История геохимии
Корни геохимии уходят в далекое прошлое. Первые опытные данные у древних народов Вавилона, Египта, Индии и Китая (производство стекла, выплавка металлов из руд, красители и др.). В Западной Европе первые геохимические опыты находим в работах Парацельса (1493-1541 гг.), утвердивший химию в медицине. Он высказал ряд идей о круговороте веществ в природе. Г. Агрикола (1491-1555 гг.) дал первую сводку по металлургии и минералогии. Английский врач и химик Роберт Бойль (1627-1691 гг.) изучал химию морской воды и воздуха, ввел понятие «химический элемент». В 1676 г. Христиан Гюйгенс (1629-1695 гг.) впервые высказал идею о единстве химического состава космоса. Важные вопросы, связанные с химией Земли, были затронуты в трудах Э. Галлея и Л. Бюффона. Г. Лейбниц (1646-1716 гг.) высказал идею об огненно-жидком составе Земли, с чем связана ее шарообразная форма.
Таким образом, в середине XVII века сформировались основы минералогии, кристаллографии и геологии.
М.В. Ломоносов (1711-1765 гг.) был убежденным атомистом. Сформулировал закон сохранения энергии – фундаментальный закон естествознания. Первый выдвинул кинетическую теорию строения вещества, впервые описал некоторые геохимические свойства минералов.
XVIII век. Рудные жилы – результат осаждения металлов из воды в трещинах горных пород. Происхождение угля как результат обугливания растительных остатков без доступа воздуха при повышенной давлении и температуре. Во второй половине XVIII века возникла научная геология (А.Г. Вернер) и космогония (И. Кант, П.С. Лаплас).
В конце XIX века Р. Пристли и А. Лавуазье устанавливают химический состав воздуха. Геохимия метеоритов рассматривалась в трудах Э. Хладного (1794 г.), В. Говарда (1802 г.), Т. Лобица (1804 г.), А.И. Стойковича (1807 г.). В метеоритах были обнаружены те же элементы, что и на Земле.
В 1815г. английский минеролог В. Филипс впервые попытался выяснить средний химический элементарный состав земной коры и дал оценку распространенности 10 химических элементов и порядок их распространения. Он указал на равное преобладание 4-х элементов: O, Si, Al, Fe. В живых организмах тоже преобладает 4 элемента: O, H, C и N.
Александр Гумбольдт (1769-1859 гг.) заложил основы биогеографии. Он указал на важную роль растений в геохимических циклах.
Первая половина XIX века ознаменовалась большим достижением в области геологии. Ч. Лайель, который развивал эволюционное представление, применил палеонтологический метод для создания палеонтологической (стратиграфической) колонки (1830-1840 гг.).
В 1838 г. швейцарский химик Х. Шейнбейн ввел понятие «геохимия». Однако фундаментом для развития геохимии как науки считают два открытия – это открытие спектрального анализа (в 1859 г. Р.В. Бунзеном) и закона химических элементов Д.И. Менделеева (1869 г.).
Спектральный анализ подтвердил единство и тождественность химических элементов Земли и космоса, позволил познать химический состав горных пород и минералов.
Д.И. Менделеев составил естественную классификацию химических элементов, что помогло в расшифровке строения атома. В его трудах можно найти много геохимических вопросов. Он поддерживал гипотезу неорганического происхождения нефти. Его учения внесли свой вклад в развитие геохимии.
В 1889 г. Ф. Кларк (1847-1931 гг.) как главный химик геологического комитета США дал первую сводную таблицу среднего химического состава земной коры. В 1924 г. совместно с геологом Г. Вашингтоном он публикует последнюю таблицу средней распространенности химических элементов в 16-километровом слое Земли. Это крупное обобщение послужило фундаментом современной геохимии.
В начале XX века появляются выдающиеся труды В.И. Вернадского (1863-1945 гг.) – профессор минералогии Московского университета. Работы В.И. Вернадского охватывают практически все разделы геохимии, начиная от силикатов до роли живого вещества как концентратора химических элементов на Земле и космической энергии Солнца. В.И. Вернадский по-новому осветил геохимию Al, Si, Mn, C и радиоактивных элементов. Он основатель школы геохимиков в Советском Союзе, в которую входили А.Е. Ферсман, Я. Самойлов, В.Г. Хлопин, А.П. Виноградов и др.
В то же время, когда работал В.И. Вернадский, свои труды опубликовал В.М. Гольдшмидт (1888-1947 гг.) - представитель норвежской школы геохимиков.
В 1924г. В.М. Гольдшмидт предложил стройную геохимическую классификацию элементов, которая стала широко известна.
Ученик В.И. Вернадского – А.Е. Ферсман (1883-1945 гг.) – является одним из основателей современной геохимии. В 1912г. первый прочел курс геохимии в университете. В 1933-1939 гг. он опубликовал 4-х томный труд – «Геохимия». Его основные работы посвящены изучению миграции химических элементов, классификациям геохимических процессов и формированию месторождений полезных ископаемых. А.Е. Ферсман – основатель геохимических методов поисков полезных ископаемых.
В советское время – в 50-70-х гг. – в области геохимии работали многочисленные ученики и последователи В.И. Вернадского и А.Е. Ферсмана. Это академики Д.С. Коржинский и А.М. Страхов, П.Н Чирвинский, почвовед Б.Б. Полынов, В.Г. Хлопин и другие. Современные геохимики развивают и углубляют свои исследования в Москве, Санкт-Петербурге, Ростове-на-Дону в университетах и НИИ. В России издается специализированный журнал РАН – «Геохимия», который переводится на английский язык.