Своей обязанностью учёный считал изучение ископаемого богатства земли русской
Царь Петр I особое значение придавал горному делу и металлургической промышленности: Россия остро нуждалась в стали и меди для отливки пушек и оружия, в серебре и золоте для пополнения казны. В 1700 году он учредил Приказ рудных дел.
На Урал были посланы рудознатцы с поручениями опрашивать местных жителей, искать руды. В стране начался сбор минералов, которые изучались в организованном для этой цели музее – Кунсткамере. Поиски и разведку руд с 1719 года разрешалось вести всем и во всех местах страны. В Сибири, в басейне Нижней Тунгуски, были открыты огромные залежи каменного угля, графита и каменной соли.
Петром I в 1724 году в Санкт-Петербурге учреждается Академия наук для «обучения языкам, прочим наукам и знатным художествам». Уставом Академии предусматривалась подготовка отечественных научных кадров, с тем, чтобы в их рядах постепенно готовились русские ученые. Церемония открытия Академии состоялась 15 августа 1725 года, уже после смерти Петра I. На первых порах профессора Академии были сплошь иностранцами.
В 1741 году после пятилетнего обучения в Германии химико-физическим наукам и горному делу Михаил Васильевич Ломоносов вернулся в Академию наук, приступил к изучению минералов и окаменелостей Кунсткамеры и составлению каталога образцов минералов. К этому времени ему исполнилось 30 лет, он уже был сложившимся естествоиспытателем, автором двух физических диссертаций: «О превращении твердого тела в жидкое» и «О различии смешанных тел».
В конце XVII века в европейскую науку вместо средневековой схоластики пришёл индуктивный метод, провозглашенный английским философом-материалистом Фрэнсисом Бэконом. Выдающуюся роль в перестройке умов с точки зрения методологии мышления сыграли философия и математика французского ученого Рене Декарта, механика и физика англичанина Исаака Ньютона. Они открыли дорогу к вольному философствованию, эксперименту и научной гипотезе.
Ломоносов завершает научный труд «Элементы математической химии», в котором реализует свой замысел применять к химии и физике мельчайших частиц (корпускул) количественный метод. Он обращается к академической канцелярии с предложением об учреждении химической лаборатории, где можно будет проводить химические эксперименты. «Нет сомнения, – писал он, – что науки наукам много весьма взаимно способствуют, как физика – химии, физике – математика».
Ученый пишет ряд программных работ по геологии, в том числе: «Первые основания горной науки», «Первые основания металлургии или рудных дел», «О вольном движении воздуха в рудниках примеченном». Вскоре его производят в ранг адъюнкта физического класса Академии и должность профессора.
Наиболее значительными работами Ломоносова по молекулярной физике стали «Опыт теории нечувствительных физических частиц тел и вообще о причинах частных качеств» (1744), «Размышления о причинах теплоты и холода» (1747), «О действиях химических растворителей вообще» (1749). Это были «мышления и рассуждения, произведенные из надежных и много раз повторенных опытов». При Академии наук его усилиями создается одна из лучших в Европе химических лабораторий, в которой проводились не только научные эксперименты, но и прикладные работы: изготовление красителей, цветных стекол, пиротехнических материалов и др.
Научные труды Ломоносова уже тогда были высоко оценены учёными Западной Европы. Его избрали членом Шведской (1760) и Болонской (1764) академий наук. Ломоносов всегда рассматривал мир с позиции естественного материализма и в познании природы выступал убеждённым атомистом. «Сочинения Ломоносова не только хороши, но и превосходны, – писал профессор Берлинской академии Леонард Эйлер, – ибо он изъясняет физические и химические материи, самые нужные и трудные, как совсем невозможные были к истолкованию самым остроумным учёным людям».
В 1751 году Сенатом России Михаилу Васильевичу было присвоено звание коллежского советника с жалованием 1200 рублей в год. Это означало, что он стал дворянином. На Набережной Мойки он построил каменный дом с садом, лабораторией, изготавливал в ней всякие инструменты, ставил эксперименты. В 1763 году Екатерина II подписала указ о присвоении ему чина статского советника с окладом 1875 рублей в год.
В 1757-1759 годах Ломоносов работал над составлением трактата «О слоях земных», где изложил свои наблюдения о месторождениях полезных ископаемых и методах их поиска. Много страниц в работе уделено описанию минералов, а также их поисковых признаков. «Главное моё дело есть горная наука», – писал Ломоносов в письме историку В.Н. Татищеву. Важнейшей своей обязанностью он считал изучение ископаемого богатства своей страны и способствование развитию горного промысла и металлургии.
Среди взглядов, высказанных Ломоносовым по вопросам поиска руд, особенно ценны его соображения о генезисе рудных месторождений и прогнозе их по генетическим признакам. «Велико есть дело достигать во глубину земную разумом, куда рукам и оку досягнуть возбраняет натура; странствовать размышлениями в преисподней, проникать рассуждением сквозь тесные расселины и вечною ночью помраченные вещи и деяния выводить на солнечную ясность», – так пророчески определил наш великий соотечественник предназначение геолога-поисковика в первой же главе своего трактата. Чтобы искать – нужно знать, а чтобы знать – нужно учиться, нужно исследовать – вот основной тезис науки и практики в изложении ученого.
«Рудные жилы суть в каменных горах щели, наполненные рудами, жильными минералами», – пишет он в главе второй «О слоях земных». В главе четвертой читаем: «Выгоняется подземным жаром из каменных углей бурая и чёрная масляная материя… сие есть рождение жидких разного сорта горючих и затверделых материй, каковы суть каменное масло, смола, нефть, которые из одного начала происходят». Так 250 лет тому назад М.В.Ломоносов обосновал органическую гипотезу происхождения нефти.
«Горы каменные суть прямая родина и подлинное жилище металлов и других минералов… Горы рифейские (уральские) довольно показали простых металлов, в том числе и золота, серебра, что многие заводчики знатно обогатились… Колыванские заводы (Алтай), богатые серебром и золотом, приносят казне знатную прибыль». Приведенные выдержки из книги Ломоносова являются результатом его личных наблюдений и экспериментов, пронизаны оптимизмом и верой в российские минеральные ресурсы. Книга разошлась по горным промыслам, оказала большое влияние на развитие геологических поисков в России. Особенно ценными в ней были мысли о генезисе рудных месторождений.
В «Слове о рождении металлов от трясения Земли» Ломоносов исследует причину землетрясений. По его мнению, «оная внутри самой земли находится». «Жилы, медь и серебро содержащие в Германии в каменных горах пересекаются… сии все жилы произведены земным трясением… образованием трещин и развалин камней и полостей между ними, заполнением их рудоносными растворами и минералами… Трясения земли повторяются, трещины отворяются, материею наполняются».
В 1763 году был издан его труд «Первые основания металлургии или рудных дел». В ней он дает классификацию рудных и нерудных минералов, перечисляет их диагностические признаки, формы проявления и совместного нахождения в недрах Земли. «Рудою называется, – пишет он, – смешанная из минералов материя… Серебро содержится во многих рудах, особливо с кварцем, медью, мышьяком… Медные руды – это желтый колчедан, марказит вместе с серой, мышьяком. Таких руд много в Сибири». В заключение читаем: «Опыт показывает, что почти всякая земля свои особливые руды имеет, о чём наши российские и особливо сибирские рудные места свидетельствуют».
Геологические процессы, по убеждению Ломоносова, происходят под действием «подземного жара». Земная поверхность в одних местах медленно поднимается, в других – медленно опускается. В результате этих процессов образуются горные хребты, равнины и низины на поверхности Земли. В процессе участвуют и внешние факторы: воздух, ветер, влага, речные потоки, морские волны, приливы и отливы в водных бассейнах и др.
Ломоносов составляет «Проект собирания минералов», который утверждается императрицей в качестве Указа. Он предусматривал участие граждан России и содержателей заводов в поисках полезных ископаемых. Обязывал присылать в Академию наук разные руды, обучать минералогии и пробирному делу молодых людей. Предполагалось «составить общую систему минералогии Российской и показать по физическим и химическим основаниям правила и приметы родным местам для прииска много точнее, чем ныне известны; на бумажных обертках присылаемых минералов у каждого куска ставить номера явственно, обозначить места оных минералов, особенно коль глубоко в земли взято…».
В 1765 году в России было создано «Вольное экономическое общество», которое присваивало премии за открытие ископаемых углей, издавало свой журнал, где печатались сообщения о находках руд. Одно за другим делались открытия месторождений железа, меди, золота на Среднем Урале, самоцветов на Южном Урале, бурого угля на Валдае, каменного угля в Донецком бассейне и других полезных ископаемых в различных районах России. В 1773 году открывается горное училище в Петербурге, сыгравшее важную роль в развитии горнорудного дела в России.
