История геолого-съемочных работ в России.

Геологическая съемка является одним из основных методов познания геологического строения территорий и необходимым условием планирования и проектирования дальнейших поисковых и разведочных работ на любой вид полезных ископаемых.

К настоящему времени вся территория Российской федерации заснята геологически в масштабе 1:200000, а горные районы – в масштабе 1:50000. Более детальные геологические карты (в масштабах 1:25000, 1:10000) составлены для рудных полей и месторождений.

Геологическая съемка территорий производится с применением аэрофотосъемок, космической съемки, наземных маршрутных наблюдений, проходки картировочных шурфов, канав, скважин. Конечная цель всего комплекса этих работ – построение кондиционной геологической карты, изучение минералогического, петрографического состава горных пород, выходящих на дневную поверхность, определение их возраста и выявление прямых признаков полезных ископаемых (рудных тел, жил, прожилков, вкраплений).

Еще в 1584 году, в Москве был учрежден «Государев приказ каменных дел» в который входили «дозорные» и «мерщики», осуществлявшие поиски строительного камня. Рудные месторождения искали «рудознатцы». С начала XVII века для этих целей начали принимать компас во время «наружного сыска» и проходки «ям для лазанья» шурфов.

С эпохой Петра I связан мощный подъем горной и металлургической промышленности в России. В 1710 году был создан «Приказ рудных дел», занимавшийся поисками, разведкой и эксплуатацией месторождений полезных ископаемых. Это привело к быстрому накоплению опыта по геологическому картированию. В середине 18-го столетия по производству металлов и по объему горной промышленности Россия опережала все страны Западной Европы. К этому времени были открыты богатые месторождения железа и меди на Урале, серебра и свинца на Алтае и в Забайкалье, каменного угля в Донбассе.

Опыт поисковиков полезных ископаемых, строительства горнодобывающих и металлургических заводов был гениально обобщен М.В. Ломоносовым – основоположником геологии и горной науки в России. В своих трактатах «Первые основания металлургии или рудных дел», «О слоях земных» он неоднократно упоминает о «горном компасе», обращает внимание на элементы залегания не только рудных тел, но и вмещающих их пород, объясняет наклонное положение слоев тектоническими причинами: «Наклонно положение камней диких к горизонту показывает, что оные слои сворочены с прежнего своего положения, которое по механическим и гидростатическим правилам должно б быть горизонтально…И так, когда горы со дна морского восходили, составляющие их камни стали выпучиваться, трескаться, производить расселины, наклонные положения, стремнины, пропасти разной величины и фигуры отменной». Описывая условия залегания рудных жил, он различает висячий и лежачий их бока, указывает, как находить смещенные по трещинам пласты угля, рудные тела и пласты в зависимости от их возраста и углов падения плоскости разлома. Он обращает внимание на находки в породах остатков ископаемой фауны и флоры и указывает на возможность восстановления по ним условий образования осадков по аналогии с современными геологическими процессами осадконакопления.

В 1773 г. в Петербурге был открыт Горный институт в котором было введено преподавание «подземной геологии», имевшей некоторое сходство с современным геологическим картированием. В 1779 г. в Барнауле было открыто Алтайское горное училище, в котором начинаются работы по составлению геологических карт окрестностей ряда рудников на Алтае. К этому же времени относится составление первых петрографических карт в Забайкалье: в 1789-1794 г. Дорофеем Лебедевым и Михаилом Ивановым была составлена геологическая карта Нерчинского округа в масштабе 5 верст в вершке (1:120000). Она охватывала территорию в 38000 км², на ней были выделены поля распространения горных пород различных типов: 1) гранит; 2) известковый камень; 3) горнштейн (метаморфизированные известняки); 4) шифер (сланцы); 5) песчаный камень; 6) траппы (вулканогенные породы); 7) гнейс (метаморфические породы); 8) дикокаменная брекчия (конгломерат). Эта карта является одной из первых геолого-петрографических карт в мире.

В первой половине 19 века образовались Минералогическое (1817г.), Географическое (1845г.) и другие общества, которые развивали бурную деятельность по изучению территории России, в том числе и по ее геологическому картированию. В 1825 году был организован «учетный комитет военного корпуса горных инженеров», который начал выпускать старейший в России геологический «Горный журнал». В нем печатались петрографические карты и статьи по геологическому строению различных районов России. В 1829 году в этом журнале была опубликована Петрографическая карта Донецкого кряжа, составленная Е.Ковалевским на основании наблюдений и открытий 1823 – 1827 годов. На ней в масштабе 5 верст в одном дюйме были выделены: 1) «формация среднего флецового известняка» (мел); 2) «формация флецового гипса» (пермь); 3) «формация флецовых песчаников и глинистых сланцев» (карбон); 4) «формация переходного филлада» (метаморфизованный нижний карбон); 5) «формация новейшего известняка смешанного с наносом» (палеоген). На карте показаны выходы пластов каменного угля и прииски железных и свинцовых руд. Эта карта была большим шагом вперед в деле геологического картирования. Она охватывала огромную территорию Донбасса с его месторождениями угля и других полезных ископаемых.

В 1829 году была опубликована инструкция «Горным партиям для геологического описания хребта Уральского и для приискания руд и золотосодержащих россыпей», в которой были изложены требования, которые в значительной мере можно отождествлять с требованиями современного комплексного геологического картирования: «составление горных профилей, означающих пластование горнокаменных масс, или толщей, и их относительное между собой положение, а через то служащих к объяснению одного из важнейших обстоятельств в геогнозии – старшинства образований». Важное значение придается палеонтологичес-кому обоснованию геологических построений, рекомендуется исследовать «порядок сложения слоев, обратить внимание на окаменелости: на каких высотах, в каких условиях, в каких породах и в каком порядке они находятся». Для слоистых образований инструкцией рекомендуется составление стратиграфических колонок. При нахождении полезных ископаемых рекомендуется определить «простирание и падение, изменение в объятности и составе, выклинивание, изгибы, сдвиги, бывающие от жил и трещин, свойство и состояние крыши и почвы». Большое внимание в инструкции уделено геоморфологии и поискам россыпей. Точной номенклатуры складок и сбросов в то время еще не было, употреблялись названия: котловина, горб, скачок.

В 1839 году в Горном журнале инженер Иваницкий опубликовал «Геогностическую карту части Бахмутского уезда» в масштабе 10 верст в дюйме, на которой были выделены «формации» кейпера, красного песчаника, каменноугольная и меловая. На ней были показаны выходы пластов каменного угля, железных руд и гипса. Эта карта явилась переходом от петрографических карт к геолого-стратиграфическим, поскольку показанные на ней формации отличались друг от друга не только по составу, но и по возрасту. Элементы залегания слоев впервые были показаны условными значками в том же 1839 году на геогностической карте, составленной инженером Анисимовым для части Славяносербского уезда (Донбасс).

В 1841 году была опубликована «Генеральная карта горных формаций Европейской России» в масштабе 60 верст в дюйме, составленная Г.Гельмерсоном. на ней были показаны «породы кристаллические, система силурийская, древний красный песчаник, почва каменноугольная, новый красный песчаник, раковинный известняк, юрская почва, меловая почва, третичная почва». Эта карта явилась первым опытом составления сводных геолого-стратиграфических карт для больших территорий.

В 1846 году в Горном журнале была напечатана статья Ерофеева «О раскрашивании геогностических карт и разрезов». Третичные отложения предлагалось окрашивать в желтые цвета, меловые – в зеленые, «огненные» породы – в розовый и т.д. Эта система условных обозначений сыграла большую роль в стандартизации геологических карт и много лет спустя была использована (1882г.) А.П. Карпинским при разработке международной системы условных обозначений на геологических картах. В 1858 году Меглицкий и Антипов опубликовали книгу «Геогностическое описание южной части Уральского хребта», составленную по результатам комплексного геологического картирования. В ней дано описание геоморфологии, вулканизма, метаморфизма, стратиграфии, тектоники района. К работе приложена карта масштаба 10 верст в дюйме. В группе «огненных пород» были выделены: гранит, гранито-сиенит, диорит, диоритовый и полевошпатовый порфир, змеевик, кварц. В группу метаморфических пород включены слюдяные, хлоритовые, тальковые сланцы, кремнистый сланец и яшма. Осадочные породы были сгруппированы по возрасту: силурийские, девонские, каменноугольные, пермские и меловые. К карте приложены три широтных геологических профиля. В том же 1858 году Бояршиновым была опубликована «Геогностическая карта Кузнецкого каменноугольного бассейна», на которой были изображены выходы пластов каменного угля, прослеженные более чем на 100 верст. Для Донбасса такая карта была создана в 1866 году. По предложению Гельмерсена геогностические карты были переименованы в геологические карты. Теперь на них начали показывать линии разрывных нарушений, тем самым была признана ведущая роль тектоники в формировании геологических структур. В 1869 году Н.А. Головкинский предложил различать трансгрессивный и регрессивный типы залегания слоев и устанавливать миграцию фаций по мере продвижения береговой линии моря в сторону суши (трансгрессия) или отступления моря (регрессия) по составу осадков.

В 1870 году в России начали составлять топографические карты с изображением рельефа горизонталями. В 1875 году был создан Международный геологический конгресс для содействия развитию исследований Земли. Первая сессия конгресса состоялась в 1878 году в Париже, вторая сессия – в 1881 году. Русские геологи к этому времени имели богатый опыт составления карт геологического содержания для больших территорий. На основе этого опыта А.П. Карпинский разработал универсальную систему условных обозначений для геологических карт: цветовые, штриховые, буквенные и др. На втором геологическом конгрессе в 1881 году она была принята в качестве мирового стандарта.

В 1882 году при Горном департаменте был организован Геологический комитет во главе с Г.Г. Гельмерсеном, который ведал геологической съемкой и изучением месторождений полезных ископаемых в России. В 1885 году директором Геолкома был назначен А.П. Карпинский. В состав комитета входили Ф.Н. Чернышев, С.Н. Никитин, А.А. Краснопольский, И.В. Мушкетов и др. Рост горнодобывающей промышленности и строительство железных дорог способствовал расширению картировочных работ на окраинах России. Были составлены геологические карты для Среднего и Северного Урала, береговой полосы озера Байкал, для территории Армении. Была составлена первая детальная геологическая карта Донецкого каменноугольного бассейна. В Восточной Сибири и Средней Азии геолого-съемочные работы велись В.А. Обручевым. В 1904 году сотрудниками Геолкома была составлена первая геологическая карта Сибири в масштабе 100 верст в дюйме. Для территории Кавказа такая карта была составлена в 1908 году. Первые структурные карты были построены в 1912 году для нефтегазоносных районов Эмбы, в 1915 году – для Ферганы. К 1917 году только 10% территории России было покрыто геологической съемкой, остальная часть ее была еще не изучена.

В годы Советской власти, начиная с 1920 года, проводилось планомерное геологическое изучение всей территории СССР. Геологоразведочные работы на каменные угли были развернуты в Донбассе, Кузбассе, Якутии, а с 1927 года – на железные руды и цветные металлы на Урале, в Восточной Сибири, Средней Азии, на Кавказе. Были изданы книги–руководства по геологическому картированию под названием «Полевая геология». В 1923 году такую книгу издал В.Н.Вебер, а в 1927 году – В.А. Обручев. В эти же годы начинают развиваться рудничная и шахтная геология, обращается внимание на картирование разрывных нарушений, мелких структур и четвертичных отложений. С 1926 года началось систематическое применение аэрофотосъемки для построения топографических и геологических карт. В эти же годы началось широкое внедрение геофизических методов для решения геологических задач: электрометрия для определения глубины залегания фундамента, магнитометрия – для прослеживания магнитоанамальных тел, гравиметрия – для поиска соляных куполов в Прикаспийской впадине. С 1929 года широким фронтом началась детальная геологическая съемка. В 1930 году были завершены работы по составлению геологических карт в масштабе 1:1000000 для территорий Урала и Кавказа, в 1932 году – для территорий Узбекской ССР, Кольского полуострова и Карелии, Казахстана, Европейской части СССР. К этому времени геологической съемкой было покрыто около 20% территории ССР. В 1933–1937 годах были созданы обзорные геологические карты крупных регионов: Украины, Армении, Киргизии, Западных Саян.

В июле 1937 года в Москве состоялась XVIIсессия Международного геологического конгресса под председательством И.М. Губкина. На ней была демонстрирована геологическая карта СССР в масштабе 1:1000000. к этому времени уже было заснято 43% территории СССР. В 1940 году геологическая карта СССР была создана в масштабе 1:2500000 под редакцией Д.В. Наливкина. В начале 1941 года были изданы геологические карты в масштабе 1:1000000 для ряда крупных регионов СССР: Урала, Кавказа и др. Площадь заснятой территории страны к концу 1940 года достигла 65,8%.

Большие успехи в эти годы были достигнуты в области подготовки промышленных запасов минерального сырья по всем видам полезных ископаемых. Были разработаны новые методы полевого и лабораторного анализа горных пород: гранулометрический, микропалеонтологический, спорово-пыльцевой, изучение акцессорных минералов, трещиноватости и др. Были изданы ряд руководств по составлению геологических карт (Е.В. Милановский, 1933), структурных карт (К.П. Калицкий, 1933), разрезов, диаграмм (И.Я. Фурман, 1935), структурного картирования при помощи изолиний (А.А. Предтеченский, 1937), изучению конгломератовых и флишевых толщ (А.В. Хабаков, Н.Б. Вассоевич), магматических и метаморфических пород (А.А. Полканов, 1934; П.А. Елисеев, 1935) и др. В практику геолого- поисковых и разведочных работ широко внедрялись аэрофотосъемка, геофизические методы, картировочное бурение, автотранспорт, радиосвязь, походные химические, гидрохимические, шлиховые и другие лаборатории. В строй вводились новые нефтяные и угольные месторождения. В Казахстане, на Урале, Алтае, в Восточной Сибири и Средней Азии были разведаны и созданы крупные сырьевые базы.

В послевоенные годы резко возрос объем детальных геологосъемочнных работ. В 1946 году было создано Министерство геологии СССР. Пятилетним планом 1946-1951 г. предусматривалось проведение геологосъемочных работ в масштабе 1:200000 на площади 1,5 млн.км², в масштабе 1:50000 на площади 0,1 млн.км². К 1945 году геологической съемкой было покрыто 72,8% территории СССР. В 1947 году в основном были завершены работы по составлению геологической карты СССР в масштабе 1:1000000. Для поисковых целей в эти годы широко применялись аэрометоды и геофизические методы: электроразведка, магниторазведка, гравиразведка, сейсморазведка, радиометрия, каротаж скважин.

В 1952 году была издана тектоническая карта СССР в масштабе 1:4000000, составленная под руководством Н.С. Шатского. В 1956 году вышло второе издание этой карты в масштабе 1:5000000. позже, в 1966 году, тектоническая карта СССР была составлена в более крупном масштабе 1:2500000. Для крупных регионов (Урал, Кавказ, Казахстан, Западная Сибирь и др.) геологические и тектонические карты были изданы в масштабе 1:1000000. К этому времени большинство этих регионов уже было геологически заснято в масштабах 1:200000, 1:50000. Были выявлены и разведаны сотни месторождений полезных ископаемых, в 1953 году было открыто первое газовое месторождение в Западной Сибири. Нефть в этом регионе была открыта в 1960 году. Позже эти открытия были названы открытием века.

В годы рыночных реформ в России Министерство геологии было ликвидировано, планомерные геологосъемочные и поисковые работы были прекращены. К этому времени Земля и ее верхняя оболочка были достаточно изучены, а наиболее крупные месторождения полезных ископаемых уже были выявлены