Подать статью
Стать рецензентом
Геология

Новые данные о гранитном постаменте памятника Петру I «Медный всадник» в Санкт-Петербурге

Авторы:
А. Г. Булах1
Г. Н. Попов2
С. Ю. Янсон3
М. А. Иванов4
  • 1 — д-р геол.-минерал. наук Почетный профессор Санкт-Петербургский государственный университет
  • 2 — Инженер-геолог ООО «Пангея» ▪ Orcid
  • 3 — канд. геол.-минерал. наук Санкт-Петербургский государственный университет ▪ Scopus
  • 4 — д-р геол.-минерал. наук Санкт-Петербургский горный университет ▪ Orcid ▪ Scopus
Дата отправки:
2020-07-27
Дата принятия:
2021-03-30
Дата публикации:
2021-06-24

Аннотация

В целях расширения и популяризации знаний о каменном убранстве Санкт-Петербурга представлены новые данные о минералогии и петрографии знаменитого Гром-камня, части которого служат основанием памятнику Петру I – легендарному «Медному всаднику». При рассмотрении геологической документации для гранитного основания памятника изучен минеральный состав и внутреннее строение гранита, а также обнаруженных в нем фрагментов пегматитовой жилы и пегматитовых прожилков. Методами электронной микроскопии, элетронно-зондового и рентгено-фазового анализа изучено 25 минеральных проб, отделенных с поверхности пьедестала по имеющимся микросколам. Установлено, что калиево-натриевый полевой шпат в граните представлен микроклином, слюды представлены аннит-сидерофиллитом и мусковитом. Акцессорные минералы – монацит, ксенотим, торит, циркон, рутил, апатит, флюорит, минералы Ti, Nb, Ta, фосфаты урана. Для пегматитов характерен топаз. В результате рассмотрения структурно-тестурных особенностей четырех гранитных глыб, из которых собран постамент памятника, их минералогического состава, химизма главных и акцессорных минералов выявлены признаки сходства этой горной породы с докембрийскими биотит-мусковитовыми гранитами и топазсодержащими пегматитами (штокшайдерами) поздней фазы образования Выборгского массива гранита рапакиви. Результаты исследований рассматриваются как основа для дальнейшего геолого-минералогического изучения природы Гром-камня и определения места его отделения от коренного источника.

Ключевые слова:
Санкт-Петербург Гром-камень Петр I гранит рапакиви топаз Выборгский массив
10.31897/PMI.2021.2.2
Перейти к тому 248

Введение

Громадный валун Гром-камень, использованный при создании памятнику Петру I («Медного всадника»), как известно, был обнаружен в Конной Лахте вблизи Финского залива в 1768 г. В деталях описано, как валун нашли, выкопали, обработали, установили на Сенатской площади, как готовили и отливали из бронзы конную статую императора [4, 5]. Указывают, что громадная скала под всадникоммонолитна и сложена финскимгранитом. Но и то, и другое следует проверить и уточнить в целях расширения знаний о каменном убранстве Санкт-Петербурга и его сохранения [3, 4, 15]. Это по-особому важно в юбилейные годы 350-летия Петра I.

Авторы при участии сотрудников Государственного музея городской скульптуры Санкт-Петербурга получили уникальную возможность прикоснуться к постаменту памятника Петру I, обследовать и фотодокументировать его состояние, изучать микропробы камня. Впервые достоверно диагностирован гранит, изучены его минералы, установлено блочное строение и развороты блоков Гром-камня при создании постамента. Выявлено, что гранит Гром-камня отличен по отношению к традиционным для каменного убранства Петербурга выборгитам и питерлитам, а также к облицовочным плитам отмостки вокруг «Медного всадника».

Строение пьедестала

При внимательном обследовании памятника становится ясным, что «скала» под ним составлена из четырех глыб (блоков) сложной конфигурации [2, 8] (рис.1). Самый большой блок – № 1, самый маленький – № 4. Имеется еще один блок – № 5 длиной 30 см, видимый в основании постамента на границе блоков № 1 и 2. В указанных глыбах выявлено три типа горных пород. Во-первых, главный объем постамента (около 90 %) сложен гранитом. Во-вторых, в нем обнаружены три включения (ксенолита) другой горной породы – мелкозернистого гранита (название условное, основанное на визуальной оценке). Включения видны на самом верху глыбы № 1, под ногами всадника. Их форма угловатая, видимые размеры 50×30, 20×10, 40×20 см. (рис.2).
В-третьих, в блоке № 1, в граните можно видеть фрагменты пегматитовой жилы мощностью порядка 50 см. Она видна не вся, так как ее основная часть сколота и закрыта блоком № 2 (рис.3). Кроме того, в граните присутствуют тонкие пегматитовые прожилки мощностью 3-5 см. Они видны в глыбе № 1 в левой части постамента и в глыбе № 2 в лицевой части постамента.

Судя по разным оттенкам цвета гранитных блоков 1-4, окраска Гром-камня не была однородной. Ясно, что выбирали прежде всего самый прочный материал и оттенки цвета при этом не учитывались. Детальное изучение ориентировки трахитоидности гранита, положения пегматитовой жилы и прожилков позволило установить, из какой части первоначального валуна были изготовлены указанные блоки, насколько сильно они обработаны и как именно развернуты для придания постаменту, по замыслу Фальконе, вида «единой скалы» [2]. Трехмерное компьютерное моделирование показало, что для постамента использовано лишь 1/3 исходного объема Гром-камня, общий объем которого оценивается в 675 м3, что соответствует весу гранита порядка 1755 т [2]. Но авторам не удалось пока установить, где находятся оставшиеся части исходного валуна.

Рис.1. Блочное строение постамента Медного всадника. Фото Г.Н.Попова, 2016 г.

1-4 – номера гранитных блоков

Рис.2. Одно из включений мелкозернистого гранита в блоке № 1, левая часть.

Фото Г.Н.Попова, 2020 г.

Рис.3. Пегматитовая жила в блоке № 1. Левая часть постамента, фото А.Г.Булаха, 2002 г. (а) и правая часть постамента, фото Г.Н.Попова, 2019 г. (б)

1, 2, 5 – номера блоков гранита

Гранит

Гранит светло-розовый с разными оттенками серого. В глыбе № 1 он явно розовый с разными вариациями цвета по объему глыбы. В глыбе № 2 он розовато-серый, в глыбе № 3 он светло-розовый, в глыбе № 4 серовато-розовый. Главные минералы гранита – К-Na полевой шпат, плагиоклаз, кварц. Присутствуют слюды – биотит и мусковит. Состав гранита (об. %), по [2]: полевой шпат – 68, кварц – 29, темноцветные минералы (слюды) – 3. Среди полевых шпатов значительно преобладает К-Na полевой шпат (приблизительное соотношение калиево-натриевого полевого шпата и плагиоклаза 3:1).

Гранит по структуре крупнокристаллический, средний размер зерен около 1,5-3 см. Полевые шпаты субидиоморфны, размер их зерен в среднем около 0,5-2 см, местами имеются выделения калиево-натриевого полевого шпата размером 3-5 см. Размер зерен кварца от 0,3 до 0,5-1 см. Слюды идиоморфны, размер от 0,5 до 2 см. Текстура трахитоидная за счет параллельной ориентировки уплощенных кристаллов полевых шпатов. В зависимости от среза в разных глыбах постамента гранит выглядит по-разному – почти массивным, порфировидным, явно трахитоидным (рис.4). 

Пегматит

В глыбе гранита № 1 – передней части, обращенной к Неве, можно видеть два фрагмента пегматитовой жилы мощностью около 50 см. По содержанию минералов (калиево-натриевого полевого шпата, плагиоклаза, кварца, биотита, мусковита) пегматит соответствует граниту. Пегматитовая жила характеризуется четко выраженными контактами с вмещающим гранитом, графической и пегматоидной структурой, зональной текстурой [8]. Она сложена параллельно-шестоватым агрегатом крупных (длиной до 15 см) кристаллов полевых шпатов с мелкими письменными вростками кварца. В осевой части жилы кристаллы полевого шпата не содержат кварц, идиоморфны по отношению к обособлениям кварца (кварцевому ядру).

Пегматитовые прожилки сложены в основном агрегатом кристаллов полевых шпатов (размер 2-4 см в поперечнике) и кварца. Контакты прожилков с гранитом нерезкие. Строение участково-зональное с ксеноморфными обособлениями гнезд кварца в осевых частях прожилковых тел.
В глыбе № 1 жилки параллельны друг другу и тянутся вдоль глыбы. В глыбе № 2 такие же жилки тянутся поперек ее удлинения.  

Материалы и методика лабораторных исследований

Всего изучено 25 мономинеральных проб, отделенных с поверхности пьедестала по имеющимся миросколам. В 2002 г. взяты две пробы, в них был диагностирован топаз [8]. В 2016 г. взято пять проб: 1) два кусочка розового калиево-натриевого полевого шпата из гранита размером 2,3×3,9 мм; 2) пластинка слюды размером 0,5×2 мм; 3) осколок слюды в 2×2 мм; 4) множество мелких обломков разных минералов 2×3 мм; 5) два зерна размерами 1,2×2 мм и 0,02 мм. В 2018 г. взято 18 минеральных проб (рис.5).

Рис.4. Структура и текстура гранита в разных срезах на поверхности постамента (а), в блоке № 1 (б), в блоке № 3 (в, г)

Фото Г.Н.Попова, 2020 г.

Рис.5. Места отбора и номера микропроб в блоке № 1 (опробование 2018 г.)

Пробы 2016 и 2018 гг. исследованы в Научном парке СПбГУ [8, 13]. В Ресурсном центре «Микроскопия и микроанализ» изучены морфология зерен, их срастания и включения в них с помощью микроскопа-микроанализатора Hitachi TM3000 (Япония) с приставкой энергодисперсионного микроанализа OXFORD (Великобритания), системы со сфокусированными электронным и ионным зондами QUANTA 200 3D (FEI, Нидерланды) и с аналитическим комплексом Pegasus 4000 (EDAX, USA). Исследования проводились в режиме отраженных и вторичных электронов. Электронно-зондовый микроанализ реализован на энергодисперсионном дифрактометре Pegasus 4000 (SDD ApolloX, разрешение при 5,9 KeV Mg Ka – 125,7 eV). Измерения выполнены с объемных и полированных образцов, напыленных углеродом в условиях высокого вакуума при ускоряющем напряжении 15-20 кВ. Степень триклинности полевого шпата определена порошковым методом с помощью рентгеновского дифрактометра UltimaIV (Rigaku), излучение рентгеновской трубки – CuKα1+2; длины волн lCuKα1 = 1,54059 Å и lCuKα2 = 1,54443 Å; режим работы трубки 40 кВ / 30 мА; скорость вращения образца 20 оборотов в минуту; температура 25 °C, атмосфера – воздух.

Полученные результаты

Всего выявлено более 20 минеральных фаз, из которых 15 надежно продиагностированы (табл.1).

Таблица 1

Минералы, диагностированные в горных породах постамента Медного всадника

Горные породы постамента

Гранит

Пегматит (жила)

Пегматит (прожилки)

Главные минералы

К-Na полевой шпат

+

+

+

Плагиоклаз (олигоклаз)

+

+

+

Кварц

+

+

+

Второстепенные минералы

Биотит

+

+

+

Мусковит

+

+

+

Магнетит

+

 

+

Топаз

 

+

+

Флюорит

+

 

+

Редкие минералы

Монацит

+

 

 

Апатит

+

 

 

Ксенотим

 

+

 

Торит

+

 

 

Циркон

+

 

 

Рутил-анатаз

+

 

+

Барит

+

 

+

Примечание. Кроме перечисленных минералов, в постаменте памятника выявлены, но точно не продиагностированы минералы Fe, Ti, Nb, Ta, фосфаты U, TRR. Также не указаны включения железа и никеля, природа которых в породах постамента не установлена.

Главные минералы полевые шпаты и кварц. Калиево-натриевый полевой шпат имеет светло-розовый цвет и почти идеальный химический состав KAlSi3O8 (табл.2). В трех анализах в этом минерале определена примесь FeO до 1-2 %. Степень триклинности в двух анализированных точках составили 87,6 %, (в граните) и 86,1 % (в пегматитовом прожилке). Минерал практически гомогенен, присутствуют редкие пертиты альбита № 5-10. Плагиоклаз в граните имеет сиренево-серый цвет и представлен олигоклазом № 15-20. В пегматите выявлен альбит. Кварц лабораторными методами не изучался. Примеры кристаллохимических формул указанных минералов:

Проба № 1 – (K0,84Na0,08)0,92(Si3,00Al1,02O8) – микроклин.

Проба № 9 – (Na0,84Ca0,15K0,01)1,00(Si2,85Al1,15O8) – плагиоклаз № 15.

Таблица 2

Полевые шпаты (содержания элементов, нормированные на 100 %)

Анализы

К-Na полевой шпат

Плагиоклаз

из гранита

из пегматита (жила)

из гранита

Номер пробы

1

3

5

7

11

SiO2

65,70

54,77

64,20

65,73

61,15

Al2O3

11,98

29,05

19,20

18,72

25,15

FeO

1,23

K2O

14,41

14,95

16,51

15,37

09,45

Na2О

0,92

0,18

9,85

Год

Номера точек анализа

2016

2018

2018

2016

2018

1_1_1

12_2_6

11_1_1

5_1_1

12_2_4

Второстепенные минералы. Обнаружены слюды (биотит и мусковит), магнетит, топаз, флюорит. Биотит представлен аннитом-сидерофиллитом с переменными соотношениями FeO и MgO (табл.3). Мусковит заметно обогащен Fe. Во всех слюдах Li не определялся.

Таблица 3

Слюды (содержания элементов, нормированные на 100 %)

Анализы

Биотит

Мусковит

из гранита

из пегматита
(прожилки)

из гранита

из пегматита
(жила)

из пегматита (прожилки)

Номер пробы

16

19

21

22

18

24

25

20

SiO2

39,42

55,18

54,65

49,27

49,20

50,62

49,57

49,31

TiO2

0,78

0,58

0,26

0,43

Al2O3

21,99

21,79

24,62

34,43

29,61

37,02

37,64

32,62

FeO

27,71

8,10

6,96

4,89

9,52

2,14

1,35

7,48

MgO

0,65

10,39

11,05

0,40

0,59

K2O

9,56

4,38

10,35

10,75

10,65

9,10

10,96

10,59

Na2O

1,13

0,28

Год

2016

2018

2016

2016

2016

2018

2016

2018

Номера точек анализа

2_1_1

2_3_6

2_1_2

2_1_3

2_1_4

16_1_1

5_1_2

2_2_6

Примеры формул минералов группы слюд:

Проба № 16 – K0,90(Fe2+1,21Al0,82 Mg0,07 Ti0,04)2,14(Al1,09 Si2,91O10)(OH)2 – биотит.

Проба № 18 – K0,84(Fe2+1,87Al0,84Mg0,07Ti0,04Fe3+0,02)2,64(Al1,10Si2,90O10,00)(OH1,86) – биотит.

Проба № 21 – K0,85(Al1,53Fe2+0,37Ti0,03Mg0,10)2,03(Al0,48Si3,52O10)(OH)2 – мусковит.

Проба № 22 – K0,88(Al1,77Fe2+0,25Mg0,04Ti0,01Fe3+0,01)2,08(Al0,84Si3,16O10)(OH)2 – мусковит.

Магнетит встречен в двух видах. Он обнаружен в форме уплощенных кристаллов с трещинами отдельности. Судя по единственному анализу, в нем присутствуют Cr (0,77 %) и Ti (1,37 %). Магнетит особой морфологии встречен в виде мельчайших шариков диаметром около 0,08 мм. В них содержится примесь Mg, Al, Si (в сумме около 3 %). Такие магнетитовые шарики известны в многочисленных находках мира, природа их происхождения дискутируется.

Топаз обнаружен в пегматитовых прожилках в виде одиночных зерен и в пегматитовой жиле в виде явно заметных скоплений (гроздьев), в них каждое отдельное зерно имеет размер от 0,3 до 2,5 мм, в среднем около 1,5 мм. Топаз ассоциирует с кварцем и полевым шпатом (рис.6). Топаз прозрачный, бесцветный, голубоватый, зеленоватый. В двух пробах выявлена примесь FeO (1,47 и 3,32 %). По данным анализа топаз по составу соответствует формуле Al2,01Si0,99O4,00(F1,86OH0,14). Флюорит обнаружен в граните и прожилках пегматита.

Редкие минералы. В микропробах определены семь минералов. Кроме этого, выявлено еще 18 минеральных фаз, продиагностировать которые не удалось. Циркон, монацит, торит, апатит обнаружены в граните, ксенотим – в пегматите. Их химические составы стандартны. Рутил (и равно возможный ему анатаз) найден в граните и пегматитовых прожилках. Часть их зерен имеет идеальный теоретический состав TiO2, но чаще они обогащены изоморфными примесями. Обращает внимание присутствие в непродиагностированных фазах Nb и Ta, т. е. это либо особые разновидности рутила, либо минералы типа титаносиликатов.

Рис.6. Зерна топаза из пегматитовой жилы.
Фото Г.Н.Попова, 2020 г. (а) и С.Ю.Янсон, 2018 г. (б); Fsp – полевой шпат; Qu – кварц

Урановые и медные фосфаты. Обнаружено пять фосфатов, четыре из них радиоактивны. Они встречены в пегматите и пегматитовых прожилках (табл.4) в виде скоплений мельчайших (первые микроны) чешуйчатых, таблитчатых кристаллов с квадратными или округлыми очертаниями, а также в виде порошковатых масс на поверхности зерен полевого шпата, кварца, топаза. Цифры анализа пробы № 59 сходны с торбернитом, пробы № 60 – чералитом.  Однозначная идентификация указанных минералов пока не достигнута.

Таблица 4

Фосфаты Th, U, Cu (содержания элементов, нормированные на 100 %)

Анализы

Минеральные фазы

из пегматита (прожилки)

из пегматита (жила)

Номер пробы

56

57

58

59

60

P2O5

15,57

16,05

15,30

15,22

23,24

SiO2

17,67

17,93

19,40

19,39

4,58

UO2

44,05

45,29

42,75

42,69

5,91

ThO2

0,00

0,00

0,00

0,00

45,77

Al2O3

10,61

10,56

11,37

11,37

3,94

MgO

4,61

4,46

5,12

5,12

0,00

CuO

3,63

3,67

3,97

3,91

0,00

FeO

1,98

2,04

2,09

2,31

4,99

CaO

0,00

0,00

0,00

0,00

11,56

K2O

1,88

0,00

0,00

0,00

0,00

Год

Номера точек анализа

2016

2016

2016

2018

2018

5_3_1

5_3_1а

5_3_1б

9_9_1

11_1_6

Недиагностированные минералы. Результаты анализа проб № 61, 62, 63, 64 (табл.5, 6) указывают на силикаты и алюмосиликаты Fe, а проб № 65 – на особенный оксид Ti. Результаты анализов проб № 66, 67, 68 свидетельствуют о титаносиликате Nb и Ta.

Таблица 5

Силикаты и алюмосиликаты Fe и Ti (содержания элементов, нормированные на 100 %)

Анализы

Минеральные фазы

из гранита

из пегматита (прожилки)

Номер пробы

61

62

63

64

65

SiO2

15,33

26,67

26,41

32,99

10,95

TiO2

1,22

78,58

Al2O3

7,71

23,57

22,95

3,03

8,53

MgO

1,66

2,65

2,87

3,03

MnO

0,87

FeO

73,24

46,62

47,77

59,53

CaO

0,85

K2O

0,29

0,55

Na2O

1,94

Cl

0.20

Год

2018

2016

2018

2018

2018

Номера точек анализа

12_5_1

1_1_3

16_1_3

9_3_1

9_2_1

Таблица 6

Титаносиликаты Nb и Ta (содержания элементов, нормированные на 100%)

Анализы

Минеральные фазы

из гранита

Номер пробы

66

67

68

Nb2O5

6,39

6,52

3,69

Ta2O5

18,80

14,87

7,99

SiO2

14,73

14,57

8,22

TiO2

47,15

52,06

69,97

Al2O3

2,04

22,41

1,65

FeO

10,89

9,57

8,49

Год

Номера точек анализа

2016

2018

2018

2_2_4

3_4_1

3_4_2

Металлы это пластинчатые включения никеля и железа в микротрещинах кристаллов полевого шпата. Вопрос о происхождении таких включений – природные они или техногенные [13] – остается спорным.

Обсуждение результатов

Во-первых, обратим внимание на соотношение главных породообразующих минералов и структурно-тестурные особенности Гром-камня. Очевидно, что объемные соотношения кварца, полевых шпатов и темноцветных минералов характеризуют породу как биотит-мусковитовый калиево-полевошпатовый гранит. Равномернокристалличность, явно выраженная трахитоидность и полное отсутствие округлых (овоидных) выделений щелочного полевого шпата позволяют исключить сходство этой породы с типичным гранитом рапакиви – выборгитом (Baltic-Brown) и питерлитам (Carmen-Red) в соответствии с современными представлениями о породах формации рапакиви [17]. Бытующее в среде историков и искусствоведов представление о Гром-камне как «финском» граните – рапакиви, по-видимому, объясняется внешним сходством его окраски с рапакиви, широко представленным в архитектуре Санкт-Петербурга XVIII – начала XX вв. [18]. 

По структуре и текстуре Гром-камень также не идентичен Ольгинскому валуну, стоящему на берегу Финского залива в районе Конной Лахты, где он был обнаружен. Ольгинский валун считают частью Гром-камня. Но это мнение ошибочное – валун сложен совсем другой горной породой – овоидальным гранитом рапакиви. Также не являются фрагментами Гром-камня и три валуна, находящиеся на берегах Петровского пруда. Наблюдения показывают, что это тоже овоидальный гранит рапакиви.

Во-вторых, минеральный состав, структура, текстура, наличие флюорита, монацита, апатита и других акцессорных минералов в Гром-камне, а также топаза и флюорита в пегматитах позволяет обратить внимание на его сходство в этих отношениях с крупнокристаллическими трахитоидными биотит-мусковитовыми гранитами поздней фазы магматизма, проявившегося при образовании Выборгского массива гранитов рапакиви. Имеются в виду биотит-мусковитовые граниты, которые были выявлены Д.А.Великославинским (1953) при изучении геологического строения Выборгского массива и позднее отнесенные А.М.Беляевым [1] к редкометалльным биотит-мусковитовым топазсодержащим гранитам. В качестве примера геологического объекта, представляющего такие породы в данном регионе, указывается массив Кюми (юго-восточная Финляндия). Трахитоидные граниты такого типа, так называемые «Even-grained rapakivi granites» района Лаппеенранты, детально описаны и глубоко изучены финскими исследователями [14, 15, 16]. Как известно, возраст пород этого массива оценивается как нижнепротерозойский (1,5-1,6 млрд лет).

На родственное отношение Гром-камня к таким породам указывают и развитые в нем пегматитовые прожилки. Они по минеральному составу и строению сходны с так называемыми штокшайдерами – топазсодержащими пегматитами, развитыми в краевых зонах топазсодержащих гранитоидных тел Выборгского массива [1]. Также как и в штокшайдерах, топаз в пегматитах представлен сростками мельчайших кристаллов. 

В частности, остается открытым вопрос о наличии топаза в непосредственно граните, слагающем Гром-камень. Этот минерал обнаруживается в биотит-мусковитовых гранитах Выборгского массива и проверить сходство Гром-камня с такой породой в этом отношении было бы важно. Для этого необходимо изучить каменный пьедестал «Медного всадника» в петрографических шлифах. Но выполнить такое исследование практически по понятным причинам пока что не представляется возможным.

Отмеченное сходство пород не исчерпывает вопросы происхождения Гром-камня, но определенно ориентирует на пути дальнейшего поиска их решения. Конечно, естественные выходы на поверхность пород Выборгского массива гранитов рапакиви пространственно относительно близки к месту обнаружения Гром-камня, и вывод о их пространственной близости как бы подсказывает вывод о их генетическом родстве. Но нельзя исключать из рассмотрения и другие массивы формации рапакиви, известные в материковой части Финляндии [20], на Аландских островах и в других районах северо-запада России и соседних с ней стран. Тем более, что процессы разрушения и перемещения обломков пород кристаллического фундамента на Балтийском щите в период последнего оледенения охватывали огромные территории Северной Европы [6, 10]. Минералого-петрографическое подобие пород следует рассматривать лишь как предпосылку для определения нужного направления в дальнейших исследованиях. Можно определенно утверждать, что в необходим детальный сравнительный анализ пород каменного основания памятника и пород не только формации рапакиви, но и гранитов других формаций северо-западного региона России, Финляндии, Швеции [7, 9]. Как показывают примеры исследований рапакиви [11, 12], для корелляции пород этого типа особенно важен учет индивидуальных типоморфных особенностей акцессорных минералов. 

Так как петрохимический метод сравнения горных пород по понятным причинам невозможен, представляется важным в будущем при дальнейшем изучении постамента «Медного всадника» обратиться к физиографическому анализу структуры и текстуры сравниваемых пород, а также к электронно-зондовому методу определения химического (в том числе и изотопного) состава и возраста акцессорных минералов, особенно циркона. Авторы рекомендуют принять во внимание следующие минералогические особенности Гром-камня: содержание К по результатам радиометрии составляет 6,4 %*, что в пересчете на K2O соответствует 7,4 %; соотношение K/Na более единицы, что явствует из данных о соотношении главных породообразующих минералов; содержание в граните Fe и Mg невысокое, что следует из малой примеси темноцветных минералов; соотношение Fe/Mg высокое, что видно по химическому составу биотита; гамма-активность гранита колеблется в интервалах 31-38 мкр/ч [8]; содержания радиоактивных элементов составляют 10–4 Ra, 10–4 65 Th. В гранитах и пегматитах Гром-камня биотит представлен аннитом-сидерофиллитом. При этом в слюде именно из гранита (см. табл.3) соотношение Fe2+/(Fe2+ + Mg) составляет 0,96, соотношение Fe2+/(Fe3+ + Mg) составляет 94,5/4,2/1,2, соотношение аннит/флогопит/мусковит составляет 65,4/2,7/31,9. По мнению авторов, эти показатели  типичны для слюд из поздних фаз Выборгского массива гранитов формации рапакиви, химический состав которых хорошо изучен [15, 19].

Заключение

Таким образом, знаменитый Гром-камень, четыре основные части которого слагают постамент для «Медного всадника», представлял собой валун биотит-мусковитового калиево-полевошпатового гранита. Строение гранитного валуна было осложнено включениями ксенолитов других более мелкозернистых гранитов. С одного края он был сложен пегматитом, залегающим в гранитах в виде жилы полуметровой мощности, сохранившейся лишь частично. Также в гранитах были развиты многочисленные пегматитовые прожилки. Структурно-тестурные особенности гранита, его минеральный состав и химизм главных и акцессорных минералов в совокупности с такими же характеристиками развитых в нем пегматитов указывают на их сходство с трахитоидными биотит-мусковитовыми гранитами и топазсодержащими пегматитами (штокшайдерами) поздней фазы образования Выборгского массива гранита рапакиви, скальные выходы которых известны на территории южной Финляндии. Предполагаемый возраст образования гранита и пегматитов Гром-камня оценивается, соответственно, как и пород Выборгского массива, в 1,5-1,6 млрд лет.

Затронутые в данной статье вопросы происхождения Гром-камня, как и другие совсем неизученные аспекты его истории, в частности, условия отделения от пород коренного источника, формы разрушение с поверхности и обстоятельства перемещения к месту обнаружения в 1768 г. вблизи берега Финского залива, безусловно, представляют интерес не только для специалистов – исследователей истории Санкт-Петербурга, а также и для широкого круга просто любознательных и пытливых людей. Ведь Гром-камень, как и сам памятник Петру I «Медный всадник» в Санкт-Петербурге, – это часть исторического и культурного наследия России.

Благодарности. Авторы благодарны Ю.Б.Марину, Е.Г.Пановой, А.М.Беляеву, В.В.Иванникову, А.М.Ларину, финским геологам P.Härmä, O.Selonen за обсуждение геологических материалов, сотрудникам Музея городской скульптуры Санкт-Петербурга Н.Н.Ефремовой, В.В.Рытиковой, В.В.Мануртдиновой за активное содействие в исследованиях Гром-камня. Часть работы выполнена при финансовой поддержке Европейского Союза, России и Финляндии (KS1528).

Посвящается памяти геолога, исследователя рапакиви Алексея Дмитриевича Шебанова (1968-2017).

Литература

  1. Беляев А.М. Минералого-геохимические особенности гранитов Выборгского массива // Вестник Ленинградского университета. 1983. Т. 1. № 6. С. 17-26.
  2. Булах А.Г. Блочное строение гранитного постамента Медного всадника и его модель / А.Г.Булах, Г.Н.Попов, М.А.Иванов // Музей под открытым небом. Стратегия сохранения скульптуры в городской среде. СПб: Знак, 2018. С. 23-26.
  3. Государственный музей городской скульптуры. Вчера, сегодня, завтра: сборник научных статей / Под ред. Н.Н.Ефремовой. Нижний Новгород: Кириллица, 2017. 116 с.
  4. Иванов Г.И. Камень-Гром. СПб: Стройиздат, 1994. 112 с.
  5. Каганович А.Л. Медный всадник. История создания монумента. Л.: Искусство, 1982. 191 с.
  6. Кузин И.Л. Эрратические валуны Европы // Известия Русского географического общества. 2001. Т. 133. Вып. 6. С. 45-60.
  7. Ларин А.М. Граниты рапакиви и ассоциирующие породы: Монография. СПб: Наука. 2011. 402 с.
  8. Минеральный состав и архитектоника пьедестала «Медного всадника» в Санкт-Петербурге / А.Г.Булах, Г.Н.Попов, С.Ю.Янсон и др. // Записки Российского минералогического общества. 2017. Т. 146. № 6. С. 111-125.
  9. Свириденко Л.П. Граниты рапакиви Фенноскандинавского щита (на примере Карелии) // Труды Карельского научного центра РАН. 2014. № 1. С. 17-27.
  10. Чувардинский В.Г. Четвертичный период. Новая геологическая концепция. Апатиты: Изд-во Кольского научного центра РАН, 2012. 179 с.
  11. Шебанов А.Д. Типоморфные особенности циркона из трахитоидного гранита-рапакиви (Выборгский массив) // Записки Всероссийского минералогического общества. 1992. № 4. С. 83-88.
  12. Шебанов А.Д. Морфология, свойства и генерации кварца в гранитах-рапакиви / А.Д.Шебанов, М.С.Порицкий // Записки Всероссийского минералогического общества. 1993. № 4. С. 77-90.
  13. Янсон С.Ю. Снова об особенностях минерального состава гранита Гром-камня / С.Ю.Янсон, А.Г.Булах, Г.Н.Попов // Музей под открытым небом. Стратегия сохранения скульптуры в городской среде. СПб: Знак, 2018. С. 17-19.
  14. Frank-Kamenetskaya O.V. The Effect of the Environment on Saint Petersburg’s Cultural Heritage / O.V.Frank-Kamenetskaya, D.Yu.Vlasov, V.V.Rytikova. Springer, 2018. 188 p. DOI: 10.1007/978-3-319-79072-5
  15. Haapala I. Petrogenesis of the Proterozoic rapakivi granites of Finland / I.Haapala, O.T.Rämö // Geological Society of America Special Paper. 1990. Vol. 246. P. 279-286.
  16. Härmä P. Natural stone production in the Wiborg rapakivi granite batholith in southeast. Geotechnical report 10/2018 / P.Härmä, O.Selonen. Helsinki: The Finnish Natural Stone Association, 2018. 34 p.
  17. Müller A. Rapakivi granites // Geology Today. 2007. Vol. 23. Iss. 3. P. 114-120. DOI: 10.1111/j.1365-2451.2007.00616.x
  18. Rapakivi granite in architecture of St Petersburg as a potential global heritage stone from Finland and Russia / A.Bulakh, P.Härmä, E.Panova, O.Selonen // Geological Society, London, Special Publications. 2020. Vol. 486. P. 67-76.
    DOI: 10.1144/SP486-2018-5
  19. Rieder M. Mineralogy of dark mica from Wiborg rapakivi batholite, southern Finland / M.Rieder, I.Haapala, P.Povondora // European Journal of Mineralogy. 1996. Vol. 8. P. 597-605. DOI: 10.1127/ejm/8/3/0593
  20. 20. The Vehmaa rapakivi granite batholith – production area for Balmoral Red granites in southwestern Finland. Geotechnical report 1/2016 / O.Selonen, C.Ehlers, H.Luodes et al. Helsinki: Finnish Natural Stone Association, 2016. 47 p.

Похожие статьи

Особенности минерального и химического составов Северо-Западного рудопроявления марганца в районе Хайфельда, ЮАР
2021 А. Н. Евдокимов, Б. Л. Пхарое
Разработка новых составов для борьбы с пылеобразованием в горнодобывающей и горнотранспортной промышленности
2021 Н. К. Кондрашева, Е. В. Киреева, О. В. Зырянова
Закономерности изменения размеров главного отверстия цилиндра дизеля ТМЗ-450Д в ходе технологического процесса
2021 А. С. Ямников, Л. Л. Сафарова