле

дования по синтезу главным образом породообразующих минералов на
чали осуществляться в США усилиями 

Н. Боуэна

, 

О. Таттла

 и др.

Таким образом, конец XIX и начало XX вв. ознаменовались рядом

крупных достижений главным образом в области кристаллографии, фи
зики и физической химии.

Дальнейшее развитие минералогии в XX в. не сводилось только к на

коплению фактических сведений о кристаллической структуре и свойствах
новых минералов. Постепенно наращивалась методическая основа для все
более точных и локальных исследований состава и реальной структуры
минералов с учетом неоднородностей их строения. Применение электрон
ной микроскопии и дифракции электронов позволило существенно уточ
нить сведения о природе глинистых минералов и других слоистых силика
тов. В начале второй половины XX в., с изобретением французским ученым

Р. Кастеном

 рентгеновского микрозондового анализатора, был подготов

лен очередной качественный скачок в методике минералогических иссле
дований. Применение микрозондового анализа, способного дать сведения
о химическом составе выделений микронного масштаба, привело к резко
му возрастанию числа вновь открываемых минералов; некоторые же обра
зования, ранее считавшиеся однородными, были выведены из числа мине
ральных видов (дискредитированы), будучи квалифицированы как смеси.
Минералогия наших дней, используя прецизионные методы исследования,
изучает превращения минералов, восстанавливает их термическую исто
рию, используя данные об их тонкой структуре. Исследования последних
лет имеют иногда своими объектами столь малые частицы минерального
вещества, что можно говорить о возникновении новой отрасли геологи
ческого знания — наноминералогии.

Развитие минералогии в Советском Союзе.

 В развитии отечествен

ной минералогии, как и во всех других науках, резкий перелом наступил
после 1917 г. Широко развернувшиеся геологические исследования и
поисковоразведочные работы в самых различных районах Союза нео
бычайно обогатили наши знания, особенно в области региональной ми
нералогии. За сравнительно короткий срок была проделана огромная ра
бота по систематическому изучению не только старых районов, но и
целого ряда новых обширных областей Союза, вовсе не охваченных или
слабо затронутых предыдущими исследованиями. Некоторые из них ока
зались исключительно интересными в минералогическом и других отно
шениях. Без детальных минералогических исследований было бы немыс
лимо открытие весьма многочисленных месторождений полезных
ископаемых, явившихся сырьевой базой для мощного развития самых
различных отраслей нашего народного хозяйства.

Введение

25

Каждому минералогу приходилось иметь дело с непосредственным

приложением своих знаний к конкретной практической работе, которая,
в свою очередь, требовала углубленного изучения природных явлений, а
в связи с этим и расширения теоретических знаний. При этом лучшие
прогрессивные традиции русской науки предшествующего периода, от
раженные в трудах Н. И. Кокшарова, Е. С. Федорова, В. И. Вернадского
и др., получили дальнейшее развитие.

На смену прежним, часто формальным описаниям минералов пришли

целеустремленные исследования минеральных веществ. Минералогов пе
рестала интересовать одна лишь эстетическая сторона природных мине
ральных тел и хорошо образованных кристаллов. Главное внимание нача
ли уделять изучению особенностей состава и различных тонких свойств
минеральных веществ — свойств, которые могут быть так или иначе ис
пользованы для научных и практических целей. В вопросах, связанных
с условиями образования минералов вместо стремления к гипотетическим,
часто ничем не доказанным выкладкам, исследователей стало интересовать
реальное положение вещей в природе. Начали разрабатываться научные
методы анализа парагенезиса минералов с применением законов физичес
кой химии. Всемирно признанные достижения в этом направлении при
надлежат акад. 

Д. С. Коржинскому

 (1899–1985) и его ученикам.

Большую роль в открытии и освоении минеральных богатств сыгра

ли экспедиционные исследования, проводившиеся Академией наук
СССР в ряде районов нашей страны под непосредственным руководством
выдающегося ученого 

А. Е. Ферсмана

 (1883–1945), талантливого ученика и

продолжателя дела В. И. Вернадского. Необычайно многогранная деятель
ность этого ученого, обладавшего неиссякаемой энергией, наиболее плодо
творно проявилась в советское время. Он изучил сотни самых различных
месторождений на Урале, в Средней Азии, Сибири и зарубежных странах,
но главное внимание уделял неисследованным районам Кольского полуост
рова, освоение которых неразрывно связано с его именем. Из многочислен
ных его трудов особое значение для советской минералогии имеет моногра
фия «Пегматиты», в которой обобщены результаты обширных многолетних
исследований. Впоследствии Ферсман перешел к вопросам геохимии, кото
рой посвятил многие (и притом) главные свои работы. Нельзя не отметить
еще одной стороны его необычайно многогранной деятельности, а именно
популяризации минералогии и геохимии главным образом среди учащихся
и молодежи. Своей популярно изложенной «Занимательной минералоги
ей», многократно переиздававшейся, он сумел возбудить интерес к изуче
нию природных богатств среди широкого круга населения нашей страны.

Большая заслуга в изучении минеральных богатств и подготовке кад

ров принадлежит также 

А. К. Болдыреву

 (1883–1946), ближайшему уче

нику акад. Е. С. Федорова. Его подробный «Курс описательной минера
логии» (в трех выпусках) и два издания курса минералогии для высших