Книга: Иван Васильевич Мушкетов 1850-1902

Глава 14 Научное наследие — региональная геология, физическая геология, новые научные направления

Глава 14

Научное наследие — региональная геология, физическая геология, новые научные направления

Выдающиеся научные достижения принадлежат И. В. Мушкетову в изучении региональной геологии нашей страны и особенно Средней Азии. Он по праву признан основателем геологии этого крупного региона (В. А. Обручев, К. И. Богданович, Д. В. Наливкин, Д. И. Мушкетов, Л. С. Берг, Л. А. Вайнер, А. П. Марковский и др.). Его сочинение «Туркестан» (т. 1) и «Геологическая карта Туркестанского края. . .», составленная совместно с Г. Д. Романовским, на протяжении многих десятилетий оставались «незаменимым источником наших знаний по Средней Азии, не утратившим значения и до наших дней».{1}

Главные научные достижения И. В. Мушкетова в изучении геологии (и географии) Средней Азии следующие.

1. Предложил, уточняя положения Ф. Рихтгофена, новую схему естественно-географического районирования Азии, выделив бессточную в океан Среднюю (Внутреннюю) Азию и Окраинную (Периферическую) Азию.

2. Разработал орографическую схему горной части Средней Азии на морфолого-генетическом принципе; эти исследования окончательно опровергли прежние представления (Ф. Рихтгофена и др.) о взаимном пересечении здесь хребтов двух главных направлений: северно-восточного и северо-западного. И. В. Мушкетов показал, что Тянь-Шань и Памиро-Алай представляют собой систему складчатых дуг, образованных тектоническими движениями, направленными с севера на юг. Он предложил тем самым новую схему тектонического районирования горной части Средней Азии, выделив три системы складчатых дуг: Северную (Тарбагатайскую), Среднюю (Тянь-Шанскую) и Южную (Памиро-Алайскую).

3. Окончательно доказал отсутствие меридионального хребта Болора, пересекающего, по представлениям А. Гумбольдта, все горы Средней Азии.

4. Развивая взгляды П. П. Семенова, окончательно опроверг неправильные предположения А. Гумбольдта и других о существовании современных вулканов в горах Средней Азии.

5. Показал несостоятельность положений Ф. Рихтгофена относительно ведущей роли вулканизма в горообразовании и общем поднятии Средней Азии.

6. Совместно с Г. Д. Романовским составил первую геологическую карту Средней Азии. Тем самым были заложены основы современных представлений о возрасте, составе и условиях залегания как осадочных, так и магматических образований, слагающих равнины и хребты Средней Азии.

7. Выделил две эпохи складчатости: древнюю (палеозойскую) и молодую (третичную). Эти эпохи он рассматривал как длительный процесс, развивающийся по единому тектоническому плану. И. В. Мушкетов наметил прямую связь рельефа со складчатостью. Хребты и впадины, по его мнению, — это выраженные в рельефе тектонические структуры. Отметил признаки, указывающие на надвигание поднятых глыб (хребтов) в прилегающие депрессии.

8. Высказал идеи о современном складкообразовании, новейших тектонических процессах и связи с ними сейсмических явлений. И. В. Мушкетов допускал, что молодая складчатость, проявившись с наибольшей силой в третичное время, продолжается и в четвертичный период.

9. Дал обстоятельный критический анализ геологических исследований в Туркестане (до начала 80-х годов XIX в).

10. Внес много нового в изучение современных геологических процессов: дал морфогенетическую классификацию сыпучих песков (выделил барханы и дюны); показал, что лёсс в Средней Азии имеет двоякое происхождение — водное и эоловое; пришел к выводу, что современные ледники Средней Азии находятся в стадии отступания; отметил ошибки ряда исследователей (Н. А. Северцова и др.) в диагностике ледниковых образований.

И. Дал описание многих месторождений полезных ископаемых и составил первую сводку о распространении различных минералов и руд в Туркестане.

Тем самым «И. В. Мушкетов, образно говоря, — пишет В, А. Обручев,{2} — „открыл" Среднюю Азию для геологов; основные представления об основных особенностях края сформулированы на страницах его классических работ. В связи с этим И. В. Мушкетова с полным основанием можно назвать отцом геологии Средней Азии».

Также большое значение имели региональные геологические исследования в низовьях р. Волги (1884, 1885, 1894 гг.) и на Южном Урале (1877 г.). В низовьях р. Волги им были составлены по поручению Геологического комитета листы 95, 96 и 114 «Общей геологической карты России» (в масштабе 10 верст в дюйме). При геологическом картировании этих листов И. В. Мушкетовым большое внимание уделялось изучению подземных вод и летучих песков. Составленная им в 1877 г. геологическая карта Златоустовского округа Южного Урала спустя 10 лет была безо всяких изменений использована А. П. Карпинским и Ф. Н. Чернышевым при составлении листа 139 «Общей геологической карты России». Особенностью региональных геологических работ И. В. Мушкетова на Южном Урале является их прогнозно-металлогеническая направленность. На примере этого региона он показал, что с определенными типами горных пород (формаций) связаны и определенные полезные ископаемые.

Особое место в научном наследии И. В. Мушкетова занимает курс «Физической геологии». Это, по оценке Д. В. Наливкина, «поразительное, выдающееся произведение, которое можно поставить наравне с первым томом „Туркестана". Он, по существу, был отражением всей научной жизни Ивана Васильевича, всех его идей и стремлений. . .».{3}

Рассматривая общие вопросы строения Земли в курсе «Физическая геология», И. В. Мушкетов примыкал к группе исследователей (Лазо, Добрэ и др.), допускающих, что Земля состоит из твердой коры, твердого ядра и промежуточного между ними магматического пояса, сложенного преимущественно основными силикатами группы оливина. И. В. Мушкетов рассматривал Землю как тело, отчасти остывшее и поэтому частично испытавшее сжатие. Основные его представления о развитии Земли сводились к следующему.

«Постепенное охлаждение внутренности земли ведет за собою уменьшение объема ее. . ., что отражается в земной коре разного рода перемещениями отдельных частей ее. Перемещения эти обнаруживаются на поверхности земли образованием складок, сдвигов и сбросов. Сбросы отдельных частей коры достигают громадных размеров, происходят по трещинам и, разумеется, представляют области наибольшего нарушения равновесия давления. Затвердевшая магма быстро расплавится и в силу гидростатического давления, а также вследствие стремления газов выделиться из нее по направлению меньшего сопротивления поднимется вверх по трещине сброса и произведет вулканическое извержение. Это теоретическое заключение, безусловно, подтверждается географическим распространением вулканов; действительно, все вулканы располагаются по большим трещинам сбросов и преимущественно по направлению наибольших изломов у окраин горных кряжей в областях опускания. . .

Обилие паров при вулканических извержениях, качество газов и порядок их выделения, с одной стороны, с другой — зависимость географического распределения действующих вулканов от морских бассейнов уже давно привели к тому заключению, что пары и газы происходят вследствие просачивания морской воды в вулканические очаги. . . Действующие вулканы. . . почти все находятся или на самых берегах моря или на островах. . . Если же трещины удалены от моря, то магма останавливается на глубине и дает интрузивные образования».{4}

Важнейшим достоинством «Физической геологии» И. В. Мушкетова являлось то, что в ней с исчерпывающей полнотой были обобщены достижения мировой науки по вопросам строения и развития Земли и современным геологическим процессам. В течение ряда десятилетий по ней с успехом обучались многие поколения студентов различных высших учебных заведений страны. Но значение этой работы выходит далеко за рамки великолепного учебника. Своей «Физической геологией» И. В. Мушкетов способствовал становлению и развитию в нашей стране целого ряда научных дисциплин. Д. В. Наливкин (1952 г.) указывает, что почти каждой главе этого курса соответствует сейчас новая наука: гл. 2-й второго тома — климатология; гл. 5-й — гидрогеология; гл 7-й — озероведение; гл. 8-й — океанология; гл. 9-й — гляциология; гл. 1-й первого тома — космогония; гл. 4- и 5-й — вулканология; гл. 6- и 7-й — сейсмология; гл. 8- и 10-й — тектоника; гл. 9-й — геоморфология.

Нужно отметить, что заслуги И. В. Мушкетова в создании и развитии ряда этих наук (сейсмологии, геоморфологии, гляциологии, гидрогеологии и др.) весьма значительны.

Сейсмология. Пристальное внимание вопросам сейсмологии И. В. Мушкетов начинает уделять с f887 г. — после обследования последствий разрушительного землетрясения в г. Верном. Уже в 1887 г. по его предложению в Географическом обществе создается Сейсмическая комиссия, которую он возглавил и которая активно действовала до 1901 г. Эта Комиссия организовала первую в России сеть сейсмических наблюдений, собирала и обрабатывала материалы по поступавшим сведениям о проявлении землетрясений.

В 1890 г. И. В. Мушкетов опубликовал подробные данные о Верненском землетрясении 1887 г. Эта работа получила широкое признание современников. Вот, например, как оценивал ее Ю. А. Листов в письме И. В. Мушкетову от 5 марта 1891 г.: «. . .Большое спасибо. . . за Ваш капитальный труд „Верненское землетрясение". Работу Вашу я читал с увлечением. По массе собранного материала, по громадной научной ценности этого материала, по строгости научной критики и по умелости и логичности выводов — это одно из капитальнейших произведений по сейсмологии. . . Это не монография, а прямо-таки руководство для изучения тектонических землетрясений. Без комплиментов, Ваше „Верненское землетрясение" может служить украшением не только нашей, но и западной науки».{5}

И это, действительно, не комплименты. Это — объективная оценка рассматриваемой работы И. В. Мушкетова, о чем свидетельствуют заключения сейсмологов в 60—70-е года XX в., т. е. спустя 80—90 лет после ее публикации. Так, например, В. Н. Крестовиков, Г. И. Рейснер, И. В. Горбунова в 1968 г. в книге по сейсмическому районированию СССР пишут, что в указанной работе И. В. Мушкетова содержится «богатейший материал для характеристики сейсмической опасности Северного Тянь-Шаня. Этот материал и сейчас уже, при наличии большого количества инструментальных данных, является основным при его районировании».{6} В этой же книге Б. А. Петрушевский указывает, что И. В. Мушкетову «принадлежат одни из первых научно обоснованных высказываний о связи сейсмических явлений с геологическими структурами, а также прогноз места возможных в будущем землетрясений в Северном Тянь-Шане, сделанный по следствиям Верненского землетрясения 1877 г.».{7} В книге «Сейсмическое районирование Казахстана» (1979 г.) отмечается, что «новый этап развития макросейсмических исследований. . . связан с именем выдающегося русского геолога и путешественника И. В. Мушкетова. Произведенное им исследование последствий Верненского землетрясения 1877 г. явилось значительным вкладом в изучение сейсмичности и не потеряло своего значения до настоящего времени».{8}

В 1893 г. под редакцией И. В. Мушкетова был издан важный труд отечественной сейсмологии «Каталог землетрясений Российской империи» (авторы И. В. Мушкетов и А. П. Орлов), содержащий перечень и краткое описание землетрясений, наблюдавшихся в России и сопредельных странах с древнейших времен. Эта работа и в настоящее время весьма высоко оценивается. Так, в книге «Землетрясения в СССР» (М., 1961, с. 10) указывается, что «этот замечательный каталог, опубликованный в 1893 г. Русским Географическим обществом, содержит сведения о 2574 землетрясениях и до сих пор не потерял своего научного значения».

Весной 1900 г. И. В. Мушкетов изучал последствия Ахалкалакского землетрясения на Кавказе. Отчет об этом был опубликован уже после смерти И. В. Мушкетова в 1903 г.

С большой полнотой были изложены вопросы сейсмологии И. В. Мушкетовым в книге «Физическая геология» (2-е изд., СПб., 1889, т. 1, гл. IX и X, с. 538—724). Здесь им был тщательно критически проанализирован и обобщен весьма обширный материал по сейсмологии многих зарубежных (Маллета, Зеебаха, Тула, Росс, Ребер-Павшица, Лазо, Фальгера, Брассарта, Перрея и др.) и отечественных (А. П. Орлова, Г. В. Левицкого, А. В. Вознесенского и др.) исследователей. Весь этот материал был систематизирован по следующим разделам: 1) характер сотрясений, число ударов, продолжительность и направление их; 2) интенсивность, скорость, область и глубина землетрясений; 3) сейсмометры; 4) последствия землетрясений; 5) моретрясения; 6) соотношения землетрясений с другими явлениями породы; 7) географическое распределение землетрясений; 8) причина землетрясений; 9) медленные, или вековые колебания. На протяжении многих лет эта работа являлась основным пособием по сейсмологии в нашей стране.

«Землетрясения, — пишет по этому поводу Д. В. Наливкин,{9} — рассматривавшиеся ранее как катастрофические игры, Иван Васильевич рассматривает как сейсмические явления, посвящая им две главы объемом 170 страниц. Предмет разобран с исключительной полнотой и всесторонностью. . . Богатейшие личные наблюдения на отечественном материале исключительно ценны. Не менее ценны и организационные мероприятия по изучению землетрясений, проведенные Иваном Васильевичем. С полным правом можно сказать, что он — один из отцов нашей сейсмологии».

Подобную оценку дает и Л. С. Берг, указывая, что «заслуги И. В. Мушкетова в деле изучения землетрясений столь велики, что он по справедливости может быть назван отцом русской сейсмологии».{10}

Геоморфология. В развитии русской геоморфологической науки И. В. Мушкетову принадлежит весьма важная роль. Как отмечает К. К. Марков, «И. В. Мушкетов по широте своих геоморфологических интересов представлял собой фигуру совершенно исключительную не только на фоне предшественников и современников, но и на фоне его продолжателей. И. В. Мушкетов не только изучал формы земной поверхности в различных и разнообразных районах России, в Туркестане прежде всего, особенное внимание он уделял динамике геоморфологических явлений, методике исследования этих явлений. . .».{11}

Но особенно интересны и важны общие взгляды И. В. Мушкетова на принципы изучения геоморфологии страны, его предложения по замене орографического метода морфолого-генетическим методом исследований. «Прежде всего, — указывает И. В. Мушкетов,{12} — нужно проследить состав различных хребтов, изучить в связи с этим их контуры, проследить современное распространение и по возможности выяснить то влияние, какое имели поднятия последующего периода на предыдущие; затем проследить, где прерываемость хребтов только видимая, где она действительно существует и пр. и пр. — словом, держаться того общенаучного метода, что всякое современное явление может быть вполне выяснено и понято только изучением его исторической жизни, которая одна откроет нам причины, объясняющие современные результаты». Следуя этим положениям, И. В. Мушкетов предложил орографическую схему горного Туркестана, которая сохраняет свое значение и поныне.

Свои геоморфологические представления, основанные на огромном фактическом материале, И. В. Мушкетов развивал в свете идей передовой в то время контракционной гипотезы. В соответсвии со взглядами Э. Зюсса основными силами, создающими рельеф гор, он считал горизонтальное давление. Тангенциальные движения И. В. Мушкетов рассматривал в виде основного фактора складкообразования и горообразования. Но он указывал и на наличие тектонических процессов, в частности медленных колебаний земной коры, которые не находили объяснений с позиций контракционной гипотезы. «Медленные колебания земной коры, — писал он,{13} — . . .отличаются сложностью, широким распространением и зависят от разнообразных причин. . ., полное разъяснение их, как и детальное изучение самих явлений, принадлежит наступающему XX веку».

К. К. Марков указывает также на большое значение работ И. В. Мушкетова в разрешении второго, также крупнейшего вопроса геоморфологии для того времени — в утверждении роли речной эрозии в создании речных долин. Но И. В. Мушкетов не отрицал значение и сейсмотектонического фактора в образовании долин.

Должно быть отмечено также положение, высказанное И. В. Мушкетовым в его тезисах к диссертации в 1877 г., — что направление поднятий главных горных массивов почти всегда совпадает с преобладающим направлением береговой линии материка, на котором покоится массив. Это положение в определенной мере согласуется с выводами А. П. Карпинского (1886 г.) о расположении морей и горных поднятий в Европейской России в палеозое и мезозое.

Целый ряд важнейших геоморфологических вопросов, связанных с тектоническими, сейсмическими, ледниковыми явлениями, процессами выветривания, осадконакопления и др., рассмотрены И. В. Мушкетовым в его книге «Физическая геология», которая, по выражению К. К. Маркова (1948 г.), представляла собой подлинную энциклопедию наших знаний не только в области геологии, но и в области геоморфологии того времени. Раздел «Значение дислокации для пластики» (с. 370—389) в этой книге был специально посвящен общим проблемам геоморфологии.

Гляциология. Заслуги И. В. Мушкетова в развитии отечественной гляциологии весьма велики. Он лично обследовал некоторые крупные ледники в Тянь-Шане (Зеравшанский) и на .Кавказе (Эльбруса, Казбека, верховьев р. Теберды). Им была составлена и опубликована в 1892 г. первая в нашей стране «Краткая инструкция по наблюдению ледников России». Он активно содействовал организации многих экспедиций (Н. А. Буша, Т. В. Игнатьева, И. Н. Кузнецова, В. И. Липского, К. Н. Россикова, Н. В. Поггенполя и др.) по изучению ледников России. В 1895 г. И. В. Мушкетов был избран представителем от России в Международную ледниковую комиссию, где он был активным деятелем. Начиная с 1896г. он регулярно публикует сведения об исследованиях ледников в России.

В курсе «Физической геологии» И. В. Мушкетов дал обстоятельное описание состояния изученности ледников, используя при этом материалы отечественных (Г. В. Абиха, И. И. Стебницкого, П. П. Семенова, П. А. Кропоткина, А. И. Воейкова и др.) и зарубежных (Л. Агассица, Д. Тиндаля, А. Гейма, А. Муссона, Ф. Фореля и др.) исследователей. При этом И. В. Мушкетовым были изложены следующие вопросы: положение снеговой линии; условия образования и географического распространения ледников; размеры ледников; физические свойства ледникового льда; условия и причины движения ледников; причины и следствия уменьшения ледников; морены и механическая деятельность ледников, наступление и отступление ледников, характеристика ледникового периода. «Эта глава, — пишет Д. В. Наливкин,{14} — у И. В. Мушкетова основана не только на всестороннем изучении мировой литературы, но, что самое главное, на обширных личных наблюдениях в Средней Азии и на Кавказе. Глава насыщена фактическим материалом. Она настолько всесторонне рассматривает предмет и с такой полнотой, что невольно вырисовываются основы новой науки — гляциологии».

Столь обстоятельное описание ледников в русской литературе было выполнено впервые, и И. В. Мушкетов по праву считается одним из основоположников отечественной гляциологии. Вплоть до 1939 г., до выхода в свет книги С. В. Калесника «Общая гляциология», — на протяжении почти 50 лет описание ледников, данное И. В. Мушкетовым в курсе «Физическая геология», оставалось наиболее полным в русской литературе.

Гидрогеология. И. В. Мушкетов большое внимание уделял изучению подземных вод. Он отчетливо сознавал, что подземные воды не только важное полезное ископаемое (питьевые воды, минеральные воды и др.), но и фактор, вызывающий разнообразные физико-геологические процессы (оползни, карст и др.), а также участвующий в формировании многих рудных месторождений.

Наиболее полно все эти вопросы были им рассмотрены во втором томе «Физической геологии» (2-е изд., СПб., 1903, с. 213—360) — по существу, первом руководстве по основам гидрогеологии в русской литературе, по которому обучались многие поколения горных инженеров и инженеров-путейцев. Этот курс гидрогеологии был составлен И. В. Мушкётовым с привлечением обширных материалов как отечественных (С. Н. Никитина, Н. А. Соколова, Н. А. Головкинского, Г. Д. Романовского, П. В. Отоцкого, Л. В. Бертенсона, А. А. Иностранцева, А. М. Коншина и др.) ^{так и} зарубежных (А. Добрэ, Л. Де-Лойе, Э. Зюсса, К. Кейльгака, Ч. Слихтера, С. Гюнтера и др.) исследователей и отражал с должной полнотой состояние знаний в этой отрасли геологии.

Подземные воды в земной коре, по представлениям И. В. Мушкетова, имеют преимущественно атмосферное происхождение. «Проникая на. . . глубину, — писал он,{15}— вода распределяется там различно, в зависимости от состава и способа залегания горных пород. В породах слоистых водопроницаемых, залегающих среди водонепроницаемых, она, подобно грунтовой воде, образует водяные слои, а в породах водопроницаемых, но трещиноватых, она направляется по трещинам и образует водяные жилы. . .».Эти положения — о существовании двух основных типов (пластовых и трещинно-жильных) скоплений подземных вод в горных породах — получили дальнейшее развитие в работах П. И. Бутова, И. К. Зайцева, А. М. Овчинникова, Н. И. Толстихина и других ученых. И. В. Мушкетовым было отмечено, что водяные слои (пластовые воды) образуют бассейны как пресных, так и соленых артезианских вод. В частности, он указывал, что часто в Европейской России «важнейший недостаток, делающий наши артезианские воды мало пригодными не только для орошения, но и во многих отраслях промышленности, — это их химический состав. . . Наиболее солеными являются артезианские воды, которые проходят через толщи соленосных пород. . .».{16}

Весьма обстоятельно описывает И. В. Мушкетов разные тйпы источников, в том числе термальных и минеральных. Отмечая широкое распространение термальных источников, приуроченность их к областям вулканизма и зонам дислокаций, И. В. Мушкетов указывал, что они, источники, выносят огромное количество тепла из недр. «Следовательно, — указывал он,{17} — термальные источники не только имеют важное значение в терапевтическом отношении, но и представляют большое богатство в виде запасов теплоты, которое может эксплуатироваться впоследствии. . .». Эти рекомендации И. В. Мушкетова находят свое воплощение в настоящее время.

И. В. Мушкетовым были обобщены имевшиеся сведения о химическом составе минеральных вод. К концу XIX в. в минеральных водах было открыто уже около 50 элементов. С использованием работ В. М. Севергина, Л. Де-Лоне, Л. Б. Бертенсона и других И. В. Мушкетовым были охарактеризованы важнейшие группы минеральных вод (углекислые, соленые, сернистые, железные и др.) и рассмотрены геологические условия их распространения. «Исследования в этом направлении, — писал И. В. Мушкетов,{18} — показали, что термо-минеральные источники приурочиваются главным образом к области новейших дислокаций, представляющей вполне определенный пояс высоких новых кряжей, не давших крупных провалов, многочисленных вулканов и сильнейших землетрясений. . . Наибольшее их количество — вдоль крупных сбросов, в месте с вулканическими извержениями, высокая температура которых способствует нагреванию подземных вод. . .». Подземные воды в земной коре, по представлениям И. В. Мушкетова, распространены до глубин около 18 — 20 км, а ниже переходят в пар. Питание подземных вод (в том числе термо-минеральных), по его мнению, осуществляется в основном за счет атмосферных осадков. «В настоящее время, — писал И. В. Мушкетов,{19} — если и появляются изредка попытки объяснить происхождение источников каким-либо другим способом, то все они. . . не могут иметь общего значения и не возбуждают никакого сомнения в справедливости основного положения о зависимости источников от атмосферных осадков. . . Нельзя придавать универсальное значение водяным парам, поднимающимся снизу из вулканических очагов. . .». Как видно, И. В. Мушкетов настороженно относился к взглядам Э. Зюсса о широком распространении ювенильных вод.

Последующие исследования подтвердили правильность выводов И. В. Мушкетова о незначительном распространении ювенильных вод в земной коре, но вместе с тем они показали, что к вадозным (экзогенным) подземным водам следует относить не только инфильтрогенные воды (атмосферного питания), но и седимецтогенные (захороненные вместе с осадками) воды. При этом в осадочных бассейнах глубже региональных базисов дренирования отчетливо преобладают седиментогенные воды.

Мерзлотоведение (геокриология). В первом томе «Физической геологии» И. В. Мушкетовым были достаточно полно обобщены имевшиеся на то время сведения (А. Ф. Миддендорфа, К. М. Бэра, С. И. Залесского, И. А. Лопатина, Л. А. Ячевского, А. И. Воейкова, Л. И. Шренка, А. А. Бунге, Э. В. Толля, Н. М. Козьмина и др.) о распространении многолетнемерзлых пород в России. К концу XIX в. уже была достаточно обоснованно намечена южная граница их распространения (Л. А. Ячевский); для отдельных пунктов (Якутск и др.) получены надежные данные о температуре и мощности мерзлых горных пород; выявлено, что промерзание пород зависит от многих причин (величин отрицательной среднегодовой температуры, мощности снегового покрова, геологического строения, гидрогеологических условий, рельефа и экспозиции склонов); наряду с пластовыми залежами подземных льдов были описаны жильные льды (А. А. Бунге).

И. В. Мушкетов активно содействовал изучению многолетней мерзлоты по линии Географического общества. В 1889 г. по его инициативе Географическим обществом была опубликована «Программа для собирания сведений о вечно мерзлой почве и ледяных слоях», подготовленная в основном Л. А. Ячевским.{20} В 1894 г. И. В. Мушкетов возглавил специальную Комиссию, которая по просьбе Управления по сооружению Сибирской железной дороги разработала и в 1895 г. опубликовала «Инструкцию для изучения мерзлоты почв в Сибири». Это была первая инструкция по геокриологическим исследованиям и изданием ее «было положено, — отмечают С. П. Качурин и Н. И. Толстихин,{21} — начало комплексному изучению подземной криосферы» и, следовательно, начало становлению мерзлотоведения (геокриологии) как отдельной научной отрасли. В «Инструкции. . .» было дано определение вечной мерзлоты, как «остающегося вечно мерзлым грунта, существование которого обусловлено совокупностью целого ряда естественных факторов, действующих непрерывно на обширной площади в течение геологического периода истории земли».{22}

Комиссия рекомендовала организовать в Сибири четыре постоянные станции по изучению вечной мерзлоты. На этих станциях должны были быть пробурены по три глубокие (желательно, чтобы был пройден вечно мерзлый слой) скважины для режимных наблюдений. Кроме глубоких, рекомендовалось бурение и ряда мелких (до 10 м) скважин для изучения температур и процессов промерзания (и оттаивания) приповерхностных частей разреза.

Ходовые (маршрутные) исследования вечной мерзлоты по трассам железных дорог также рекомендовалось сопровождать бурением скважин глубиной до 10 м. В Инструкции были даны рекомендации по выбору мест для заложения наблюдательных скважин, производству температурных и других наблюдений в глубоких и мелких скважинах, изучению временной мерзлоты, промерзанию и оттаиванию почв, исследованию колодцев. В частности, в программе исследований колодцев указывалось, что «вечно мерзлая почва представляет водонепроницаемый слой, но если этот слой не особенно мощный, то, пробив его, можно воспользоваться подлежащими водоносными горизонтами для станционных водоснабжений». Иными словами, уже здесь рекомендовалось использование подмерзлотных вод для целей водоснабжения. Можно заметить, что во втором томе «Физической геологии», опубликованном в 1905 г. (2-е изд., с дополнениями К. И. Богдановича), также указывается на наличие в областях многолетней (вечной) мерзлоты подмерзлотных водоносных горизонтов, питающих реки. Здесь же подчеркивается, что «технически вполне возможно также получить воду из слоев под вечной мерзлотой».{23} Эти прогнозы были подтверждены дальнейшими исследованиями (Н. И. Толстихин и др.).

Инженерная геология. В течение почти 18 лет (начиная с 1884 г.) И. В. Мушкетов преподавал геологические дисциплины в Институте инженеров путей сообщения и хорошо был знаком с теми запросами, которые предъявляются геологии при строительстве различных инженерных сооружений, в том числе таких сложных и дорогостоящих, как железные дороги. Он писал: «Протягиваясь из одного района в другой с разнообразными природными условиями, железнодорожный путь с его подъемами и уклонами, с его насыпями и выемками, тоннелями, мостами, канавами, подпорными стенками, присыпками, облицовками, резервами, карьерами и пр. — путь этот подчиняется общим законам жизни, испытывая. . . видоизменения от сил природы и разрушается в той или иной степени, сообразно местным физико-геологическим условиям».{24}

Весьма показательно, что курс «Физической геологии» И. В. Мушкетов читал по одному плану как в Горном институте, так и в Институте инженеров путей сообщения. Более того, второе издание этого курса было осуществлено на средства последнего, что свидетельствовало о большой его значимости применительно к инженерному делу. Действительно, все приводимые в «Физической геологии» сведения о геологической деятельности ветра, поверхностных вод суши,, вод моря, подземных вод, сейсмических процессов, вулканизма и других имели весьма важное значение для оценки устойчивости и нормальной эксплуатации возводимых инженерных сооружений. В «Физической геологии» приводились рекомендации и примеры защиты инженерных сооружений от летучих песков, карста, оползней и других процессов.

Обсуждая вопросы классификации геологических процессов, И. В. Попов отмечает, что только та классификация будет «наиболее правильной, полезной, полной и способной к дальнейшему развитию, если она будет естественной, т. е. основанной на учете объектов классификации, обусловливаемых их происхождением и ходом (историей) их развития. Только такая классификация может иметь одновременно и теоретическое и практическое значение».{25} Этим требованиям полностью удовлетворяет классификация физико-геологических процессов, приведенная И. В. Мушкетовым в «Физической геологии». Она легла в основу классификаций геологических явлений в курсах «Инженерной геологии» Ф. П. Саваренского (1937 г.), И. В. Попова (1951 г.), В. Д. Ломтадзе (1977 г.) и др.

В 1877 г. под редакцией И. В. Мушкетова (и в его переводе) была опубликована работа К. Вагнера «Приложение геологии к инженерному делу», которая была полезна для геологов при проведении железнодорожных изысканий и строительства. И. В. Мушкетовым были составлены инструкции по железнодорожным изысканиям для Амурского и Кругобайкальского участков Сибирской дороги и других, в которых он большое внимание уделял различным инженерно-геологическим вопросам (устойчивости склонов, оползням, обвалам и пр.).

И. В. Мушкетов был признанным авторитетом по вопросам геологических исследований с инженерными целями. Он неоднократно привлекался к многочисленным экспертизам по железнодорожному строительству, борьбе с оползнями (Вольск, 1893 г.; Одесса, 1899 г.), осушению болот (Полесье, 1898 г.), орошению (верховья Дона, 1892 г. Мургаб, 1892 и 1893 гг.), проходке туннелей (Кавказ, 1895 г.) и другим инженерным вопросам. При этом он постоянно подчеркивал необходимость всестороннего изучения природных условий при решении инженерных вопросов. «По моему мнению, — писал И. В. Мушкетов,{26} — технические работы должны осуществляться на всесторонних естественно-исторических исследованиях и только в этом случае может быть оценена их целесообразность. . .». Или, например: «Всякая крупная работа, имеющая целью хотя бы сколько-нибудь изменить естественные условия местности, непременно должна сопровождаться и даже предшествоваться всесторонним систематическим исследованием этой местности».{27}

Большая роль И. В. Мушкетова в становлении инженерной геологии в нашей стране общепризнана и отмечается в работах И. В. Попова, В. Д. Ломтадзе, Н. В. Коломенского, П. Ф. Швецова, М. В. Седенко и др.

Заканчивая настоящую главу, отметим также, что в «Физической геологии» И. В. Мушкетова, по оценке Д. В. Наливкина,{28} много сделано для создания тектоники как новой науки и пустыневедения.

¹ Марковский А. П. Иван Васильевич Мушкетов. — В кн.: Выдающиеся отечественные геологи. Л., 1978, с. 40.

² «Природа», 1952, № 1, с. 94—97.

³ Изв. Всесоюз. геогр. о-ва, 1952, т. 84, вып. 3, с. 238—244.

⁴ Мушкетов И. В. Физическая геология. СПб., 1899, т. 1, с. 533.

⁵ ГПБЛ, отд. рукописей, ф. 503, д. 174.

⁶ Сейсмическое районирование СССР. М., 1968, с. 336.

⁷ Там же, с. 62.

⁸ Сейсмическое районирование Казахстана. Алма-Ата, 1979, с. 140.

⁹ Изв. Всесоюз. геогр. о-ва, 1952, т. 84, вып. 3, с. 238.

¹⁰ Изв. Всесоюз. геогр. о-ва, 1950, т. 82, вып. 6, с. 578.

¹¹ Основные проблемы геоморфологии. М., 1948, с. 31—32.

¹² Краткий отчет о путешествии по Туркестану в 1875 г. — Зап. Минерал, о-ва, 1877, ч. 12, с. 135 — 136.

¹³ Физическая геология. СПб., 1899, т. 1, с. 724.

¹⁴ Изв. Всесоюз. геогр. о-ва, 1952, т. 84, вып. 3, с. 238—244.

¹⁵ Физическая геология. СПб., 1903, т. II, с. 232.

¹⁶ Там же, с. 277.

¹⁷ Там же, с. 284.

¹⁸ Там же, с. 315—316.

¹⁹ Там же, с. 234.

²⁰ Изв. Рус. геогр. о-ва, 1889, т. 25. Прилож., с. 1—3. Л. А. Ячевский докладывал эту программу 12 мая 1899 г. на заседании отделений физической и математической географии.

²¹ Общее мерзлотоведение. Новосибирск, 1974, с. 20.

²² Изв. Рус. геогр. о-ва, 1895, т. 31, вып. 1. Прилож., с. 1.

²³ Физическая геология. СПб., 1905, т. II, вып. 2, с. 636.

²⁴ Цит. по: Попов И. В. Инженерная геология. М., 1951, с. 11 — 12.

²⁵ Попов И. В. Инженерная геология. М., 1951, с. 49.

²⁶ ГПБЛ, отд. рукописей, ф. 503, д. 52.

²⁷ Там же, д. 236.

²⁸ Изв. Всесоюз. геогр. о-ва, 1952, т. 84, вып. 3, с. 238—241.