А.Е. Ферсман, внесший вклад в развитие наук о Земле не меньший, чем В.И. Вернадский, создал вместе со своим учителем современную геохимию, изучающую историю атомов и элементов в земной коре. Этих ученых, посвятивших свою жизнь новой науке, подарившей им мировую известность, можно назвать «поэтами камня» (А.Н. Толстой).

Александр Евгеньевич часто говорил, что его «жизнь – это история любви к камню», и эта любовь воплотилась у Ферсмана в целую пирамиду трудов. Ученый создал два десятка фундаментальных монографий по геохимии. Написал 1500 статей по минералогии и кристаллографии, по химии и геологии, по астрономии и географии, по археологии и аэрофотосъемке, по биологии и почвоведению, по философии и искусству. Издал ряд научно-популярных книг, ставших классикой жанра. Составил и прочитал несколько учебных курсов по геохимии. Открыл промышленные месторождения полезных природных ископаемых – апатиты, серу, медь, никель, редкоземельные элементы и т. д. Организовал и руководил множеством геологических экспедиций, университетских кафедр, академических и отраслевых институтов. Возглавил десятки государственных и иных комиссий. Внес неоценимую лепту в создание минерально-сырьевой базы государства. Ну и наконец, огранил геохимию как алмаз.

Что же главное в работах Ферсмана?

Пожалуй, идея единства и тесной связи всех наук о Земле – геологии, географии, геофизики, геохимии, петрографии, теории рудных месторождений и т. д.

Еще – мысли и теории, относящиеся к энергетике геохимических процессов. До Ферсмана редко кто рассматривал взаимосвязь природных процессов с законами термодинамики. Геохимик впервые проследил зарождение, дифференциацию и кристаллизацию химических элементов при остывании природных растворов (расплавов, магм). Обобщив огромный фактический материал, накопленный предшественниками, Ферсман дал исчерпывающее толкование этого механизма. Ученый объяснил закономерности совместного нахождения в земной коре минералов и химических элементов, связанных общими условиями образования (парагенезис), впервые представил распределение элементов по различным оболочкам, или геосферам, Земли, истолковал образование различных типов рудных месторождений.

Считая геохимию частью химии космоса, Ферсман выделил несколько фундаментальных проблем этой науки. Прежде всего, это влияние изменений температуры и давления на химическую жизнь Земли и на образование концентрических оболочек планеты (геосфер) со своей геологической начинкой. К этому ученый добавил участие в геохимических процессах на поверхности Земли микроскопических коллоидных частиц, видоизменяющихся и проникающих на значительные глубины в почву осадков, и, наконец, деятельность живых организмов и человека.

Свое учение Ферсман изложил в фундаментальных трудах, создаваемых на протяжении более чем 30 лет.

Первым минералокристаллографическим исследованием ученого (совместно с норвежским геохимиком В.М. Гольдшмидтом) стало «Der Diamant» («Алмаз», 1911), изданное на немецком, а затем и на русском языках. В нем описаны разновидности кристаллов алмаза различных морфологических типов, условия их образования, процесс кристаллизации алмаза, различия между формами роста и формами растворения. В частности, указано, что округлые алмазы образуются в результате растворения плоскогранных кристаллов.

В работе «Исследования в области магнезиальных силикатов» (1913) представлены результаты исследований минералов зоны гипергенеза (поверхностных изменений пород и минералов в коре выветривания и биосфере). Выделив группу водного алюмосиликата магния – палыгорскита (т. н. горная кожа), до того не исследованную минералогами, ученый дал систематику этой группы минералов и их генезис. Эти работы стали пионерными в коллоидной химии и привлекли внимание многих ученых.

В монографии «Геохимия России» (1922) представлен первый опыт геохимического районирования европейской части России, основанный на анализе геологической истории района. В каждом районе рассмотрены основные геохимические процессы и типичные химические элементы, основные рудные месторождения.

В сочинении «Химические элементы Земли и Космоса» (1923) для численного выражения распространенности химических элементов в геохимической системе Ферсман ввел понятие «кларк», установил связь распределения элементов с периодической системой и строением атома, поставил вопрос о расширении задач науки, изучающей химическую жизнь природы, и предложил создать новую науку – космохимию (астрохимию) – химию Вселенной. Основы космохимии можно найти и у самого Ферсмана – в его исследованиях метеоритов и в теории о миграции атомов в мировом пространстве. Ученый дал объяснение неравномерному распространению различных элементов в мироздании, обусловленному строением их атомов, а также предложил связанный с этим метод обнаружения месторождений рудных и нерудных ископаемых.

Четверть века Ферсман отдал исследованиям пегматитовых (изверженных) жил, имеющих большое практическое значение, поскольку с ними связаны месторождения драгоценных камней, разнообразных слюд, полевых шпатов, оловянного камня, радиоактивных и редких минералов и др. Пегматит называют еще письменным гранитом. В 1931 г. был опубликован классический труд геохимика, один из крупнейших в минералогии вообще, – «Пегматиты. Их научное и практическое значение», в котором ученый изложил открытые им законы распределения этих пород в различных по типу пегматитовых жилах, а также структуру изучения процессов минералообразования, благодаря чему эта монография стала настольной книгой каждого минералога и геохимика. Суть этой работы состоит в том, что автор показал, как выделяются при остывании магмы минералы и как они сочетаются друг с другом. Это дает верный ориентир при поиске редкоземельных минералов, связанных с пегматитами.

Итогом многолетних исследований Ферсмана стала четырехтомная монография «Геохимия» (1933–1939), получившая мировое признание. За сей труд в 1943 г. Лондонское геологическое общество наградило русского ученого своей высшей почетной наградой – Палладиевой медалью им. Волластона. (В свое время эту награду получил Ч. Дарвин.)

Исключительный интерес представляют две работы геохимика: «Геохимические и минералогические методы поисков и разведок полезных ископаемых» (1940) и «Полезные ископаемые Кольского полуострова» (1941). Последняя удостоена Сталинской премии I степени. В этих трудах помимо глубокого геохимического анализа минеральных комплексов и прочих теоретических проработок, объяснялись процессы скопления отдельных химических элементов в определенных местах Кольского полуострова и давались прогнозы новых поисков, увенчавшихся в скором времени успехом.

Эти монографии явились обобщением геологоразведочных работ Ферсмана в Хибинах на протяжении 20 лет. На Кольском полуострове ученый открыл крупнейшие в мире апатитовые месторождения, залежи меди, титана, никеля, железа и др. Александр Евгеньевич не только открыл, но и смог побороть государственных чиновников, сомневавшихся в целесообразности промышленной разработки апатитов, а также дать свою технологию переработки апатитовой руды.