Перечисляя разные способы образования минералов, Ломоносов рассматривает их как проявление единого общего процесса, в котором «многообразная натура» раскрывает себя в обилии «различий и новых произвождений».

Ломоносов различал пять «способов рождения» минералов и для обозначения каждого из них нашел русские, довольно точные выражения. Первый он назвал «затвердением», когда «мягкие материи» — ил, глина и другие — «долготою времени так слеживаются, что частицы внутренним тихим и нечувствительным движением сжимаются одна подле другой теснее, почему и взаимный их союз становится сильнее и тело крепче». Такие «дикие камни» в «изломе все зернисты, крошатся в угловатые частицы с плоскими боками и нередко с регулярными углами». Современная наука вполне признаёт такой процесс, только именует его диагенезом.

Ломоносов указывал на возможность перекристаллизации минералов, их изменения в породе без перехода в жидкое состояние: «Странно может показаться превращение в хрустали сухого тела. Но ежели кто знает, что толченой зернистой колчедан долготою времени опять срастается в зерна, что сухой поташ по бокам стклянки перебирается к пробке и в некоторые угловатые зерна садится, что многие минеральные растворы после выварки производят растения из мелких сухих хрусталей, чего будучи жидкими не показывают, тот не станет спорить против возможности сухого хрусталей рождения». Только в работах русского ученого, академика Ф. Левинсон-Лессинга это учение о метаморфизме горных пород было окончательно разработано, получило научное истолкование и экспериментальное подтверждение.

Другой процесс образования минералов Ломоносов назвал «наращением»: «когда из воды отделяющиеся земляные иловатые частицы на дно садятся и слой на слой нарастают в разное время». Так родятся, по его мнению, шиферы и сланцы. Ныне это называется осадкообразованием. Ломоносов следующим образом описывает этот процесс: «Когда в озере весною мутная вода ручьями с берегов стекает и после, со временем устоявшись, на дно садится и, до будущей весны слежавшись, тверже должна быть, нежели вторая илу посадка, следовавшая на другую весну. Потом, когда озеро новым промытым истоком воду выпустив или от земного трясения поднявшись, иссохнет; останутся таковые от многих лет слои и наконец затвердеют в шифер».

«Третий натуральный способ рождения или произвожаения камней» Ломоносов назвал «проницанием». Это когда «в глину либо песок входит вода и с собою вносит тонкую земляную нечувствительную материю, которая после служит вместо некоторого клея рухлым частям песку или глины». Указывает он и на то, что «проницанием вод минеральных разного цвета» вновь рожденные камни окрашиваются в разные цвета Ныне подобные процессы называют цементированием.

Далее Ломоносов описывает «сгущение» и «зернование», что теперь именуют коагуляцией и кристаллизацией.

Ломоносов не только описывал различные «способы рождения» минералов, но и подыскивал примеры для них в русской природе, указывая на серые глины на крутом берегу реки Вуксы (Вуоксы) в Карелии, на озере Лача близ Каргополя, где происходит образование ила, и пр.

Ломоносов собирался также ставить опыты с целью воспроизвести минералы в условиях их образования в земных слоях, а для этого изучал взаимодействие разных растворов с горными породами. Занимала его и мысль об искусственном изготовлении минералов.

Имя Ломоносова запечатлено ныне в минералогии и названием минерала, найденного советскими учеными в пегматитах — жильной горной породе, состоящей из крупных кристаллов полевых шпатов, кварца, слюды и др. Он богат фосфором и легко плавится перед паяльной трубкой, превращаясь в стекловидную массу; кристаллизуется в продолговатые пластинки небольшого размера темно-коричневой или почти черной окраски. Этот минерал назван «ломоносовитом». [299]

Стремление Ломоносова изучать геологические явления в их взаимной связи, его понимание жизни Земли, как непрерывного процесса, привлекло его мысль к состоянию земной поверхности и совершающимся на ней изменениям. Он указывает на преобразующую роль воды, которая разрушает горы и превращает их в валуны, песок и глину, отмечает деятельность морского прибоя, прибрежных льдин, указывает, что россыпные месторождения золота, оловянного камня «протекающие из гор ручьи туда наводят» и т. д.

Ярко и образно описывает он эту неустанную работу природы. Родившись на берегах великой северной реки, Ломоносов с юных лет наблюдал могучее действие весеннего половодья. «Надменные преизобилием вешних вод великие реки, — пишет он в своем сочинении «О слоях земных», — поднимают тяжкие свои земные кровли и, отрывая части от берегов, тянут на себе вниз быстриною. Упирая, отираясь и ударяя в берега безмерными силами, подрывают и опровергают крутые яры и не малые островки сдирают, ломаясь при том и сами с великим шумом. Отставая от берегов, отрывают от гор и далече с собою в низ относят вмерзлые в них зимою камни». Ломоносов подчеркивает всю грандиозность и значительность этих процессов, непрестанно изменяющих лик Земли. «Не больше, — пишет он, — представляемые в бешенстве сильные Гиганты переворочают слоев земных, или натуральнее сказать, все во всем свете рудокопы не перероют столько земли, не опровергнут камней во сто лет, сколько одною весною разрушают оных льды и быстрина беспримерных вод Российских».

Ломоносов останавливается на образовании почвы и впервые четко говорит о происхождении чернозема из наземных растительных остатков. Эти взгляды Ломоносова нашли свое завершение в работах великого русского ученого В. В. Докучаева, выпустившего в 1883 году свою книгу «Русский чернозем».

Ломоносов также положил начало изучению важнейших почвенных процессов — водной (смыв) и ветровой (развеивание) эрозии. Уже в «Слове о пользе Химии» он указывал на «великие дожди», которые «умягчают и размывают землю и легко ил сносят, оставляя тяжкие минералы». Те же мысли развиты им и в сочинении «О слоях земных», где он отмечает и роль ветров, которые «открывают земные недра». Он не упускает из виду и сортирующее действие водной эрозии — вынос водой более легкого мелкозема: «на низких и покатых местах вымывает, легкие черноземные частицы дождями в даль сносит, а песок, садясь на дно скорее, остается удобнее на старом месте».

Особенно существенно, что Ломоносов не только внимательно наблюдал и изучал эти процессы, но постоянно помнил о них в своих геологических работах. Он совершенно справедливо заключил, что эти процессы во многом должны были происходить точно так же и в древние времена. Гигантская работа ветров, рек, морского прибоя происходит беспрерывно на протяжении многих тысячелетий. Признание непрерывности этих процессов, в которых действует и проявляет себя «натура», позволило Ломоносову подчинить все свои геологические взгляды идее изменчивости и развития в природе. Ломоносов выдвигает и устанавливает открытый им новый принцип познания геологического прошлого на основе перенесения на него законов, которым подчинены современные процессы, происходящие на земной поверхности, т. е. задолго до Лайеля, книга которого «Основы геологии» появилась только в 1830 году, формулирует принцип актуализма, который, по справедливости, следовало бы назвать принципом Ломоносова.

Последовательное изложение этих мыслей в гениальном сочинении «О слоях земных» поднимает Ломоносова на еще небывалую высоту как в методологическом, так и в идейном отношении. Ломоносов оставляет далеко за собой решительно всех геологов своего века.

Важнейшие открытия, сделанные Ломоносовым в области геологии, минералогии и почвоведения, вытекали из его общего материалистического понимания природы. Он смело выступает против различных предрассудков и устаревших представлений. Он поднимает на смех объяснение окаменелостей «игрой природы». «Сих я вопрошаю, — обращается он к сторонникам таких воззрений, — что бы они подумали о таком водолазе, который бы из глубины морской, вынесши монеты или ружье, либо сосуды, которые во время морского сражения или от потопления бурею издавна погрязли, и сказал бы им, что их множество производит там, забавляясь своим избытком, прохладная натура? Не меньшего смеху и презорства достойны оные любомудрецы, кои, видя по горам лежащие в ужасном множестве раковины, фигурою, величиною, цветами, струями, крапинками и всеми разность качеств и свойств, коими сих животных природы между собою различаются, показующими характерами, сходствующие с живущими в море, и сверх того химическими действиями разделимые на такие же материи, не стыдясь утверждают, что они не морское произведение, но своевольной натуры легкомысленные затеи».