Древнейший, древний и средневековый периоды

Разделы науки

В процессе своего развития учение о полезных ископаемых дифференцировалось. Сформировались две крупные части: общая и специальная.

В общей части рассматриваются геологические условия размещения, строение, состав и физико-химические условия образования месторождений каждого отдельного генетического подразделения.

В специальной же части характеризуются месторождения отдельных видов полезных ископаемых или их групп. Рассматривается использование вида полезного ископаемого, экономика минерального сырья, особенности геохимии и минералогии, промышленные генетические группы месторождений, а также закономерности размещения в земной коре. Специальная часть состоит из четырех крупных разделов: геология рудных и нерудных месторождений, геология угля и горючих сланцев, геология нефти и газа, гидрогеология. В зависимости от предмета исследования и изучаемого уровня распространения и организации вещества месторождений каждый раздел делится на подразделы, многие из которых получили самостоятельное название и развитие (табл. 4.1).

Таблица 4.1

Разделы и подразделы специальной части учения о полезных ископаемых

Окончание таблицы 4.1

Контрольные вопросы и задания

1. Сформулируйте определение учения о полезных ископаемых.

2. Какова цель учения о полезных ископаемых?

3. С какими дисциплинами связано учение о полезных ископаемых?

4. Как называется раздел учения о полезных ископаемых, изучающий рудные минералы?

Глава 5

История учения о полезных ископаемых

Формирование знаний о полезных ископаемых тесно связано с историей человечества и прежде всего с развитием производства и науки.

Периоды резкого увеличения объемов производства, нуждавшегося в минеральном сырье, сопровождались периодами расцвета науки о полезных ископаемых. С другой стороны формирование учения о полезных ископаемых связано с развитием мировой науки вообще и естественных наук в частности, что конечно тоже связано с развитием цивилизации. Дифференциация наук вначале привела к обособлению геологической науки, затем к отпочкованию от нее науки о месторождениях полезных ископаемых, и, наконец, к разграничению последней на современные разделы.

В истории учения о полезных ископаемых четко прослеживаются две линии, идущие параллельно: это, во-первых, накопление эмпирических фактов, связанных с освоением месторождений и совершенствованием методов их исследования, и, во-вторых, теоретические обобщения, связанные с достижением главной цели учения о месторождениях – разработки теории формирования и размещения месторождений. Вторая линия иногда забегала вперед, иногда отставала, но по образному выражению Б.Дж. Скиннера и П.К. Симса (1987) она представляет собой завораживающую картину эволюции идей, касающихся того как, где и когда формировались минеральные месторождения.

В истории учения о полезных ископаемых В.И. Смирновым (1987) выделено 5 главных периодов: древнейший, древний, средневековый, новый и новейший. Остановимся на них подробнее.

Древнейший, первобытнообщинный период (800-100 тыс. лет до н.э. – первое тысячелетие до н.э.) – период раннего знакомства человека с месторождениями. В течение каменного, бронзового, железного веков человек начал приспосабливать камни для строительства, извлечения металлов и для изготовления орудий труда.

Древний, рабовладельческий период (первое тысячелетие до н.э. – V век н.э.) – время ранних примитивных суждений в области естествознания. Для теории рудообразования большое значение имели труды древнегреческих философов Фалеса Милетского (624 – 547 г. до н.э.) и Гераклита Эфесского (544 – 474 г. до н.э.). Фалес считал субстанцией, образующей мир, воду, а Гераклит первоначальной сущностью вещей считал огонь. Можно полагать что своими суждениями они заложили две генеральные линии в развитии теории наук о Земле – нептунистическую и плутонистическую.

Средневековый, феодальный период (V-VI в. – XVI-XIX в.). В начале периода науки не существовало, исследования полезных ископаемых носили чисто описательный характер. Наибольшего раскрытия знания о полезных ископаемых получили в трудах выдающихся представителей среднеазиатского аристотелизма Авиценны (980-1037) и, особенно, Ал-Бируни (973-1050), родившегося в Хорезме на территории современного Узбекистана и написавшего в 1048 г. книгу “Собрание сведений для познания драгоценностей (Минералогия)”.

В середине периода в эпоху Ренессанса (XIV – первая половина XVIII в.) центр знаний переместился в Европу, зародилась наука о природе минеральных месторождений. Выдающимся европейским ученым этой части периода был Георг Агрикола (1494-1555), работавший в Иоахимстале (Яхимов,Чехия) и Хемнице (Германия). Он на примере крупнейшего горнорудного района средневековья – Рудных гор написал серию книг, из которых наиболее известна "О горном деле и металлургии" (1556). В ней он описал минеральные тела и дал их классификацию, указал приемы поисков и разведки. Главной созидательной силой Земли Агрикола считал воду.

В средние века в России сбором эмпирических сведений о полезных ископаемых занимался Государев Приказ каменных дел, организованный в 1584 г. при Иване Грозном. Снаряжались правительственные экспедиции. В частности, в 1620 г. в пермских песчаниках были обнаружены медные руды. Наибольшего расцвета горная промышленность России достигла при Петре I (1672 – 1725, правил с 1689). В 1700 г. им был учережден Приказ Рудокопных дел. От этой даты ведется отсчет истории государственной геологической службы России. В 1721 г. на Урале при Кунгурском, Уктусском и Алапаевском заводах были открыты первые горнозаводские школы. Появляются первые научные работы о месторождениях, среди которых выделяются сочинения В.Н. Татищева (1686-1750) и В.И. Геннина (1676-1750). Они были основателями уральских заводов и городов, в частности Перми и Екатеринбурга. В годы правления Петра I Россия вышла на первое место в мире по производству железа, меди и свинца.

В позднем средневековье (XVII-XVIII – середина XIX в.) появились ранние теоретические концепции о происхождении рудных месторождений. В Западной Европе они развились в виде двух противоречивых концепций нептунизма и плутонизма. Лидер плутонистов шотландский ученый Джемс Хеттон (1726 – 1797) опубликовал в 1795 г. книгу, в которой сформулировал гипотезу о ведущей роли внутриземного жара на поверхностные и глубинные процессы, об образовании месторождений путем магматических инъекций. Противоположные взгляды высказывал Абраам Готлоб Вернер (1749 – 1817) – продолжатель и защитник идей Агриколы. Он преподавал во Фрайбергской горной академии и исследовал месторождения Рудных гор. В 1791 г. он писал, что все месторождения образовались из вод, просачивающихся сверху из мирового океана.

В России в позднем средневековье основы теории рудообразования закладывались трудами М.В. Ломоносова (1711 – 1765), среди которых наиболее известны "Слово о рождении металлов от трясения земли" (1757), "Первые основания металлургии или рудных дел" (1763), "О слоях земных" (1763). Он познакомился с месторождениями во время заграничной научной стажировки в 1736 – 1741 гг. в Рудных и Богемских горах и Гарце. М.В. Ломоносов соль считал осадком морских соленых вод, образование угля связывал с углефикацией торфа, нефти приписывал органическое происхождение. Он писал, что нерудные минералы в рудных жилах осаждались в трещинах из подземных водных растворов, а металлические соединения привносились в них парами серы и мышьяка. Образование россыпей объяснял разрушением коренных месторождений. Он стоял выше односторонних нептунистических и плутонистических представлений западноевропейских ученых. Через 8 лет после смерти М.В. Ломоносова в 1773 г. в России открывается Санкт-Петербургское горное училище – первое учебное заведение в России, готовившее горных инженеров. Их трудами было продолжено развитие науки о месторождениях от первоначально нептунистической концепции к представлениям об образования месторождений различными способами. В этот же период описанием и систематизацией месторождений занимались участники академических экспедиций С.П. Крашенинникова (1711-1755), И.И. Лепехина (1740-1802), П.С. Палласа (1741-1811) и др. Центрами научных исследований были также Петербургский и Московский университеты.