1912-1952

Предпосылки создания кафедры геохимии

Необходимость подготовки в нашей стране специалистов-геохимиков стала А.П.Виноградовясна уже к концу 30-х годов прошлого столетия. К этому времени были сформулированы важные проблемы “науки XX века” геохимии, стали ясными многие закономерности поведения химических элементов в природных процессах, отчетливо обрисовался круг прикладных государственно-важных задач, в решении которых геохимия заняла ведущие позиции, возникли первые ячейки геохимических исследований. Россия стала одним из полюсов геохимической мысли в мире, во главе которой стояли русские ученые — академики В.И.Вернадский и А.Е.Ферсман. Традиционные учебные заведения страны, готовившие геологов, минералогов, химиков, биологов, физиков, обеспечивали серьезную подготовку молодых людей в области фундаментальных знаний, но не могли дать необходимые знания студентам новой, развивающейся бурными темпами науки; встал вопрос об организации специализированных учебных центров.

Геохимия в стране

В России уже был опыт систематического изложения основ геохимии. В 1912 г. А.Е.Ферсман прочел первый в мире курс геохимии в университете Шанявского в Москве. В 30-х годах геохимиков стала выпускать кафедра петрографии Ленинградского технологического института, которую возглавлял академик Ф.Ю.Левинсон-Лессинг. В конце 30-х годов А.А.Сауков читал лекции по геохимии в Московском университете. Необходимо было сделать принципиальный шаг. Помешала война, но уже в 1943 г. в Боровом, где находился в эвакуации В.И.Вернадский, они вместе с А.П.Виноградовым пришли к выводу о необходимости создания кафедры геохимии в Московском университете, и А.П.Виноградов разработал и уже в 1944 г. начал читать курс геохимии. Дальнейшее было очевидно — надо было выступить с инициативой принятия соответствующего правительственного решения. Внешние обстоятельства — напряженная работа в рамках атомного проекта, необходимость обеспечения промышленности радиоактивными и редкими металлами — все это облегчало обоснование открытия новой кафедры. И в декабре 1952 г. такое решение состоялось, а в сентябре 1953 г. в новом здании университета на Ленинских горах первая в стране кафедра геохимии приняла в свои аудитории и лаборатории студентов.

1952-1976

Первый состав кафедры

Заведующим кафедрой стал ее организатор, в 1952 г. член-корреспондент АН СССР, а с 1953 г. академик Александр Павлович Виноградов.

К работе на кафедре А.П.Виноградов привлек крупнейших ученых, активно работавших в геохимии — члена-корреспондента АН СССР А.А.Саукова, радиолога профессора В.И.Баранова, специалиста в области геохимии изотопов кандидата геолого-минералогических наук К.К.Жирова. Были созданы учебно-научные лаборатории — химическая, спектрографическая, радиометрическая, к работе в них были приглашены молодые исследователи — химики Н.Т.Воскресенская и Н.И.Ступникова, спектроскопист Л.А.Борисенок, радиогеолог Н.А.Титаева ; для организации работ в области геохимии изотопов к работам кафедры был привлечен сотрудник ГЕОХИ АН СССР С.И.Зыков. Было начато чтение курсов по геохимии, радиогеологии, проведение практических занятий по аналитической химии, спектральному, радиометрическому анализам. Такая структура кафедры сразу позволила обеспечить подготовку студентов в самых актуальных и бурно развивающихся областях геохимии на базе современных аналитических, в особенности физических, методов исследования.

При разработке планов и программ обучения в основу были положены некоторые идеи, которые оказались в высшей степени удачными и обеспечили передовые позиции кафедры на многие годы вперед.

Во-первых, крайне важным было то, что кафедра геохимии создана на геологическом факультете, в отличие от многих зарубежных университетов, где геохимики стали готовиться на химических факультетах. Это предопределило очень важную направленность и научных работ кафедры, и умонастроений самих студентов.

Во-вторых, понимание того, что теоретической базой геохимии являются фундаментальные законы поведения химических элементов в природных — физико-химических по своему существу — процессах, заставило разработать, совместно с преподавателями химического и физического факультетов университета, специальные программы подготовки студентов-геохимиков в области этих фундаментальных наук. Геохимики с самого начала слушали расширенные, по сравнению с геологами, курсы химии, аналитической химии, физической химии и термодинамики. И уже первые шаги в науке выпускников кафедры показали, сколь серьезной оказалась их подготовка в области физики и химии. Некоторые из них “ушли” из геохимии и стали весьма успешно работать в других областях знания (например, член-корреспондент РАН С.М.Стишов).

В третьих, с самого начала подготовка студентов на кафедре геохимии была тесно связана с научными исследованиями, которые вели ученые кафедры и в которой студенты принимали участие. При этом оказалось очень важным, что научная работа студентов обеспечивалась не только лабораториями кафедры, но и лабораториями родственных институтов Академии наук, контакты с активно работающими учеными которых играли огромную роль в воспитании будущих исследователей — Института геохимии и аналитической химии им. В.И.Вернадского и позже Института экспериментальной минералогии.

Все это вместе быстро привело к тому, что кафедра заняла ведущее положение в системе подготовки в стране геохимиков, а научные исследования сотрудников и студентов кафедры стали вносить серьезный вклад в развитие геохимии во второй половине XX века.

В 50-60-е годы основные работы геохимиков были направлены на накопление данных о распространенности и распределении химических элементов в геологических объектах, причем определяющее влияние на успехи этих работ оказывала разработка новых чувствительных и точных методов анализа. Учеными кафедры были разработаны методы, позволившие с достаточной для решения геохимических задач чувствительностью и точностью определять “следовые”, как тогда говорили, количества многих редких элементов (редких щелочных металлов, галлия, таллия, золота и др.). Работы Н.Т.Воскресенской по геохимии таллия, Л.А.Борисенок по геохимии галлия, Н.Ф.Пчелинцевой по геохимии золота внесли существенный вклад в понимание поведения в природе этих (и других) элементов, а монография Л.А.Борисенок “Геохимия галлия”, написанная по материалам ее кандидатской диссертации, до сих пор является источником наиболее полных сведений о геохимии этого элемента. Важнейшим итогом этого направления геохимии тех лет, основанным в том числе на результатах исследований сотрудников кафедры, явилась капитальная сводка по распространенности химических элементов в земной коре, опубликованная А.П.Виноградовым в 1956 и 1962 гг. На этих работах выросли многие, тогда студенты, а сейчас известные ученые-геохимики — академики Л.Н.Когарко, И.Д.Рябчиков, Д.Н.Пачатджанов, член-корреспондент РАН В.С.Урусов, доктора наук А.А.Ярошевский, Д.А.Минеев, Г.Н.Аношин, Г.Ф.Иванова, Э.Э.Сендеров, Я.Э.Юдович, В.И.Буданов, кандидаты наук А.А.Мигдисов, Э.И.Пополитов, Ю.П.Трошин и многие другие.

Геохронология

Возможность использовать современное масс-спектральное оборудование предопределила развитие работ в области геохимии изотопов свинца и геохронологии. Полученные с участием сотрудников кафедры К.К.Жирова, Н.И.Ступниковой и их коллег из ГЕОХИ АН СССР С.И.Зыкова и Л.С.Тарасова результаты стали одной из основ оценки абсолютного возраста Земли (А.П.Виноградов, С.И.Зыков), разрабатываемой геохронологической шкалы докембрия (А.П.Виноградов, А.И.Тугаринов, С.И.Зыков), выяснения проблем источника рудного свинца различных типов месторождений (А.П.Виноградов, С.И.Зыков, Л.С.Тарасов). В этих исследованиях приняли участие студенты, а теперь крупные ученые доктор наук Е.В.Бибикова, член-корреспондент РАН И.В.Чернышев.

Поиски

С середины 50-х годов А.А.Сауков, издавший в 1951 г., а затем многократно переиздававшийся, замечательный учебник “Геохимия” и читавший на кафедре курс геохимии для студентов геологических специальностей, создал курс “Геохимических методов поисков”, положив тем самым начало подготовки студентов кафедры в области прикладной геохимии. Но основания современного преподавания прикладной геохимии на кафедре и широкое внедрение работ сотрудников и студентов в практику геолого-поисковых работ в стране были созданы одним из творцов системы геохимических методов поисков и оценки месторождений полезных ископаемых профессором А.П.Солововым. Получивший степень доктора геолого-минералогических наук по результатам защиты представленной им кандидатской диссертации, А.П.Соловов был приглашен на кафедру по инициативе А.А.Саукова и начал читать лекции в 1965 г. Под руководством А.П.Соловова на кафедре сформировалась школа геохимиков-поисковиков, воспитавшая ведущих в настоящее время специалистов в этой области — доктора наук А.А.Матвеева, кандидатов наук С.А.Воробьева, Ю.Н.Николаева; многочисленные ученики А.П.Соловова, в том числе, прошедшие аспирантуру на кафедре, успешно работают в различных организациях России, ближнего и дальнего зарубежья. В 1985 г. А.П.Соловов опубликовал прекрасный учебник “Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых”. Благодаря глубокому пониманию А.П.Солововым проблем и задач поисковой геохимии на кафедре, впервые в отечественной науке, были развернуты работы по созданию комплексных вычислительных программ обработки геохимических данных и информационной системы в геохимии. Во многом успех этих работ был предопределен привлечением талантливых математиков кандидата наук А.В.Гаранина и Ю.В. Шварова, активное участие приняли выпускники кафедры Д.С.Порывкин, А.А.Матвеев, В.А.Николаев, С.А.Воробьев. В результате были созданы программные комплексы, вошедшие в практику работ не только самой кафедры, но и Геологической службы страны.

Природные воды

С приходом в 1957 г. на кафедру тогда кандидата наук, затем ставшего доктором наук профессора М.Г.Валяшко стало формироваться новое направление геохимии — геохимия природных вод и процессов солеобразования, в котором М.Г.Валяшко занимал ведущее положение в науке. Работы М.Г.Валяшко послужили становлению на кафедре нового направления — физико-химического анализа геохимических процессов, значение которого для развития геохимии всегда подчеркивал А.П.Виноградов. Была создана проблемная лаборатория экспериментальной геохимии, появился лекционный курс “Геохимия природных вод”, стала формироваться школа учеников М.Г.Валяшко, внесших существенный вклад в развитие этого направления. Работами выпускника кафедры кандидата наук В.И.Борисенкова прояснены многие вопросы формирования и преобразования калийных солей, кандидат наук Л.Г.Богашева разработала представления о существенной роли рассолов и их эволюции в концентрировании рудных металлов в осадочной толще, выпускник кафедры кандидат наук Ю.Н.Гурский выполнил огромного масштаба работу, позволившую разобраться в процессах, определяющих геохимическую эволюцию иловых вод в современных осадках морей и океанов. Эти и другие работы сотрудников М.Г.Валяшко стали основой современной концепции геохимии природных вод, последовательно разработанной и опубликованной им в серии статей и монографий 60-70-х годов.

Термодинамика

Появление на кафедре в 1968 г. кандидата наук, затем ставшего доктором Б.Н.Рыженко существенно усилило физико-химическое направление геохимических исследований кафедры. Его научные разработки инициировали формирование группы молодых ученых и выпускников кафедры, которые оказались одними из первых в мире геохимиков, решивших посвятить свою научную жизнь разработке методов термодинамического моделирования природных процессов, без котороых уже было немыслимо продуктивно решать встающие перед геохимией задачи. Этапным было издание Б.Н.Рыженко вместе с Г.Б.Наумовым и И.Л.Ходаковским уникального “Справочника термодинамических величин (для геологов)” в 1971 г., после выхода в свет которого уже стало почти обязательным в любой геохимической работе, посвященной интерпретации поведения химических элементов в геологических процессах, опираться на современную термодинамическую информацию. В 1976 г. выпускником кафедры, доктором наук И.Л.Ходаковским (ГЕОХИ АН СССР) был организован специальный курс по термодинамике гидротермальных систем. С 1978 г. курс читает ассистент, ныне профессор, М.В.Борисов. Накопившийся опыт привлечения современной вычислительной техники и, что оказалось решающим, появление на кафедре в начале 70-х годов Ю.В.Шварова, включившегося в работы по созданию методологической и методической базы применения ЭВМ в геохимии привело к тому, что кафедра оказалась одним из первых в мире центров, в котором шла творческая работа в области реализации на ЭВМ решения сложнейших (с методической точки зрения) задач равновесия в многокомпонентных системах в широком диапазоне условий, соответствующих природным обстановкам. Ю.В.Шваровым была создана вычислительная программа “ГИББС” — одна из первых в мире, предназначенных для термодинамического расчета состояния сложных термодинамических систем.

Сотрудники кафедры, 1967 год

1976-1982

После кончины создателя и долгие годы заведующего кафедрой академика А.П.Виноградова в 1976 г. руководителем кафедры был избран член-корреспондент АН СССР А.И.Тугаринов, который к этому времени уже имел большой опыт преподавания геохимии — он читал более 10 лет, в качестве профессора, курс геохимии геологам факультета и выпустил в 1973 году учебник “Общая геохимия”. С его приходом получили развитие работы в области геохимии изотопов, но неожиданная ранняя смерть Алексея Ивановича в 1977 г. прервала активность этого интересного и яркого геохимика. До 1982 г. исполнял обязанности заведующего кафедрой профессор А.В.Миловский, областью интересов которого была региональная геология и геохимия докембрия, поведение элементов в процессе регионального метаморфизма и др.; им были написаны популярные учебники “Минералогия и петрография”, “Минералогия”.

Современный этап

Физхимия

Современный этап деятельности кафедры геохимии начался в 1982 г., когда заведующим был избран академик В.А.Жариков, один из основателей нового направления в науках о веществе Земли - физико-химическая геология. Им разработан ряд разделов физико-химической геологии: термодинамика необратимых природных процессов, физико-химический и термодинамический анализ различных типов природных систем, методы оценки режима кислотности и других параметров природных процессов, методы теоретического и экспериментального изучения природных открытых систем. На кафедре основаны новое направления экспериментальной минералогии и геохимии: экспериментальное изучение метасоматоза. В это же время существенное развитие получили традиционные направления научной и педагогической работы, связанные с последовательным привлечением современных методов физико-химического анализа геохимических процессов. Лекции по геохимии для студентов геологических специализаций был приглашен читать выпускник кафедры академик И.Д.Рябчиков , ведущий специалист по геохимии магматизма и физико-химической петрологии.

Моделирование гидротермальных процессов

Новый импульс получили работы в области ЭВМ-моделирования. Доцентом, а позже профессором заведующим кафедрой М.В.Борисовым (совместно с сотрудниками ГЕОХИ АН СССР) был выполнен цикл работ по термодинамическому моделированию процессов автосмешения гидротермальных растворов, показана роль этого явления в формировании месторождений уран-молибденовой, жильной свинцово-цинковой формаций и ряда других объектов. Д.В.Гричуком (доцент, а позже профессор) была разработана модель подводного гидротермально-осадочного рудообразования. В этих работах приняли активное творческое участие студенты кафедры, ставшие затем ее сотрудниками (А.Ю.Бычков, Арт.А.Мигдисов, А.В.Тутубалин), силами которых были построены модели кипящих гидротермальных систем, комбинированные термодинамические и гидродинамические модели. На базе преобразованной проблемной лаборатории, заведующим которой стал кандидат наук Ю.В.Алехин, кафедра получила возможность вести экспериментальные работы, особенно в новых областях — термодинамики высокотемпературных гидротермальных систем, а также термодинамики поверхностных явлений. Непосредственное сотрудничество с лабораториями Института экспериментальной минералогии РАН позволило опираться на современную экспериментальную технику. В этих исследованиях постоянно участвуют студенты, аспиранты и выпускники кафедры.

В итоге интенсивных исследований в области термодинамического моделирования природных процессов кафедра становится ведущим отечественным и мировым центром этого направления. Были разработаны общая методология моделирования, методики расчета моделей различных процессов, создан один из лучших в мире программных комплексов для моделирования “HCh” (Ю.В.Шваров). Произошел переход к решению нового класса задач — созданию моделей физико-химической динамики геохимических процессов. Это сделало возможным для геохимиков при интерпретации данных о распределении химических элементов в природе заговорить на едином с геологами языке — языке анализа пространственного строения и эволюции во времени геологических объектов, но, в отличие от традиционной геологии, уже на строгом языке физической химии. Соответствующие программные комплексы широко используются в различных научных центрах в России и за рубежом.

Динамика магматических процессов

Параллельно с этими работами в эти же годы по инициативе доцента, в последствии доктора наук и профессора, А.А.Ярошевского , на кафедре стало формироваться направление ЭВМ-моделирования динамики магматических процессов. А.А.Ярошевским при активном участии сотрудников ГЕОХИ АН СССР талантливого физико-химика кандидата наук М.Я.Френкеля, аспиранта, выпускника кафедры (теперь доктор наук) А.А.Арискина, и аспиранта кафедры и затем кандидата наук Е.В.Коптева-Дворникова разработана идеология модели физико-химической динамики кристаллизационной дифференциации магмы и комплекс ЭВМ-программ, позволившие впервые в геологии решать прямые задачи воспроизведения пространственной структуры дифференцированных магматических комплексов. Созданный М.Я.Френкелем и А.А.Арискиным программный комплекс “KOMAGMAT” начал широко использоваться в России и за рубежом.

Экология

Сложившаяся сильная научная школа в области прикладной геохимии дала возможность кафедре активно включиться в решение новых и весьма насущных задач, связанных с проблемами влияния человеческой деятельности на среду в биосфере (о чем уже давно и принципиально ставили вопрос В.И.Вернадский и А.Е.Ферсман). На кафедре были быстро организованы полевые работы в различных регионах страны (на Северном Кавказе, Камчатке, в Московском регионе), которые подтвердили продуктивность последовательного приложения разработанных методов поисковой геохимии при решении проблем источников и распространения экологически опасных загрязнителей. Эти работы послужили базой при создании на геологическом факультете направления подготовки студентов по экологической геологии. В настоящее время в области экологической геохимии, работы на кафедре ведутся Д.В.Гричуком, Ю.Н.Николаевым, С.А.Воробьевым, Ю.В.Алехиным, Н.А.Титаевой, Н.С.Сафроновой, Т.В.Шестаковой с активным участием в научных исследованиях студентов.

Изотопия

Приглашение на кафедру профессора Ю.А.Шуколюкова в 1984 г. и кандидата наук Е.М.Колесникова имело следствием воссоздание кафедрального центра исследований и подготовки студентов в области геохимии изотопов. Ю.А.Шуколюков разработал и стал читать современный курс геохимии изотопов и геохронологии. К своим работам он широко привлекал студентов и аспирантов, прививая им вкус и навыки работы в тонкой и сложной области геохимии изотопов и геохронологии. Многие ученики Ю.А.Шуколюкова успешно работают в научных центрах России и за рубежом, продолжают его работы на кафедре. Важные результаты в области геохимии изотопов серы получены доктором наук Л.Н.Гриненко. Разработка доктором наук Н.А.Титаевой проблем поведения радионуклидов в геологических процессах позволили ей вскрыть важные закономерности перераспределения естественных и искусственных радиоактивных изотопов в биосфере и показать своеобразие геохимии радионуклидов, поведение которых обусловлено не только химическими свойствами элементов, но и их радиоактивностью. Это позволило разработать систему критериев, которые могут успешно использоваться при решении проблем радиоактивного загрязнения.

Итоги за 65 лет

Преподаватели и научные сотрудники кафедры опубликовали учебники: “Геохимия”, 1950, 1951, 1966, 1975 (перевод на 7 иностранных языков) (А.А.Сауков); “Общая геохимия”, 1973 (А.И.Тугаринов); “Радиометрия”, 1955 (В.И.Баранов); “Радиогеология”, 1973 (В.И.Баранов, Н.А.Титаева); “Основы физико-химической петрологии”, 1976 (В.А.Жариков); “Геохимические методы поисков рудных месторождений”, 1978, 1985 (А.П.Соловов, А.А.Матвеев); “Минералогия и петрография”, 1979 (перевод на англ. язык) (А.В.Миловский); “Минералогия”, 1982 (перевод на англ. язык) (А.В.Миловский, О.В.Кононов); “Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых”, 1985 (перевод на англ. язык) (А.П.Соловов); “Справочник по геохимическим методам поисков полезных ископаемых”, 1990 (А.П.Соловов, В.А.Бугров, С.А.Воробьев, А.А.Матвеев, А.А.Ярошевский и др.); “Термодинамика геохимических процессов”, 1992 (М.В.Борисов, Ю.В.Шваров); “Математическая обработка геохимических данных (электронный учебник)”, 1992 (С.А.Воробьев); “Ядерная геохимия”, 1992, 2000 (перевод на англ. язык) (Н.А.Титаева). В настоящее время преподаватели кафедры готовят новые издания учебников “Основы физической геохимии”, 2003 (В.А.Жариков); “Геохимия”, “Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых” и другие. Выпущено большое количество оригинальных монографий.

За прошедшие 60 лет кафедру геохимии окончило более 700 студентов. Большинство из них активно работает в различных научных и производственных центрах страны, многие успешно работают и защитили диссертации за рубежом. В настоящее время многие выпускники кафедры стали крупными учеными, лидерами научных и прикладных направлений, с их именами связаны научные открытия, крупные практические решения, имена некоторых запечатлены в названиях новых минералов. Есть все основания считать, что организованная в 1952 г. академиком А.П.Виноградовым на геологическом факультете Московского государственного университета кафедра геохимии оправдала надежды ее создателей и завоевала всемирную известность как передовая школа геохимии.