После окончания Горного института Ф. Н. Чернышев ежегодно в течение 10 лет отправлялся на Южный Урал и стал подлинным знатоком не только геологии, но и географии Уральского хребта. В 1886 г. в «Трудах Геологического комитета» вышел в свет «Орографический очерк 139-го листа», написанный Феодосием Николаевичем совместно с А. П. Карпинским. В этой работе дано описание рельефа северной части Южного Урала, установлена и геологически подтверждена непрерывность и самостоятельность главного хребта Уралтау, выступающего водораздельной линией между азиатскими и европейскими речными системами.
Новым в географии Урала стало истолкование А. П. Карпинским и Ф. Н. Чернышевым значения горы Юрма, находящейся в границе Среднего и Южного Урала, которая со времен А. Гумбольдта считалась горным узлом с веерообразно расходящимися цепями Уренга, Уралтау и Ильменских гор. На самом деле оказалось, что горная цепь, включающая эту гору с примыкающими к ней Таганаем, Коссотуром и Уренгой, с одной стороны, и Ильменскими горами — с другой, является хребтом, параллельным Уралтау.
В работах Ф. Н. Чернышева была дана геологическая основа всей горной системы северо-запада Южного Урала, представляющей собой ряд параллельных складок, вытянутых в северо-восточном направлении. Только там, где петрографический состав пород отличается большей сложностью и различным отношением к денудирующим факторам, правильность горных систем искажается. Ф. Н. Чернышев показал, что вся западная часть 139-го листа состоит из собственно гористой части, примыкающей к хребту Уралтау и характеризующейся типичной складчатостью, не замаскированной денудационными процессами, и степной области, в которой пласты горных пород залегают почти горизонтально и рельеф обусловлен преимущественно денудацией.
Феодосий Николаевич высказал сомнения в целесообразности выделения Уфимского плоскогорья в самостоятельную орографическую единицу. Это плоскогорье представляет собой широкую антиклинальную складку с довольно крутым восточным крылом, и поле каменноугольных образований не выделяется по отношению к остальной местности.
Исследования Ф. Н. Чернышева на Южном Урале показали, что реки западного склона в верхнем течении имеют меридиональное направление, протекая по продольным долинам, а затем круто поворачивают в широтном направлении. В среднем течении они текут по глубоким поперечным долинам, рассекающим горные хребты. В нижнем течении они, как правило, имеют широкие аллювиальные долины и хорошо выраженные террасы.
В «Геологическом описании 139-го листа», вышедшем в 1889 г., основные черты орографии этой части Урала объясняются им на основе тектонических особенностей территории. В середине 139-го листа господствует простирание горных хребтов с северо-востока на юго-запад, тогда как в западной части оно сменяется на широтное, что объясняется действием тангенциального давления двух типов — в направлении с северо-запада на юго-восток и приблизительно перпендикулярного ему. Первое из них проявлялось интенсивнее и дольше.
Продольные долины, по которым протекают реки в своем верхнем течении, интерпретируются как структуры синклинальные или изоклинальные при отсутствии таковых антиклинального типа. В среднем течении реки текут по поперечным ущельевидным долинам, представляющим собой долины размыва, более древние, чем долины пересекаемых ими горных хребтов, поскольку размывающая деятельность рек шла быстрее горообразовательных процессов. Этим объясняется и то, что главный водораздельный хребет Урала значительно ниже более новых параллельных ему хребтов, пересеченных речными долинами. Речные террасы в нижнем течении рек рассматриваются Ф. Н. Чернышевым как следствие колебаний уровня Каспийского моря.
Э. Перна в своем докладе на заседании Отделения физической географии Русского географического общества отмечал: «„Орографический очерк“ и „Тектоническое описание“ Ф. Н. Чернышева являются как бы одним целым: одно дополняет другое; что высказано в одном, то доказывается и обосновывается в другом. Здесь как нельзя лучше подтверждается тесная связь, существующая между географией и геологией»[34]. Действительно, во второй половине XIX в. успешно преодолевалась разобщенность этих наук, и геологическая интерпретация географических явлений благотворно сказалась на дальнейшем прогрессе физической географии, чему немало способствовали труды Ф. Н. Чернышева.
Крупные географические результаты были достигнуты Тиманской экспедицией Н. Чернышева, работавшей в течение двух летних сезонов 1889 и 1890 гг. Развернутые Ф. Н. Чернышевым самостоятельные топографические работы дали, кроме необходимых картографических материалов, значительные географические результаты. За два года экспедицией была изучена в географическом и геологическом плане огромная территория. Главные реки района экспедиции были засняты или полуинструментально, или маршрутно. Участник экспедиции академик О. А. Баклунд определил ряд астрономических пунктов, повысивших точность топографической основы. Ф. Н. Чернышевым впервые на основе геологического строения района была объяснена орография Тимана. Большое внимание было уделено новейшим геологическим и геоморфологическим образованиям, в частности вопросам распространения постплиоценовой трансгрессии Северного Ледовитого океана.
Значение Тиманской экспедиции для формирования Ф. Н. Чернышева как выдающегося географа — исследователя Севера хорошо охарактеризовано И. П. Толмачевым: «В докладах своих, которые он сделал по возвращении из экспедиции в стенах общества и в других местах, совершенно ясно проглядывает тот горячо преданный исследованию Севера ученый, каким он являлся позднее. Свой доклад в Географическом обществе об этих экспедициях он заключил знаменательным пожеланием, чтобы Север России перестал быть пасынком науки, чтобы на исследование его было приложено столько же научных сил, сколько их тратится для изучения модной Средней Азии» [35].
Географическое изучение Севера России было продолжено Ф. Н. Чернышевым в ,1895 г. во время экспедиции на Новую Землю, где он лично выполнил топографические работы, применив при съемке новый тогда фотограмметрический способ, значительно повысивший качество полученной топографической основы. Ф. Н. Чернышевым было отмечено существенное морфологическое различие между южной частью южного острова Новой Земли и северной его частью, а также северным островом, целиком основанное на геологических различиях территорий. В докладе Географическому обществу Феодосий Николаевич подробно раскрыл позднейшую историю Новой Земли, главные особенности ее географии, рельефа; отметил те поднятия и опускания, которые этот остров испытал в новейшее время, указал и на то, что Маточкин Шар представляет собой, по существу, долину размыва. Ф. Н. Чернышев описал характер оледенения Новой Земли: «Южная ее часть до параллели Безымянной губы лишена глетчеров, но большие пространства тут заняты фирновыми полями неподвижного льда. В области, лежащей к северу и имеющей сильно расчлененный и гористый ландшафт, появляются глетчеры альпийского типа, причем среди этих последних можно различать как глетчеры долинные, так и висячие. К северу от Маточкина Шара мы видим повсюду опускающиеся в долинах могучие глетчеры, о которых уже упоминал в своем описании Гофер. Начиная от Крестовой губы мы вступаем в область сплошного оледенения Новой Земли типа шпицбергенского и гренландского с выступающими лишь спорадически наподобие гренландских нунатак вершинами среди общего покрова фирна и льда и со спускающимися отвесными ледяными стенами (в сильно врезавшихся внутрь страны бухтах) к самому морю» [36].
Ф. Н. Чернышев объясняет развитие огромных дельт у сравнительно маломощных новоземельских речек вертикальными колебаниями берегов Новой Земли: «Долины новоземельских речек, наподобие того, как и фиорды, образовались размывом и в главных чертах существовали до эпохи сплошного оледенения Новой Земли. С последовавшим опусканием берегов течение речек, стекавших с гор, было подпружено и образовались дельты. С дальнейшим поднятием Новой Земли, продолжающимся и поднесь, ранее образовавшиеся дельты очутились на высоте несколько десятков метров над современным уровнем моря» [37].
При исследовании Новой Земли Ф. Н. Чернышеву пригодились навыки моряка, полученные в годы учебы в Морском училище, поскольку в ходе экспедиции пришлось совершать не только пешие маршруты, но и переходы морем на простом вельботе вдоль западного берега.
Благодаря тщательному изучению материалов и коллекций экспедиции профессора К. И. Гревингка Ф. Н. Чернышеву удалось восполнить пробел в геологии и географии для территории между Тиманом и Новой Землей и нарисовать стройную и последовательную картину геологического и физико-географического строения Севера Европейской России.
Во время Русско-шведской экспедиции на Шпицберген Ф. Н. Чернышев проводил широкую программу астрономо-геодезических, топографических, метеорологических, физико-географических, геологических и палеонтологических исследований. В географическом отношении большое значение имели постоянные магнитные и метеорологические наблюдения, а также работы по изучению северных сияний. В трех местах маршрутами был впервые пересечен Западный Шпицберген, в результате чего было получено много новых данных о совсем неисследованных его областях. В Стурфиорде по указаниям Ф. Н. Чернышева проводились постоянные промеры глубины залива, что позволило получить новые гидрографические сведения. Ф. Н. Чернышев на основе собственных геологических исследований объяснил рельеф архипелага.
В начале 1903 г. Ф. Н. Чернышев совершил экспедицию в Ферганскую область для выяснения причин и последствий землетрясения, происшедшего 3 декабря 1902 г. в г. Андижане. В состав экспедиции входили М. М. Бронников, В. Н. Вебер, А. А. Фаас, К. В. Марков, Б. Я. Корольков. Затем Ф. Н. Чернышев проехал через Алайский хребет, чтобы ознакомиться с последствиями Кашгарского землетрясения (9 августа 1902 г.). Итогом этой экспедиции, кроме геологических исследований, стал доклад Ф. Н. Чернышева на заседании Центральной сейсмической комиссии 20 мая 1903„ г. с предложением об устройстве в Оше, Намангане, Новом Маргелане, Верном и Кашгаре сейсмических станций. Комиссия одобрила это предложение. Высокую оценку этой кратковременной работе Ф. Н. Чернышева в Средней Азии дал В. А. Обручев: «Хотя в многочисленных трудах Ф. Н. имеются лишь три, в заголовках которых названы азиатские местности, имя его не исчезнет из истории научного завоевания Азии» [38].
Велики заслуги Ф. Н. Чернышева и в деле организации географических исследований. Эти возможности давали ему не только важные посты — председателя Отделения физической географии Географического общества, директора Геологического комитета, ученого секретаря Минералогического общества, которые он занимал, но и высокий авторитет, завоеванный им собственными исследованиями в экспедициях: «Создав себе широкую популярность этими исследованиями, Ф. Н., естественно, явился центром, к которому начали стекаться материалы, собранные самыми различными исследователями: специалисты-геологи, молодые начинающие путешественники, практики-инженеры, чиновники архангельских губернаторов, купцы и т. д.— все приходили к нему, приносили то, что им казалось заслуживающим интереса. Такими чисто случайными силами исследована была, например, Болынеземельская тундра, которая на первой карте, изданной Геологическим комитетом, была обозначена как полная terra incognita. Здесь начал свои работы фанатик русского Севера Журавский, доставивший в Петроград сначала небольшие геологические материалы. Как только об этом узнал Ф. Н., он очень заинтересовался ими, и вскоре в этот район при его поддержке отправилась экспедиция, снаряженная Журавским и Рудневым, материалы которой были просмотрены Ф. Н., а затем Журавский снова посетил эту местность постоянно при поддержке и указаниях Ф. Н. Здесь же начались работы Кулика, при содействии Минералогического общества (секретарем которого был Ф. Н.), продолжающего их до сих пор. Можно упомянуть также о трудах Едемского, работавшего в соседнем районе. Ф. Н. из всего этого более или менее случайного материала сумел получить так много, что на только что изданной международной карте Европейской России Болынеземельская тундра показана с достаточной подробностью только на основании этих материалов» [39].
При содействии Ф. Н. Чернышева были осуществлены экспедиции Б. М. Попова на Кольский полуостров, Μ. М. Кругловского на северный остров Новой Земли, широкая программа изучения Болынеземельской тундры. Эти экспедиции снаряжались Минералогическим обществом. После смерти Ф. Н. Чернышева дирекция общества вынесла постановление о продолжении «в память своего незабвенного секретаря» всех его геологических и географических начинаний и прежде всего изучения Болынеземельской тундры, которая его особенно интересовала.
Исключительно активной была деятельность Ф. Н. Чернышева в Русском географическом обществе, объединявшем более тысячи членов и обладавшем солидным капиталом, позволявшим снаряжать крупные экспедиции в отдаленные и малоисследованные районы.
За четыре года пребывания во главе Отделения физической географии Ф. Н. Чернышевым было оказано содействие нескольким экспедициям в почти не затронутые исследованиями области Северной Сибири: Б. М. Житкова —на п-ов Ямал, С. А. Бутурлина — на Колыму, Ц. В. Оленина — на Верхоянский хребет, И. П. Толмачева — в бассейны рек Хатанги и Анабары. Кроме того, были снаряжены экспедиции А. А. 'Григорьева на Канинский полуостров, Я. С. Эделынтейна — по Дарвазу, Η. М. Книповича — для изучения гидробиологии Каспийского моря. Академия наук при его активном содействии направила на север Русскую Полярную экспедицию под началом Э. В. Толля, а в 1909 г. министерство торговли и промышленности — научную экспедицию для изучения Северной Сибири между устьем Лены и Беринговым проливом. Партиям Геологического комитета, работавшим на севере Сибири, вменялось в обязанность наряду с геологическим изучением территории решать и географические задачи. Разработанный под руководством Ф. Н. Чернышева в 1912 г. десятилетний план работы Геологического комитета предусматривал изучение совершенно неисследованных районов Восточной и Западной Сибири и Таймыра не только в геологическом, но и в географическом отношении.
Как председатель Отделения физической географии Ф. Н. Чернышев много сделал для организации программ изучения летучих песков и селевых потоков (1902 г.), возобновления работ постоянной гипсометрической комиссии (1903 г.), организовал комиссию по исследованию условий образования донного льда и постоянную ледниковую комиссию (1904—1905 гг.). Преемник Феодосия Николаевича на посту председателя Отделения физической географии Ю. М. Шокальский писал в предисловии к специальному выпуску «Известий географического общества», посвященному памяти Ф. Н. Чернышева: «Среди других предприятий Отделения Феодосию Николаевичу принадлежит руководство делом изучения интересного и важного, нередко и с практической точки зрения, вопроса о происхождении донного льда, изучение которого, благодаря заботам Феодосия Николаевича, было подвинуто вперед, и распространение сего явления в водах России получило обстоятельное освещение, а собранные по данному вопросу материалы были обработаны членами Отделения и изданы в трудах общества» [40].
Близкой к географической была деятельность Ф. Н. Чернышева в Северной комиссии, учрежденной при Комитете для помощи поморам Русского Севера. Задачи этой комиссии заключались в разработке вопросов научно-промысловых исследований в северных водах, в учреждении инспекции рыболовства, научнопромысловых станций и рыбацких школ на Кольском полуострове, в Мезенском и Печорском крае. В 1899 г. комиссия была преобразована в Промысловый отдел Общества содействия русскому торговому судоходству, и Ф. Н. Чернышев был избран вице-председателем отдела. Хотя деятельность комиссии и отдела была направлена на решение сугубо практических задач (наиболее целесообразное конструирование кораблей для плавания во льдах, наилучший способ засолки рыбы и типы построек для рыбацких колоний), Ф. Н. Чернышев стремился реально помочь знакомым ему по полярным экспедициям мезенским и печорским рыбакам, используя достижения науки. Он писал по этому поводу: «Получить практические результаты без научной основы — задача довольно трудная; как только исчезнут научные основания в исследовании, не получится и практических результатов» [41].
Обширная деятельность Ф. Н. Чернышева по географическому изучению Русского Севера и полярных , областей в силу ряда обстоятельств оказалась незаслуженно забытой, и долг потомков состоит в восстановлении ее истинного значения. Можно полностью присоединиться к словам С. Н. Никитина при награждении Ф. Н. Чернышева Константиновской медалью Русского географического общества: «Все вышесказанное, конечно, более чем достаточно для того, чтобы Географическое общество имело признать... в Феодосии Николаевиче Чернышеве одного из тех русских географов, имена которых мы читаем в списках ученых и путешественников, увенчанных Константиновской медалью, высшей в России наградой за труды по географическому изучению нашего отечества»[42].
1 Павлов А. П. Памяти Феодосия Николаевича Чернышева.— Зап. Геол. отд. О-ва любителей естествознания, антропологии и этнографии, 1914, вып. II, с. IV.
2 Стратиграфия СССР: Девонская система. Кн. 1. М.: Недра, 1973, с. 56.,
3 Зап. Геол. отд. О-ва любителей естествознания, антропологии и этнографии, 1914, вып. II, с. LVI.
4 Чернышев Ф. Н. Историческая геология: Каменноугольная и пермская системы. М.: Гостехиздат, 1929.
5 Стратиграфия СССР: Пермская система. М.: Недра, 1966, с. 24—25.
6 Изв. Геол. ком., 1914, т. XXXIII, № 1, с. 15.
7 Зап. Геол. отд. О-ва любителей естествознания, антропологии и этнографии, 1914, вып. II, с.VI.