В.И. Звягинцев - доктор геолого-минералогических наук, петрограф и петрофизик, ведущий научный сотрудник ИГЕМ.

В.И. Звягинцев

БЕЛЫЙ КАМЕНЬ В РУССКОЙ АРХИТЕКТУРЕ

В истории России довольно продолжительный период, когда общественные сооружения возводили из белого камня - известняка. Построенные из него храмы гармонично вписывались в окружающую природу и в течение веков стали неотъемлемой частью русского ландшафта.
От древних зодчих, возводивших сооружения требовалась твердая рука и высочайшая интуиция, чтобы не нарушить целостного единства в окружающем ландшафте. За редким исключением к нам не дошли имена зодчих, но в оставленных памятниках живет часть их души, а созданные ими творения одна из ярких страниц культуры Руси. Белокаменная летопись писалась всем народом на протяжении столетий. И хотя многие произведения древнего строительного искусства не дошли до нас или дошли сильно пострадавшими от людского невежества, но и то, что осталось доносит до нас дыхание прошлых эпох.
Значение этого белокаменного чуда открывалось не вдруг. Еще в XVIII веке считалось, что у нас нет самобытной книги произведений каменной архитектуры, которая могла бы занять достойное место в мировой культуре. Поэтому они не удостаивались внимания специалистов, а тем более исследованию. Потребовались усилия не одного поколения, чтобы стали понимать и ценить наше прошлое, в том числе его белокаменную летопись.
И если нам неизвестны имена творцов этих уникальных сооружений, то их неповторимый почерк знаком хорошо. Создания безымянных зодчих отличаются соразмерностью контуров, величавой простотой и радующей глаз и сердце певучестью линий и изысканной декоративностью. Древние мастера с большим искусством обрабатывали и клали камень, можно сказать, что они чувствовали его "душу".
Сегодня мы пытаемся понять свою историю, восстанавливаем и возрождаем многое из забытого, в том числе и памятники зодчества.
Но вот, что вызывает тревогу, под напором новых идей мы часто забываем секреты известные прежним мастерам - зодчим.
Так что такое белый камень? Белый камень - мячковский известняк Подмосковья давно зарекомендовал себя как долговечный строительный материал, легко подающийся обработке. Но камень этот оказался с секретом и легко в руки не дается.
Толща известняков в Подмосковье и прилегающий к нему областях составляют около 1500м, в районе Ярославля 2500м. Однако в постройках только известняки, слагающие несколько слоев в мячковском и подольском горизонтах, сформированных в среднем карбоне, примерно 320-350 миллионов лет назад.
Из белого камня, главным образом мячковского типа, построены древние храмы Суздаля, Владимира, Юрьева -Подольского, Переславля-Залесского, могучие соборы Московского Кремля, церкви Москвы и Подмосковья, поражающие красотой храмы Троице-Сергиевской лавры, Саввино-Сторожевского монастыря в Звенигороде, Лужицкого под Можайском, церкви Знамения в Дубровицах под Подольском и шедевр древнерусской архитектуры храм Покрова на Нерли под Владимиром. В одном только Подмосковье насчитывается не менее сотни белокаменных храмов, украсивших города и села своим неповторимым видом.
Мячковский известняк использовался и для изготовления резных деталей и украшений. Впервые насечки на нем стали применять в XII веке владимирские мастера. Стены Успенского и Дмитриевского соборов покрыты прекрасной "растительной" и "звериной" резьбой. Особенно выделяется убранством Георгиевская церковь в Юрьеве - Польском XIII века и церковь Знамения ХУII века.
Многие из известных скульпторов Санкт-Петербурга и Москвы в XVIII и XIX веках для изваяния крупных скульптур и скульптурных композиций предпочитали мячковский известняк. До сих пор на фронтоне Высшего технического университета им. Баумана (бывшее МВТУ) можно видеть скульптурную композицию с центральной фигурой богини Миневры высотой 2,6 м. Скульптор И. П. Витали для сооружения всей композиции использовал органогенно-обломочный известняк с остатками фауны мячковского и подольского горизонтов. Но размах скульптурных портретов был при отделке храма Христа Спасителя. Здесь имелось сорок восемь скульптурных горельефов из протопоповского известняка, который на поверку оказался доломитом из подольского горизонта. Скульптуры были установлены в нишах вокруг храма, над ними работали русские, известные в то время скульпторы, как Логановский, Рамазанов и Клодт.
Этот удивительный по красоте материал предопределил и пути развития русского каменного зодчества. Построенные из белого камня сооружения составляют не только гордость древнерусской архитектуры, но это и наша история. Рассматривая с этих позиций уцелевшие храмы Москвы намечается разнообразие применявшихся стилистических форм и приемов.
Благородная простота и проникновенность искусства служат визитной карточкой сооружений XV века.
Торжественность и величавость храмов XVI века как бы отражает возмужание и возвеличивание Москвы и Великого Московского княжества.
Семнадцатый век, продолжая предыдущие традиции, тем не менее вносит в архитектуру множество мелких декоративных форм, получивших название "дивного узоречья", вылившегося в конце столетия в "нарышкинское" - позднее "московское" барокко.
Сочность архитектурно-декоративных форм, словно кружева обрамляет окна, двери и другие объемные детали. Резные декоративные детали в камне и дереве становятся неотъемлемой частью как внутреннего, так и внешнего убранства. Преобладает растительный орнамент.
В XVIII столетии формируется барокко. Прихотливые орнаментальные формы сочетаются с колонными орденами, среди которых главенствует коринфский орден. Динамика и усложненность декоративного построения равно охватывает все виды искусства. На смену барокко приходит классицизм. Возник в 60-годы XVIII века, продержался до 40-х годов XIX столетия. Благородство пропорций и простота орденских форм с неизменными портиками, тонкая пластинка рельефов. Гуманизм.
Сегодня же это великолепное белокаменное наследие нуждается в защите от разрушения. Несмотря на то, что известняки относятся к одной группе пород, сложенной карбонатом кальция, но они различны по физико-механическим свойствам, истории формирования и содержанию различных примесей. Поэтому и ремонт, и реставрацию необходимо проводить с учетом всех составляющих, а именно не только геолого-петрографических, но и физико-механических свойств камня, из которого построен памятник. При постройке новых зданий эти требования не отменяются. Пренебрежение казалось бы таким простым правилом приводит к ускорению разрушения памятника в целом. Приведем простой пример, в 1975 году в Подмосковье был закрыт последний карьер по добыче стенового и облицовочного камня мячковского типа. Взамен началась добыча известняка в Крыму в районе пос. Бодрак. По цвету и фактуре бодракский известняк не отличается от мячковского и этого оказалось достаточно, чтобы его начали возить для реставрации в Москву и другие города. Крымский известняк также как и мячковский хорошо поддается обработке, но у крымского слабая морозостойкость. Разрушения начинаются через 10-15, а в некоторых типах пород через 5 циклов замораживания и оттаивания. Разрушаясь сам, он отрицательно воздействует на соседние блоки мячковского камня. Ни протесты специалистов, ни печать долго не могли остановить поток в центральные районы России, где климат совсем другой, чем в Крыму.
Есть еще один немаловажный секрет у мячковского камня, и не только у него: изменение свойств под действием влаги, которая оценивается коэффициентом размокания и характеризует потерю прочности пород в водонасыщенном состоянии. Причина этого кроется в неоднородности состава или связана с процессом выветривания. И если неоднородность состава обусловлена присутствием влаги в породе глинистых минералов, то в присутствии влаги связи между кристаллами или обломками. Эти два фактора довольно резко сказываются на долговечности известкового камня.
При сооружении построек из белого камня не последнюю роль играет качество применяемого раствора. Известковый историограф Москвы И. Е. Забелин приводит следующие факты. Скинув татаро-монгольское иго при Великом князе Иване III в Московском княжестве начинается бурное строительство. При возведении каменных храмов упало более ста сооружений, в том числе и Успенский собор в Кремле. На постройку брали мячковский камень. Очевидно, отбраковку камня ни по возрасту, ни по составу не производили. Но это была не единственная причина; второй ошибкой был некачественный раствор. Как потом отметили псковские мастера приглашенные в Москву, что раствор был "не клеевитый". Это мы теперь знаем, что для приготовления известкового раствора должна использоваться "жирная" известь, в которой содержание СаО должно быть не ниже 97%. Раствор с такой связующей со временем только упрочняется. Но стоит взять известь "тощую", где содержание СаО ниже 97%, как раствор теряет свои положительные качества, чего не учли или не знали мастера Кривцов и Мышкин, подрядившиеся на строительство Успенского собора. Эти ошибки учел итальянский зодчий Фиорованти, возведенный им Успенский собор в 1479 году стоит и поныне.
Морозостойкость белого камня - одно из главных свойств, предъявляемых к строительным материалам в нашем суровом климате. Морозостойкость - способность сопротивляться разрушению в процессе неоднократного замораживания и оттаивания, как это имеет место при службе камня во внешней облицовке, оценивается коэффициентом морозостойкости, представляющим отношения предела прочности при одноосном сжатии образцов после замораживания к пределу прочности сухих образцов и характеризует влияние мороза на прочность камня. При обычных испытаниях камня производится 25 циклов попеременного замораживания и оттаивания. Эта цифра и была принята ГОСТОМ в 1984 году. Но, как показали дальнейшие исследования для многих случаев количество циклов следует увеличивать, поскольку за это время происходит как бы подготовка к разрушению белого камня и он внезапно разрушается или несколько теряет прочность, что осыпается в виде щебенки. Попытка определения морозостойкости, с целью ускорения, пропитками камня различными солями, в частности сернокислым магнием, себя не оправдала, так как сернокислый магний воздействует не равномерно на весь образец, а только на его поверхность той части, куда проникает раствор.
Кроме известняков для построек брали также и доломиты из того же мячковского горизонта. Эти карбонаты содержат повышенное содержание MgO (20-22%), тогда как известняки всего 1-2%. Обычно доломиты за счет магния на свежем изломе приобретают светло-желтый цвет.
По происхождению в Подмосковье встречаются два типа. Первично осадочные доломиты, образуются в результате химического осаждения минерала доломита в осолоненном бассейне. Этот генетический тип наиболее прочен и морозоустойчив. Предел прочности у них достигает 150-195 МПа. Сложены они очень мелкими (0,01-0,07 мм) зернами доломита. Несмотря на значительную пористость (10-14%), в силу тонкозернистой структуры способны принимать полировку. Они обычно употреблялись для кладки стен, облицовки, изготовления подоконников и ступеней для лестничных маршей. В городе Каргополе из доломита в XVII веке построены несколько церквей, которые без ремонта стоят и поныне. Три белокаменные церкви:
Богородицерождественская, Воскресенска и Благовещенская покрыты резьбой. Неповторимость и оригинальность похожего на кружево рисунка производит на зрителя впечатление ошеломляющей нарядности. В каргопольском узоречье господствует ассиметрия, - нет ни одной повторяющейся детали. Прослужив триста лет в орнаменте даже в небольших выступающих частях нет ни выемок, ни отколов. Залежи доломита находятся вокруг города Каргополя, запасы его огромны. Добытый камень на месторождении Пайково в 2 км от города сейчас дробят на щебенку.
Второй тип доломитов и долотомитизированных известняков развит гораздо шире. Образовались они в процессе доломитизации, которая накладывается на уже сформировавшиеся известняки. В зависимости от степени изменения среди них по составу встречаются от слабо доломитизированных через все промежуточные разновидности вплоть до доломитов. Эти породы, как правило, недолговечны, свойства их резко меняются даже в пределах одного пласта, не говоря уже о месторождении в целом.
К настоящему времени в связи с бурным строительством резко возросли потребности в белом камне. Сейчас белый мячковский камень попутно добывают только на Афанасьевском карьере возле города Воскресенска в Московской области.
Афанасьевским белым мячковским известняком облицован храм святого великомученника и Победоносца Георгия на Поклонной горе в г. Москве. Постройкой белокаменного храма возрождается древнерусская традиция отмечать знаменательные события заложением и постройкой церквей. Выстроенный в честь пятидесятилетия победы в Великой Отечественной войне храм был освещен самим Патриархом Московским и всея Руси Алексеем II 6 мая 1995 года. Сияющее золотым куполом белокаменное сорокадвухметровое великолепие встречает каждого, кто въезжает в столицу с запада.
Для удовлетворения все возрастающих потребностей в белом камне назрела необходимость в расширении добычи на других карьерах, где мячковский камень расходуется на щебень. Необходимо также и на других карьерах, где полезные толщи сложены известняками и доломитами других горизонтов, таких как гжельский, касимовский, веневский и т.д. выделить слои пригодные для извлечения строительного и облицовочного камня. В Москве имеются сооружения выдержавшие проверку временем. Так известняком из веневского горизонта (Тульская область) отделаны наземные станции метро кольцевой линии: Белорусская, Октябрьская и Парк культуры. Шамординским известняком (Калужская область) облицован Киевский вокзал и отделана станция метро Курская.
Поскольку добыча строительного камня может производится только селективным способом, то необходимо:

выделить слои, в которых известняки или доломиты отвечали требованиям строительного и облицовочного камня;
особое внимание уделить структуре порового пространства; именно она влияет на морозостойкость;
охарактеризовать степень доломитизации;
освоить безвзрывную технологию добычи.