Новые данные о гранитном постаменте памятника Петру I «Медный всадник» в Санкт-Петербурге
- 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
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.
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.
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).
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 |
из гранита |
из пегматита |
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.
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
- Беляев А.М. Минералого-геохимические особенности гранитов Выборгского массива // Вестник Ленинградского университета. 1983. Т. 1. № 6. С. 17-26.
- 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.
- Государственный музей городской скульптуры. Вчера, сегодня, завтра: сборник научных статей / Под ред. Н.Н.Ефремовой. Нижний Новгород: Кириллица, 2017. 116 с.
- Иванов Г.И. Камень-Гром. СПб: Стройиздат, 1994. 112 с.
- Каганович А.Л. Медный всадник. История создания монумента. Л.: Искусство, 1982. 191 с.
- Кузин И.Л. Эрратические валуны Европы // Известия Русского географического общества. 2001. Т. 133. Вып. 6. С. 45-60.
- Ларин А.М. Граниты рапакиви и ассоциирующие породы: Монография. СПб: Наука. 2011. 402 с.
- 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.
- Свириденко Л.П. Граниты рапакиви Фенноскандинавского щита (на примере Карелии) // Труды Карельского научного центра РАН. 2014. № 1. С. 17-27.
- Чувардинский В.Г. Четвертичный период. Новая геологическая концепция. Апатиты: Изд-во Кольского научного центра РАН, 2012. 179 с.
- Шебанов А.Д. Типоморфные особенности циркона из трахитоидного гранита-рапакиви (Выборгский массив) // Записки Всероссийского минералогического общества. 1992. № 4. С. 83-88.
- 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.
- 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.
- 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
- 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.
- 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.
- Müller A. Rapakivi granites // Geology Today. 2007. Vol. 23. Iss. 3. P. 114-120. DOI: 10.1111/j.1365-2451.2007.00616.x
- 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 - 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. 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.