Ферсман - Олег Писаржевский

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?

Исследования А. П. Виноградова и его сотрудников внесли существенные поправки и в данные о процентном содержании химических элементов в земной коре на территории нашей Родины. Исследуя пары родственных по физико-химическим свойствам элементов, например хлор и бром, цинк и кадмий, ниобий и тантал, никель и кобальт, стронций и барий и т. д., советские ученые показали, что колебания в соотношениях этих элементов, вызываемые различными геохимическими процессами, меньше, чем у других, произвольно выбранных пар. Зная количество одних родственных элементов, можно судить и о содержании парных.

Сталинская премия первой степени была присуждена в 1951 году монографии академика А. П. Виноградова «Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почве». Эта работа является одной из следующих основных вех на путях дальнейшего развития молодой науки, выясняющей законы происхождения, распределения и миграции химических элементов в природе, взаимосвязь между ними и живыми организмами, подсказывающей районы поисков ценнейшего минерального сырья.

Создаваемая в нашей стране комплексная наука о географической среде получила в геохимии мощное подкрепление. Рассказывая о том, как создавалась книга А. Е. Ферсмана «Цвета минералов», мы коснулись геохимии ландшафта. Выдающийся советский ученый, академик Борис Борисович Полынов создал в нашей стране новое направление в изучении географических районов, тесно связанное с биогеохимией В. И. Вернадского и А. П. Виноградова, особенно с учением А. П. Виноградова о биогеохимических провинциях. В основе этого направления лежит изучение миграции — перемещения — химических элементов в ландшафте. Природные ландшафты, определяемые условиями миграции химических элементов, Б. Б. Полынов так и назвал геохимическими ландшафтами, это не просто новый термин, за которым скрывается старое и хорошо известное содержание; это не просто химическая характеристика отдельных составных частей ландшафта — почв, растительности, грунтов и поверхностных вод. Это не простая совокупность всех химических сведений, накопленных геологией, геоботаникой, почвоведением, гидрологией и другими науками, изучающими химические особенности природных тел. Геохимия ландшафта — это новый раздел геохимической науки, как мы видели, активно и действенно изучающий именно историю химических элементов земной коры и их роль в различных процессах, протекающих на земной поверхности или в земных глубинах. Геохимическое изучение ландшафта, которое позволяет проследить все пути интересующих исследователя химических элементов, имеет большое практическое значение. Ведь многие химические элементы представляют собой, как об этом говорил А. Е. Ферсман, «активных мигрантов», то-есть они особенно интенсивно накапливаются и перемещаются в ландшафте, входят в состав многочисленных характерных для него химических соединений, оказывают большое влияние на процессы, определяющие важные его особенности. А эти особенности могут быть чрезвычайно важны. К ним относятся, например, кислая реакция вод, бедность ландшафта кальцием, засоленность вод и широкое распространение восстановительных условий, перемещение железа, коллоидных растворов и т. д. Все это имеет непосредственное отношение к плодородию почв, водоснабжению, образованию ряда местных полезных ископаемых (торф, строительные материалы, минеральные краски и т. д.).

Опираясь на учение Б. Б. Полынова о геохимии ландшафта, его последователями уже созданы целые карты природных ландшафтов Европейской части СССР, на которых отмечены их геохимические особенности. Одна из таких карт разработана Отделом геохимии Института геологических наук Академии наук СССР, под руководством А. И. Перельмана, при участии профессора А. А. Саукова. Она наглядно демонстрирует эффективность метода выделения геохимических ландшафтов для решения ряда практических вопросов. «… ландшафт — это единое целое, все составные части которого (почвы, растительность, животный мир, поверхностные и подземные воды и др.) тесно между собой связаны и взаимно обусловлены. Но из этого следует, что должны существовать какие-то свойства., характеризующие ландшафт именно как целое, свойства, не сводящиеся к свойствам отдельных его частей — почв, растительности и т. д. Иначе говоря, ландшафт — это не простая сумма растительности, горных пород, рельефа, вод и т. д., а продукт их взаимодействия, представляющий собой новое качество, обладающее рядом признаков, не свойственных отдельным его составляющим.

Понятно, что для характеристики ландшафта как целого должны существовать какие-то качественные и количественные показатели. Ряд таких показателей позволяет установить геохимическое изучение ландшафта: некоторые из них были намечены в трудах А. Е. Ферсмана, Б. Б. Полынова и других исследователей»[98].

В одном ряду с физико-химическим анализом фронт советской геохимии поддерживала кристаллография, еще со времен Федорова незаметно переходящая в кристаллохимию. Значение этих передовых рубежей геохимии подчеркивается тем простым фактом, что весь мир заполнен веществом, построенным по строгим законам кристаллов. Изучая эти законы, кристаллография еще в исследованиях Е. С. Федорова вскрыла связь между структурой (строением) кристаллов и их внешней формой. А исследования советских ученых — прямых продолжателей работ Федорова — Алексея Васильевича Шубникова и Николая Васильевича Белова подвели науку к получению точного ответа на важнейший вопрос о природе «сродства» одних и «вражды» других химических элементов в природных соединениях.

Академик H. В. Белов сосредоточил свое внимание на изучении (с тех же позиций структурной кристаллохимии) главной арены, на которой разыгрываются (все минералогические события в земной коре. Этой ареной являются силикаты. Из химического соединения элементов кремния и кислорода, составляющих в сочетании с окислами металлов основу силикатов, построено большинство горных пород. Силикаты составляют химическую основу искристых драгоценных камней, пестрых яшм, абразивов, глины, полевых шпатов. Из них изготовляют различные сорта фарфора и фаянса, создают бетон, строят плотины и заводы, дороги и мосты. В исследованиях Белова, также и во всех других направлениях «химизация геологии», теоретические завоевания, в данном случае в расшифровке природы силикатов, оказывались одновременно полезными и для развития современных методов поисков полезных ископаемых и для использования минералов в различных областях техники.