Александр Ферсман - Три года за полярным кругом

О фокусах мороза мы могли бы много, много рассказать, хорошо зная его проделки в те холодные осенние ночи, когда температура падает на 6—8° ниже нуля, а холодные воды рек с их 4° Ц. кажутся теплою ванною по сравнению с промерзшей почвой.

Но оставим наши минералы и перейдем ко второй нашей задаче, к описанию тех х и м и ч е с к и х э л е м е н т о в, из которых слагается Хибинский массив.

Из известных нам в природе 73 элементарных тел [19] Я условно соединяю 16 редкоземельных элементов в один. мы встречаем в Хибинах только 28, то-есть всего лишь 38 %. Я вкратце перечислю все найденные элементы и при этом распределю их по степени их значения на четыре группы:

I. Кислород, натрий, магний, алюминий, кремний, кальций, титан, железо, цирконий.

II. Фтор, фосфор, хлор, калий, марганец, группа редких земель.

III. Водород, углерод, сера, медь, молибден, свинец.

IV. Ванадий, иттрий, ниобий, тантал, торий, стронций, барий.

В свою очередь, из первой группы мы можем выделить три главнейших элемента, характеризующих массив и своеобразие его минералов: это натрий, титан и цирконий. Это нас нисколько не удивляет; мы знаем аналогичные массивы в других местах севера: и в Гренландии, и в Норвегии около Христиании, и в Ильменских Горах на Урале — всюду щелочные массивы характеризуются этими тремя элементами, при чем меняется лишь относительная роль титана и циркония.

Очень любопытные законности получаются, если мы сравним список элементов Хибинских Тундр с Менделеевской таблицей химических элементов; если мы на ней подчеркнем наши 28 элементов, то убедимся в ряде правильностей; прежде всего, мы увидим отсутствие в наших тундрах элементов легких, тех металлоидов, кои начинают собою таблицу; равным образом, почти нет и тяжелых металлов; в общем преобладают элементы средних атомных весов, то-есть те, кои вообще наиболее обычны в среднем составе земной оболочки. Очень любопытна еще и следующая законность: из вертикальных групп Менделеевской таблицы почти полностью представлена IV, в общем представлены лучше четные группы, равно как вообще преобладают элементы с четными порядковыми номерами или даже с номерами, делящимися на 4.

Такие особенности, конечно, находятся в связи с общими законами химии земли и, вероятно, химии мироздания, но разгадать их мы пока не можем. Но зато на основании этих эмпирических данных мы можем сделать несколько, правда смелых, догадок и попытаться предсказать, какие еще элементы могут быть открыты в минералах Хибинских гор: это будет, прежде всего, цинк, скандий и никкель, может быть, олово и хром [20] Цинк открыт был, действительно, среди привезенного материала в 1923 году. .

Теперь, после рассмотрения Хибинских элементов массива, мы можем перейти к третьей части, а именно, к тем геологическим и г е о х и м и ч е с к и м я в л е н и я м, которые, перегруппировывая и соединяя в разных пропорциях наши 28 элементов, положили начало минеральным видам.

Эта генетическая или историческая часть минералогии, самая заманчивая для современного минералога, так как заводит его в самые тайники природной лаборатории, раскрывает перед ним глубочайшие процессы прошлого и воскрешает перед глазами ученого всю картину отдаленного геологического времени.

Рассматривая все минералы Хибинских и Ловозерских Тундр, мы легко различаем их различные комбинации, читаем те отдельные химические процессы, которые положили им начало. Их всего мы насчитываем больше 25 разных типов; одни из них тесно связаны с расплавленной массой, с самыми первыми моментами ее застывания, другие переносят нас в уже охлаждающийся массив, с горячим дыханием паров и водных растворов; в одних накапливаются красные эвдиалиты, в других белоснежный альбит с черным гастингситом. Глубокие законы физико-химического равновесия управляют этими сочетаниями минералов, и шаг за шагом в них мы читаем условия температур и давлений при их создании. Но об этом речь впереди.

Еще нигде в мире нельзя было с такою детальностью проследить все этапы в геохимической жизни щелочных массивов, и впервые Хибинские Тундры раскрывают перед нами лабораторию этих расплавленных магм и ее продукты.

Но что особенно любопытно, это то, что эти 25 типов минералообразовательных процессов неравномерно распределены в массиве, они приурочены к определенным районам, располагаются в определенных высотах, сливаются в общую закономерную картину, являясь звеньями одной общей цепи глубоких геологических явлений прошлого…

На этом я кончаю несколько затянувшееся описание научных результатов экспедиций: в работе минералога, как и геолога, мы можем отчетливо наметить три основных этапа: первый заключается в сборе материала на месте, в полевом наблюдении условий его залегания и выявлении всех особенностей происхождения; второй этап — в детальном описании всего материала, в систематическом химическом, кристаллографическом, физико-химическом исследовании; третий этап, наконец, позволяет подойти к выводам, суммируя наблюдения и связывая полевую работу с работой лабораторной в стройное целое.

В сущности мы в наших исследованиях едва перешли в область второго этапа, огромный материал еще давит нас обилием не изученных и не систематизированных научных фактов, еще далеко до общих выводов, до заманчивых общих картин…

Однако, мысль естествоиспытателя не может плодотворно работать без рабочих гипотез, она забегает вперед, строит свои схемы и ищет их в природных условиях. И хотя еще весьма отдаленным рисуется мне третий этап нашей общей работы, все же попытаемся сейчас бросить взор на наш массив и в общей картине нарисовать его историю и историю происхождения его минеральных богатств.

Хибинские Тундры как бы посторонним телом врываются в древний кристаллический массив нашего севера, в тот огромный щит, который был назван Феноскандией [21] Под этим названием известный финляндский геолог Рамзай предложил обозначать скалистую и частью гористую местность Скандинавии, Финляндии, Олонии, Поморья и Кольского полуострова, сложенные, главным образом, из древних пород. . Их история тесно связана с прошлым всего щита, и мы должны уйти далеко в глубины веков, чтобы понять это прошлое и его судьбы.

Еще лет двадцать тому назад история наших северных массивов являлась сплошною загадкою. Иероглифы земли упорно не поддавались прочтению, и никто не мог на сглаженных гранитных глыбах, на отвесных скалах фиордов и у извилистых берегов озер прочесть отдаленное прошлое этого участка земли.

Но гений человеческого знания проник и в эти тайники природы. Сначала крупный мыслитель, революционер и своеобразно широкий ученый географ Кропоткин раскрыл тайны ледникового покрова, еще так недавно, всего два — три десятка тысячелетий тому назад покрывавшего весь север России. Потом упорным трудом тщательного и глубокого анализа проник в самые отдаленные эпохи земли финляндский геолог Седергольм, и перед нами открылась целая книга прошлого…