За эти годы Владимир Иванович сделал много новых научных открытий, но в короткой вступительной статье невозможно даже перечислить их, поэтому остановимся лишь на некоторых.

В 1909 г. на съезде русских естествоиспытателей и врачей Вернадский выступил с докладом «Парагенезис химических элементов в земной коре». Все химические элементы, слагающие Землю, он разбил на 18 групп — на так называемые природные изоморфные ряды.В каждый ряд он поместил те элементы, которые могут заменять друг друга при образовании общих для них минералов. При этом он установил, что эти ряды не постоянны, а беспрерывно перемещаются и изменяются под влиянием изменения температуры и давления. Исследования были завершены в работах «Опыт описательной минералогии» и «История минералов в земной коре». Эта так называемая генетическая минералогия дала В. И. Вернадскому возможность сформировать основы новой науки — геохимии.Представилась возможность предсказывать, где и какие элементы можно встретить вместе, что для геологов имеет огромное практическое значение.

1909–1911 годы ознаменовались выступлениями В. И. Вернадского по вопросам, связанным с проблемами радиоактивности.

В строении земного шара он различал отдельные оболочки, или геосферы,отличающиеся друг от друга физико — химическими свойствами и термодинамическими условиями. Геосферы — области особых подвижных физико — химических равновесий. Между ними происходит постоянный обмен химическими элементами. Всю внутреннюю энергию Земли, которая вызывает тектонические и вулканические явления, определяет миграция химических элементов за счет энергии радиоактивного распада.

Специальные полевые исследования (например, в Фергане в 1908 г.) и затем обработка радиоактивных минералов сотрудниками Минералогической лаборатории и лично Вернадским, а также многолетнее изучение этих проблем представили ему возможность выступить на общем собрании Академии наук 26 декабря 1910 г. с докладом «Задача дня в области радия», которая произвела в научных кругах столицы настоящую сенсацию. Он сказал: «Перед нами открываются в явлениях радиоактивности источники атомной энергии, в миллионы раз превышающие все те источники сил, которые рисовались человеческому воображению». Научные открытия такого масштаба, подчеркнул ученый, неизбежно изменят весь строй мировоззрения человечества. Ни одно государство, называющее себя цивилизованным, не может быть равнодушно к новым источникам могущества, которые дает ему наука. Академия наук должна прежде всего направить свои усилия на выяснение местонахождения радиоактивных минералов на территории страны.

В Академию наук В. И. Вернадский представил развернутую записку «О необходимости исследования радиоактивных минералов Российской Империи». Однако Академия наук нужными средствами не располагала, и поэтому темпы исследований замедлились. Но Владимиру Ивановичу все‑таки удается создать Радиевую комиссию, а затем в 1911 г. при Геологическом музее — и радиохимическую лабораторию для изучения радиевых руд, которые, как он был уверен, «есть на Урале, Фергане, Сибири, может быть, и на Кавказе». Пройдет еще много лет, и лишь в январе 1922 г., уже при советской власти, будет основан Государственный Радиевый институт, директором которого станет В. И. Вернадский (1922–1938).

«Недалеко время, когда человек получит в свои руки атомную энергию, такой источник силы, который даст ему возможность строить свою жизнь, как он захочет… Но сумеет ли человек воспользоваться этой силой, направить ее на добро, а не на самоуничтожение? Дорос ли он до умения использовать ту силу, которую неизбежно должна дать ему наука?»

Хорошо, что Владимир Иванович не дожил в 1945 г. всего несколько месяцев до первых атомных бомб, сброшенных американцами на мирных жителей Хиросимы и Нагасаки.

В 1911 г. исполнилось 25 лет научной деятельности В. И. Вернадского. Ученики и сотрудники подготовили юбилейный сборник его статей, но… Именно в эти дни происходит в его жизни важное событие. В знак протеста против антидемократических действий правительства он вместе с другими профессорами (К. А.Тимирязевым, Н. Д.Зелинским, П. Н.Лебедевым, Н. А.Умовым и др.) — всего 21 человек, а затем еще 100 преподавателей Московского университета, — подал в отставку, считая, что произвол властей ущемляет их представления о человеческом достоинстве и чести. Университет лишился почти трети преподавательского состава — случай неслыханный в истории высших школ.

В. И. Вернадский переходит на работу в Академию наук и, переехав в Петербург, приступает к реорганизации Минералогического музея. С 1912 г. по инициативе Владимира Ивановича и под его руководством организуется постоянно действующая Радиевая экспедиция и начинают издаваться «Труды Радиевой экспедиции». Кроме напряженной работы в музее, ученый постоянно выезжает из Петербурга на полевые исследования.

В 1913 г. Вернадский участвует в XXIII сессии Международного Геологического конгресса в Торонто. После окончания заседаний для участников были организованы геологические экскурсии, а затем поездка в США. Будучи в Торонто, Монреале, Чикаго, Вашингтоне, Нью — Йорке, а на обратном пути в Париже и Берлине, он изучал минералогические коллекции и материалы по радиоактивным элементам, знакомился с постановкой высшего образования.

В письмах Наталье Егоровне 17 и 23 августа 1913 г. он пишет: «…в Штатах поражает энергия достижения своей цели. Та новая техника — американская техника, которая так много дала человечеству, имеет и свою тяжелую сторону. Здесь мы ее видели вовсю. Красивая страна обезображена. Леса выжжены, часть на десятки верст страны превращена в пустыню: растительность отравлена и выжжена, и все для достижения одной цели — быстрой добычи никеля… Любопытное зрелище представляет это вхождение цивилизации. С одной стороны, перед входящим в нетронутый лес человеком бежит зверь, гибнут деревья, нетронутая природа теряет свою угрюмую красоту. Но, с другой стороны, область, пропадавшая для человека, делается источником его силы и богатства».

Находясь в геологической экспедиции в Забайкалье, Вернадский узнает о начале Первой мировой войны. Он возвращается в Петербург и несмотря на тяжелое военное время добивается создания Комиссии по изучению естественных производительных сил России Академии Наук (КЕПС). Владимир Иванович подсчитал, что потери природных ресурсов России составляют до трети, и потому кажущиеся несметными богатства страны не ведут к обеспечению ее населения. Необходимо как изучение их природного состояния, так и правильный контроль за их расходованием. Комиссия начала систематические поиски новых месторождений полезных ископаемых, изучение энергетических ресурсов России. Необходимо отметить, что, изучая проблемы геохимии, В. И.Вернадский первым обратил внимание на огромную роль в земной коре живого вещества— совокупности всех растительных и животных организмов и микроорганизмов на Земле — в процессах перемещения, концентрации и рассеяния химических элементов в земной коре, в биосфере.Под биосферой он понимал самую верхнюю оболочку Земли, в которой происходят жизненные процессы. Эта оболочка простирается в атмосферу до высоты свыше 10 км, на суше идет на глубину не менее 3 км и захватывает весь океан. Вследствие излучений, идущих от Солнца и из более отдаленных частей космоса, земная поверхность есть столько же произведение вещества и энергии нашей планеты, сколько и создание внешних сил космоса. Вернадский утверждал: «Можно сказать, что главным, может быть, единственным трансформатором солнечной энергии в химическую является в биосфере живое вещество, и оно же разносит ее по всей нашей планете. Без него химические явления планеты, а следовательно, и все вопросы, связанные с естественными производительными силами, получили бы совершенно иное освещение и были бы совсем иными, чем они являются ныне». Особую роль в этих процессах ученый отводил растительным организмам.