Горно-геологический аспект технологии строительства пирамид Гизы

Тюрин Анатолий Матвеевич, к.г.-м.н.

Ключевые слова: Плато Гиза, геология, пирамиды, карьер, строительные блоки. 

Оглавление:

1. Введение

2. Геологическое строение плато Гиза

3. Особенности известняков пачек Setepet и Akhet

4. Заключение о материале строительных блоков пирамид

5. Локализация карьера на плато Гиза

6. Реконструкция геологической «жизни» известняков и изготовленных из них строительных блоков

7. Связующий раствор и литые блоки пирамид

8. Особенности распределения толщин рядов блоков пирамиды Хеопса

9. Горно-геологические условия карьера Гизы

Источники информации

1. Введение

Египтологи считают, что пирамиды Гизы (Хеопса, Хефрена и  Микерина) построены из блоков, вырубленных из известняка. Однако в последние десятилетия активно развивается гипотеза о том, что блоки пирамид литые. Я попробовал разобраться в этом вопросе. При этом, проблемы датирования пирамид, инструментов строителей, способов изготовления строительных блоков и их подъема к месту укладки мной не рассматриваются.

2. Геологическое строение плато Гиза

Плато Гиза сложено карбонатными отложениями двух формаций – Mokattam (средний эоцен) и Maadi (верхний эоцен) [Raynaud, 2010]. Северная часть плато «бронирована» пластами массивного известняка формации Mokattam, южная – пластом массивного известняка «Ain Musa Bed» формации Maadi[Aigner, 1983]. Пласты формаций погружаются в юго-восточном направлении. Угол падения – 5-10 градусов. С севера и востока пласты известняков, «бронирующих» плато, ограничены уступами. С востока плато сопрягается с долиной Нила, выполненной аллювиальными отложениями (рисунок 1). Великие пирамиды расположены на востоке плато. Их основания находятся непосредственно на известняках формации Mokattam. Из известняков этой формации вырезан Сфинкс.

Рисунок 1.
Плато Гиза. Схема геологического строения и геологический разрез [Fig. 1, выкопировка с Fig. 4, Aigner, 1983].

Сфинкс, являющийся искусственным обнажением горных пород,  имеет высоту 19,8 м, ширину 14,0 м и длину 73,2 м. Высота его головы – 5,0 м. По заключению авторов публикации [Raynaud, 2010] тело Сфинкса вырезано из карбонатов, представленных чередованием пластов известняка (толщины от 0,4 до 2,0 м) и мергеля (толщины 0,1-0,6 м). Шея Сфинкса вырезана из пласта мергеля, толщиной 3,0 м, голова – из 5 пластов (толщины от 0,3 до 1,5 м) коричневого доломита (рисунок 2).

Рисунок 2.
Сфинкс. Верхний сегмент –South Eastern view of the Sphinx and the natural outcrop behind the Sphinx. (s0): inclined natural strata[Figure 5, Raynaud, 2010]. Нижний сегмент – увеличенная голова Сфинса. 

Автор публикации [Aigner, 1983] выделил в отложениях формации Mokattamтри пачки карбонатных пород, которые сформированы в разных фациальных условиях. Нижняя пачка (RosetauMember) представлена массивным рифогенным известняком, имеющим неровную верхнюю поверхность. Она обнажается в нижней части основания Сфинкса. В средней пачке (SetepetMember), слагающей тело Сфинкса, выделено 6 пластов толщиной 1-2 м. Их толщины уменьшаются снизу вверх. Исключение составляет пласт 5. Общая толщина пачки около 10 м. Выполнен петрографический анализ образцов, отобранных из нижней и верхней частей пластов. В образцах выделены карбонаты, песок, ил и глина. Пласты 3 и 6 относительно однородны. Содержание карбонатов в них 93,5-95,7%. В нижней части других пластов карбонатов меньше, чем в верхней: 70,3/91,8% (нижняя/верхняя часть пласта), 2 – 88,1/93,7%, 4 – 86,8/94,3%, 5 – 88,1/95,9%. Толщина верхней пачки (AkhetMember) – 9 м. Пласты 1-3 сложены относительно мягким известняком, обогащенным кластическими фракциями. Из них вырезана шея Сфинкса. Выше залегают пласты массивного известняка, разделенные пропластками известняка, аналогичного пластам 1-3. Из пластов массивного известняка вырезана голова Сфинкса. Автор публикации [Reader, 2002] охарактеризовал их как «oneofthemostdurablelimestonesexposedatGiza» (один из самых прочных известняков в пределах плато Гиза).

К юго-западу от Сфинкса пачка Setepetобнажается в основании мастабы Хенткауса (рисунок 3). Целик коренных пород имеет размеры 45,8 на 45,5 м и высоту 10,0 м. Для меня осталось непонятным, почему авторы публикации [Raynaud, 2010] считают, что известняк целика является доломитизированным (dolomitized) а голова Сфикса вырезана из доломита. Никаких оснований для этого они не привели. Это их мнения мы не будем принимать во внимание. На рисунке 3 четко видно пластовое строение карбонатов. Видны и секущие их вертикальные трещины. Искусственные обнажения, характеризующие пачку Setepet, имеются южнее пирамиды Хеопса (рисунок 4). Процессы выветривания «подчеркнули» пластовое строение разреза. Неустойчивым к выветриванию пластам соответствуют «ниши». Пласты известняка разбиты вертикальной открытой трещиной северо-западного простирания.

Рисунок 3.
Мастаба Хенткауса (MastabaofqueenKentkawes). Верхний сегмент – View of the west face showing (A) the original hill comprising the lower part and (B) the constructed upper part. White dashed lines highlight the morphology of the dolomitized sedimentary bodies [Figure 6, Raynaud, 2010]. Нижний сегмент – фото А.М. Тюрина.

Рисунок 4.
Искусственные обнажения известняков пачки Setepet Member южнее пирамиды Хеопса (фото А.М. Тюрина).

При строительстве пирамиды Хефрена в пластах пачки Akhet вырублена горизонтальная площадка. С севера и запада она ограничена вертикальными уступами (рисунок 5). На северном уступе в полном объеме проявились пласты 2 и 3 (нумерация А.М. Тюрина). Сверху залегает частично эродированный пласт 4. Снизу просматривается верхняя часть пласта 1. Пласты сложены массивным известняком. Толщина пласта 3 составляет примерно 1,5 м, пласта 2 – 1,2-1,3 м. Пласты известняка разбиты открытыми вертикальными трещинами субмеридионального простирания. Авторы публикации [Reader, 2002] отметили наличие между пластами массивных известняков пачки Akhetпропластков, сложенных такими же известняками, как шея Сфинкса. Этим проплсткам в рассматриваемом разрезе соответствуют карстовые полости.

Рисунок 5.
Искусственные обнажения известняков пачки AkhetMember.
Северный и западный уступы, ограничивающие горизонтальную площадку, на которой возведена пирамида Хефрена (фото А.М. Тюрина).

Известняки формации Mokattamперекрыты отложениями формации Maadi. Обнажение горных пород на северном склоне холма GebelHeitElChurab(по другой версии этот холм называется GebelGibli), расположенного к югу от пирамид, характеризует ее нижнюю часть. Она сложена мергелистым известняком и песчанистым мергелем [Aigner, 1983]. Мергелистый известняк разбит субгоризонтальными трещинами шириной примерно 4 см, которые частично заполнены кристаллами гипса (рисунок 6). Имеются и субвертикальные трещины. В верхней части формации Maadi залегает пласт массивного местами доломитизированного известняка «Ain Musa Bed» толщиной несколько метров.

Рисунок 6.
Обнажение горных пород на северном склоне холма GebelHeitElChurab (фото А.М. Тюрина).

В обобщенном виде соотношение геологических и рукотворных объектов плато Гиза показано на рисунках 7-9. Названия пачек MemberI, II, III(рисунки 7 и 8) соответствуют названиям RosetauMember, SetepetMemberи AkhetMember. MasonryCover (рисунок 8) соответствует RosetauMember.

Рисунок 7.
Геологический разрез через Сфинкса [Fig. 6, Reader, 2002].

Рисунок 8.
Геологические пласты, слагающие Сфинкса [Geology of the Sphinx].

Рисунок 9.
Геологический разрез через плато Гиза [Pyramids].

3. Особенности известняков пачек Setepet и Akhet

Известняки пачек Setepet и Akhet имеют четыре важные для нас особенности.  «These limestones, studied under the petrographic microscope are extremely fine-grained packed biomicrite (Blatt et. al. 1972) in which the skeletal remains are mainly that of foraminifera embedded in a small amount of carbonate mud. The sparry calcite occupies the cavities in fossil shells.» [Aigner, 1983]. То есть, раковины фораминифер внутри выполнены кальцитом, а между собой сцементированы небольшим количеством карбонатного ила. Можно однозначно утверждать, что эта характеристика пород не относится к массивным известнякам. Примем функциональные определения. Массивные известняки мы будем называть «твердый известняк» (на рисунке 9 он обозначен как «hard-greylimestone»). А известняки, охарактеризованные цитатой, будем называть «мягкий известняк» (на рисунке 9 он обозначен как «soft-marlylimestone»). Известняки пачки Setepet и нижних пластов пачки Akhet– «мягкие», известняки верхних пластов пачки Akhet– «твердые». При этом, под определение «мягкий известняк» попадает и мергель. При выветривании мягких известняков образуется карбонатный «песок», состоящий из раковин, первоначально сцементированных известковым илом. По нему можно оценить размеры зерен. Они составляют 0,3-0,6 мм. Эти зерна имеют форму округлых раковин фораминифер и сложены кальцитом. То есть, бОльшая часть кальцита породы находится в этих зернах. Меньшая его часть – в межзерновом пространстве в смеси с илом и глиной. Содержание последних колеблется в мягких известняках от 1,8 до 25,9% [Aigner, 1983].

Вторая особенность известняков – заметное содержание в них гипса и галита. «The relative abundance of the salts is of great interest. Gauri and Holdren (1981) reported that halite is present in larger quantities in the lower portion of each bed of the Setepet and Akhet Members while gypsum occurred in larger quantities than halite in the upper portion of each bed.»[Aigner, 1983]. Причем гипс и галит находятся в породе в кристаллической форме. Содержание галита в известняках в их естественном залегании отмечают и авторы публикации [Barsoum, 2006]. С гипсом никаких проблем нет. Его много в отложениях формации Mokattam. Но наличие в породе кристаллического галита, одного из легкорастворимых минералов, нуждается в объяснении. Такого объяснения в публикованной литературе я не нашел.

В специальной литературе (геологической и археологической) отмечается, что формация Mokattam сложена пластами известняка, который идентифицирован как нуммулитовый. Нуммулиты – это род одноклеточных организмов подкласса фораминифер. Их раковина имеет чечевицеобразную или дисковидную форму. Ее диаметр 1-10, иногда, до 16 см. Нуммулиты вели придонный образ жизни в морях тропиков и субтропиков в верхнемеловое и палеогеновое время. Нуммулитовый – это известняк, в котором визуально наблюдаются раковины нуммулитов. Эта идентификация известняка плато Гиза не в полной мере соответствует реальности. Нумулитовым является только массивный известняк пачки Akhet. В мягких известняках вообще не просматриваются включения по размерам больше 1-2 мм.

Но главная особенность известняков формации Mokattam– большое содержание в них железа, в опубликованной литературе не отмечена.  Именно его соединения придают желтый цвет мягкому известняку (рисунок 3). Его соединения формируют на поверхности известняков (в обнажениях и строительных блоках) толстую корку пустынного загара (механизм его формирования рассмотрен ниже) темно коричневого цвета (рисунки 3-5). Соединения железа заполняют трещины в мягком известняке. После разрушения его верхнего слоя, масса, заполняющая трещины, вступает на несколько сантиметров над поверхностью известняка (рисунок 10). Соединения железа формируют красивый рисунок на поверхности мягкого известняка (рисунок 11).

Рисунок 10.
Трещина, вмягком известняке, заполненная соединениями железа (фото А.М. Тюрина).

Рисунок 11.
Увеличенный фрагмент фотографии с рисунка 3 (фото А.М. Тюрина).

4. Заключение о материале строительных блоков пирамид

Египтологи считают, что пирамиды Гизы построены из природного камня, который добывали в трех карьерах [BuildingtheGreatPyramid]. Собственно строительство пирамид выполнено из нуммулитового известняка формации Mokattam. Карьеры были расположены в непосредственной близости от пирамид. Нижние части пирамид Хефрена и Микерина были облицованы гранитом из Асуанского карьера, который находится в Южном Египте на расстоянии 934 километра по Нилу (700 километров по прямой). Несколько рядов гранитной облицовки сохранилась у пирамиды Микерина. Средняя и верхняя части двух больших пирамид были облицованы известняком из Турского карьера, который расположен на восточном берегу Нила южнее Каира на расстоянии 13-17 километров от пирамид.

Количество блоков облицовки пирамид (гранитных и известняковых) относительно небольшое. Поэтому мы можем просто согласиться с тем, что при строительстве пирамид применялся камень с Турского и Асуанского карьеров. Мнение же о том, что пирамиды построены из нуммулитового известняка не в полной мере соответствует действительности. Из твердого известняка формации Moqattam сложены нижние ряды пирамид. Выше преобладают блоки из мягкого известняка, в котором нет нуммулитов. Это принципиально. То есть при описании блоков пирамид в специальной литературе как бы остается «за кадром», что бОльшая их часть вырезана из мягкого известняка.   

5. Локализация карьера на плато Гиза

Локализация карьеров плато Гиза по версии авторов сайта [BuildingtheGreatPyramid] показана на рисунке 12. По моему мнению, размеры карьеров занижены. Кроме того, в этой ситуации следует говорить об одном карьере. Его местоположение локализуется практически однозначно. Он расположен к юго-востоку от пирамид (рисунки 13-15). Фактически на рисунке 4 показана северная кромка карьера, а целик, на котором стоит мастаба Хенткауса (рисунок 3), находится в его пределах. Он оставлен при выемке камня. Исходя из моей локализации карьера, среднее горизонтальное расстояние перемещения строительных блоков составляет 600 м для пирамиды Хеопса, 500 м – Хефрена и 200 м – Микерина. Альтитуды скального основания двух первых пирамид – 68 и 62 м [Raynaud, 2010]. По топографической карте можно оценить максимальное превышение от карьера до основания пирамид. Для пирамиды Хеопса оно составляет 45 м, Хефрена – 30 м, Микерина – 25 м.

Следует отметить, что в опубликованной литературе приводится и мнение о том, что понижение рельефа дневной поверхности к югу и юго-востоку от пирамид является естественным и связано с деятельностью временных водотоков (wadi). Например, на топографической карте, приведенной на сайте [Searching for a City, Pyramids], оно названо CentralWadi. На рисунке 9 – просто Wadi. Автор публикации [Reader, 2002] выделил в пониженной части рельефа и карьеры, и MainWadi. Наличие русла временных потоков севернее уступа, образованного пластом «Ain Musa Bed» (рисунки 1 и 11), вполне логично. Но если эти временные потоки произвели размыв такого большого объема отложений, то должен существовать соответствующий конус выноса, морфологически выраженный на топографической карте. Однако на ней нет признаков сопряжения зоны пониженного рельефа на плато Гиза с конусом выноса в нильской долине (рисунок 14). Кроме того, на космофотоснимке (рисунок 15) четко проявилась именно структура карьера, а не русла временных водотоков.

Рисунок 12.
Локализация карьеров плато Гиза (оранжевый цвет) [BuildingtheGreatPyramid]




Рисунок 13.
Пирамиды Гизы. Фото с воздушного шара. Высота 600 м.
Автор – Spelterini. Дата – 21 ноября 1904 года [Great Pyramid of Giza, Wikipedia].
Положение карьера (А.М. Тюрин) показано красными линиями со стрелками.

Рисунок 14.
Пирамиды Гизы. Топографическая карта дневной поверхности [Raynaud, 2010].
Информация, показанная красным цветом, нанесена А.М. Тюриным.

Рисунок 15.
Пирамиды Гизы. Космофотоснимок [http://ldolphin.org/egypt/].
На фотографии просматривается структура карьера. Север внизу.

По результатам геоморфологических исследований авторы публикации [Raynaud, 2010] сделали вывод о том, что под основаниями пирамид Хеопса и Хефрена находятся природные возвышенности, сложенные известняком. Их объем составляет 23% и 12% соответственно от объемов пирамид. В своих реконструкциях рельефа до строительства пирамид авторы публикации приняли, что массивные известняки формации Mokattam с юго-востока были ограничены уступом, элементами которых и являлись локальные возвышенности, которые находятся сегодня под основанием пирамид. Но это грубая ошибка. Рельеф местности около пирамид сформирован антропогенным фактором. Понижение рельефа к юго-востоку от пирамид обусловлено тем, что здесь находился карьер. Это авторами публикации не учтено. В основании пирамид действительно часть блоков вырезана из известняка без отделения от его пластов. Но они находятся гипсометрически ниже пластов известняка, «подрезанных» при выравнивании площадок под строительство пирамид. Мое заключение однозначно. При реконструкции технологии строительства пирамид не следует принимать во внимание мнение авторов публикации [Raynaud, 2010].

6. Реконструкция геологической «жизни» известняков и изготовленных из них строительных блоков

Мы имеем возможность изучать известняки плато Газа в обнажениях и строительных блоках пирамид. Но вовсе не обязательно, что горные породы имели эти же характеристики в момент их добычи в карьере. Например, «Tura limestone can easily be cut and formed but when being exposed to air it hardens after a certain time.» [BuildingtheGreatPyramid]. То есть, твердый в строительных блоках турский известняк при его добыче легко резался и обрабатывался. Этот случай не является исключением при строительстве из природного камня. Наиболее яркий пример – латерит.

«Латерит – глиноподобные породы большей частью красного цвета, образовавшиеся в результате поверхностного выветривания горных пород в тропических странах и состоящие из свободных гидратов глинозема и гидратов окиси железа.» (Словарь по геологии нефти, 1952). В геологическом словаре [1978] сообщаются условия формирования латерита. Это продукт «физико-химического выветривания алюмосиликатов в условиях жаркого и влажного климата. … Наиболее широко он развивается в зонах переменно влажных тропиков, что обусловлено сильным (на 10-15° С выше, чем в постоянно влажных тропиках) прогреванием коры выветривания и соответственно возрастанием интенсивности выветривания, в результате чего орг. вещество почвы и коры выветривания окисляется быстрее и полнее, что затрудняет вынос Fe и способствует появлению красного цвета.». При добыче латерит режется лопатой, но на воздухе твердеет. Это связано, главным образом, с трансформацией соединений железа. Из латерита построено часть храмов Ангкора (Камбоджа) и стены вокруг них. Применялся и применяется он как строительный материал и в Индии.

На территории Египте имеется одно из условий формирования латерита – сильный прогрев коры выветривания. Второе условие – «переменно влажные тропики», выполняется только в долине Нила. Здесь роль сезонных дождей выполняют сезонные же его разливы. Корой выветривания, из которой вымываются соединения железа и алюминия, являются ил, сформированный продуктами размыва изверженных горных пород в верховьях Нила. То есть соединения железа вымываются из нильского ила, попадают в подстилающие его геологические слои и выпадают в них в виде гидроокисей. А вымытые соединения алюминия – в виде глинозема. Условия выпадения известны – смена окислительной среды на восстановительную. В нашем случае, восстановительная среда – это, попросту говоря, пласты карбонатных пород. То есть, в долине Нила имеются все условия для протекания процесса выветривания по схеме латеризации. При этом, собственно пласт латерита не образуется. Происходит только обогащение известняков гидроокислами железа и соединениями алюминия.

Процесс латеризции протекает не только в собственно долине Нила, но и в сопредельных с ней областях, куда попадают пластовые воды, обогащенные его продуктами. Эти пластовые воды могли попадать в известняки формации Mokattam плато Гиза из сегмента долины, который находится гипсометрически выше их. У этого процесса имеется еще одно следствие. Пластовые воды нильской долины вымывают из известняка легко растворимые минералы, прежде всего, кальцит. Это приводит к образованию в мягких известняках карстовых полостей (рисунок 5) и вымыванию кальцитового цемента из межзернового пространства. То есть в межзерновом пространстве протекают два геологических процесса – вымывание кальцита и обогащение гидроокислами железа и другими соединениями процесса латеризации. Эти же процессы происходили и в турском тонкозернистом известняке. По их результатам он потерял твердость (легко режется и обрабатывается). Но на воздухе гидроокислы железа переходят в твердые минералы и цементируют зерна известняка. Он становится твердым. Признаком наличия в турском известняке железа является его желтоватый цвет «slightlyyellowishtone» [BuildingtheGreatPyramid].

Теперь можно сформулировать главную гипотезу: мягкий известняк формации Mokattam в момент его добычи в карьерах легко расчленялся на строительные блоки, поскольку в межзерновом субстрате было мало кальцита. На воздухе, содержащиеся в нем гидроокислы железа переходили в другие соединения, которые цементировали зерна кальцита. То есть, изготовление строительных блоков из мягкого известняка не требовало больших трудозатрат.

После укладки блоков из известняка в тело пирамид их геологическая «жизнь» продолжалась. Они подвергались таким же процессам выветривания, как и известняки в природных обнажениях. Прежде всего, на поверхности блоков известняка начала формироваться корка пустынного загара. Пустынный загар – это тонкая корка толщиной 0,5-5,0 мм, покрывающая обнаженную поверхность горных пород. Она имеет темно-коричневый цвет и матовый блеск. Корка состоит из окислов железа и марганца (они преобладают), глинозема и кремнезема [Геологический словарь, 1978]. Пустынный загар образуется в засушливых районах (главным образом, в пустынях). При высокой испаряемости влаги происходит формирование вертикального тока капиллярных вод, в которых имеются растворенные соединения железа, марганца, алюминия и кремния. Последние отлагаются на поверхности горных пород после испарения воды. Пример природного пустынного загара на камнях песчаника приведен на рисунке 16. Пустынный загар имеется и на известняках искусственных обнажений плато Гиза (рисунки 4 и 5). Имеется он и на строительных блоках пирамид и других исторических объектов плато. Фактически пирамиды являются гигантскими испарителями. Об этом свидетельствует и аномально высокая для региона влажность воздух в их камерах – около 83%. [Electromagnetic, 1974].

Рисунок 16.
Левый берег Нила вблизи Асуана. Камни песчаника в пустыне (фото А.М. Тюрина).  Вдали – монастырь Святого Симеона.

Капиллярные воды несут к поверхности не только труднорастворимые соединения, из которых формируется пустынный загар, но и растворенные гипс и галит. В процессе испарения воды последние формируют кристаллы. Их и выявили по результатам петрографического изучения известняков [Aigner, 1983; Barsoum, 2006].

 «Жизнь» строительных блоков пирамид из твердого и мягкого известняков протекает по-разному. На блоках, вырезанных из твердого известняка, образовалась корка пустынного загара. Такими «загорелыми» мы их видим сегодня. После того, как затвердеют блоки из мягкого известняка, начинается формирование пустынного загара. Но формирующие его соединения отлагаются не только на поверхности известняка, но и в межзерновом пространстве вблизи нее. То есть в этом случае следует говорить не о корке пустынного загара, но о зоне его формирования. По моим наблюдениям ее толщина достигает первых сантиметров. Прочность блока возрастает. Зона загара наибольшей толщины формируется на горизонтальной поверхности блока, выступающей из пирамиды. Это понятно. Горизонтальная поверхность прогревается солнцем сильнее всего. Эта же часть блока наиболее интенсивно смачивается редкими в регионе дождями.

В блоках из мягкого известняка протекает еще один процесс. В них попадает влага атмосферных осадков (этому способствует его высокая пористость). Проникновение влаги внутрь блока не глубокое – примерно 5-7 см от его поверхности. В этой области происходит растворение кальцита и соединений железа, которые цементируют зерна между собой и их вынос в зону формирования корки пустынного загара. То есть под зоной пустынного загара формируется ослабленная область, в которой вещества, цементирующие зерна кальцита, размыты.

В зоне пустынного загара блоков из мягкого известняка протекает и третий процесс – эрозия. Рано или поздно, зона оказывается «пробитой» и тогда зерна кальцита из ослабленной области просто высыпаются в образовавшуюся брешь. При этом от блока отделяется и фрагменты зоны загара на его стороне, подвергшейся эрозии. После того, как ослабленная область разрушится, начинается формирование новой зоны пустынного загара. Эти циклы будут протекать до полного разрушения блока. Пример блоков из мягкого известняка, находящихся на стадии близкой к полному разрушению, приведен на рисунке 17. Под ним блок из твердого известняка, «загорелый», но без следов эрозии.

Рисунок 17.
Блоки известняка вблизи южной стороны пирамиды Микерина (фото А.М. Тюрина).

Большинство блоков пирамид из мягкого известняка, находятся сегодня на стадии их геологической «жизни», когда зона загара и ослабленная область с их внешней вертикальной стороны осыпались. Над эродированной частью блока нависает зона загара, сформированная на его горизонтальной поверхности. Но на части блоков уже начала формироваться новая зона пустынного загара. Разные этапы геологической жизни блоков пирамид показаны на рисунке 18. Блоки из твердого известняка «загорели», но не разрушаются. На некоторых блоках из мягкого известняка зона пустынного загара и ослабленная область осыпались недавно. Они имеют желтый цвет. На других блоках начала формироваться новая зона пустынного загара. Они имеют светло-коричневый цвет. Темно-коричневый цвет имеет зона загара, сформированная на горизонтальных поверхностях блоков, выступающих из пирамиды. Разные стадии геологической «жизни» известняков можно наблюдать и на рисунке 4. Одни и те же пласты мягкого известняка левей и правей разлома, находятся на разных стадиях эрозии. Отсутствие корок пустынного загара на мягком известняке Сфинкса и целика мастабы Хенткауса нуждается в специальном рассмотрении.

Рисунок 18.
Восточный склон пирамиды Хеопса (фото А.М. Тюрина).

Здесь коснемся одного технического вопроса. В 1974 году египетско-американская группа специалистов выполнила просвечивание пирамиды Хеопса электромагнитными волнами [Electromagnetic, 1974]. Параметры волн были подобраны по результатам изучения образцов из обнажений известняков. Но эксперимент не принес ожидаемые результаты. Неудача была объяснена высокой влажностью пирамиды. Это не так. Электромагнитные волны были рассеяны в теле пирамиды многочисленными корками и зонами пустынного загара. Они имеют свойство отражать высокочастотные электромагнитные импульсы.

7. Связующий раствор и литые блоки пирамид

Достоверно установлено, что при постройке пирамид применялся связующий раствор на основе гипса и песка. Один из примеров его применения привели авторы публикации [Electromagnetic, 1974]. В данном случае раствор (толщина его застывшего субстрата составляет от 8,5 до более 12,0 см) применен для выравнивания поверхности нижнего ряда блоков перед укладкой блока верхнего ряда (рисунок 19).

Рисунок 19. Пример применения связующего раствора на основе гипса и песка при строительстве пирамид [Electromagnetic, 1974].

В 80-х годах прошлого века Дж. Давидович сформулировал гипотезу о том, что пирамиды Гизы были отлиты insitu из бетона. Его наполнителем являлись частицы известняка, а связующей субстрат был изготовлен на основе алюмосиликатов. Относительно полная информация по этому вопросу приведена на сайте французского института полимеров [Geopolymer]. Для проверки гипотезы нужно показать, что в блоках пирамид содержатся соединения алюминия и кремния. Специалисты института действительно выявили в образцах, характеризующих блоки пирамид, повышенное содержание этих элементов [Thescientificproofs]. Однако приведенные на сайте данные носят иллюстративный характер.

В публикации [Barsoum, 2006] приведены результаты поверки гипотезы Дж. Давидовича. Образцы, отобранные на петрографический анализ, характеризуют природный известняк и блоки пирамид. Одна группа образцов идентифицирована как «clearly synthetic». Их основная характеристика: «the three Menk samples appeared to be predominantly comprised of grains of natural calcite». В межзерновом пространстве образцов выявлены Mg, Al, Si и Fe. На основе этих данных авторы публикации выделили в пирамидах блоки, которые с большой вероятностью не являются литыми и блоки, которые производят впечатление, что они литые (рисунок 20). По результатам этих исследований мое заключение однозначно. Авторы рассматриваемой публикации приняли за литые блоки из мягкого известняка. Его зерна состоят из кальцита, а в межзерновом пространстве присутствуют соединения Al, Si и Fe, как результат процесса латеризации. Наличие в породе Mg связано, скорее всего, с небольшой доломитизацией известняка. На нижнем сегменте рисунок 20 показаны блоки из мягкого известняка, Часть блоков находятся на стадии выветривания, когда зона пустынного загара на их внешней стороне полностью разрушена. Зерна кальцита из ослабленной области уже осыпались, началось формирование новой зоны пустынно загара.

Рисунок 20.
Photographs of (a) Vyse’s gash in Khufu’s south face. It is clear that these blocks were most probably not cast,
(b) blocks just below the gash; these appear to have been cast [Fig. 6,Barsoum, 2006].

Авторы Новой Хронологии [Сайт Новая Хронология] А.Т. Фоменко и Г.В. Носовский критически рассмотрели представления египтологов о технологии строительства пирамид [Носовский, Фоменко, 2003]. Привели основания гипотезы их строительства из литых блоков (бетона), в том числе, результаты, полученные Дж. Давидовичем, и свидетельства И.В. Давиденко. Одно из свидетельств: «Как сообщил очевидец, лично отколовший этот обломок от блока пирамиды Хеопса – на что ему потребовалось купить специальное разрешение, – СЛЕДЫ ОПАЛУБКИ БЫЛИ ВИДНЫ НА ВСЕХ БЛОКАХ в этом месте пирамиды. Напомним, что это было на высоте пятидесяти метров, на той стороне пирамиды, которая противоположна входу в нее.». В публикации приведена и фотография образца (отобран И.В. Давиденко), отколотого от строительного блока пирамиды, со следами опалубки. Высказали авторы Новой Хронологии и свою версию получения литых строительных блоков. Связующим материалом являлся субстрат, полученный из перетертого в порошок известняка, наполнителем – известковый щебень.

На первый взгляд легкость изготовления строительных блоков из мягкого известняка (в соответствии с моей гипотезой) подрывает саму основу «бетонной гипотезы» – меньшие трудозатраты при строительстве. Из известняка можно изготовить с небольшими трудозатратами блоки таких размеров, которые могут быть легко подняты имеющимися средствами и уложены в тело пирамиды. Но это не так. Дело в том, что литые блоки тоже могут быть изготовлен с небольшими трудозатратами. В мягком известняке уже имеется субстрат – гидроокислы железа, который на открытом воздухе превращается в цемент.

Если мягкий известняк «разбить» на отдельные зерна кальцита, а затем насыпать их в форму, то через некоторое время гидроокислы железа преобразуются в окислы, которые свяжут зерна в единый блок. Это принципиальная схема получения литых блоков пирамид. Технология же их изготовления должна обеспечить минимальный контакт мягкого известняка и продуктов его разрушения с воздухом до попадания последних в форму. Это может быть достигнуто при осуществлении процесса разрушения известняка на отдельные зерна в водной среде, например, в «колодцах». Такие «колодцы» около пирамид имеются. Но их назначение убедительно не объяснено. В соответствии с моей версией, эти колодцы должны пронизывать пласты мягкого известняка пачки Setepet, который являются водопроницаемыми, и заглубляться примерно на 2 метра в массивные известняки пачки Rosetau. В «колодцы» наливается вода, насыпаются осколки мягкого известняка и осуществляется процесс их дробления бревном. Конечная стадия дробления – отдельные зерна кальцита и налипший на них межзерновой субстрат. Затем размельченная масса «заливается» в форму, заполненную осколками мягкого известняка (наполнителем). Могут быть реализованы и другие технологические схемы получения литых строительных блоков. Изготовленные таким способом блоки практически не будет отличаться от блоков, вырубленных из пласта мягкого известняка. Геологическая «жизнь» литых блоков будет протекать по описанной выше схеме. То есть отличить литые блоки от вырубленных можно только по косвенным признакам. Исходя из этого, результаты химического и петрофизического анализа характеризующих их образцов, полученные Дж. Давидовичем и авторами публикации [Barsoum, 2006], не критичны. Их заключения – «clearlysynthetic», могут относиться и к литым, и к вырубленным бокам.

8. Особенности распределения толщин рядов блоков пирамиды Хеопса

Толщины рядов строительных блоков на северо-восточном углу пирамиды Хеопса замерены и опубликованы G. Goyon (Lesrangesd'assisesdelaGrandePyramide / DieCheops-Pyramide (AnhangII)) и W. Petrie (ThePyramidsandTemplesofGizeh (LevelsoftheCoursesoftheGreatPyramid)). Эти данные приведены на сайте [BuildingtheGreatPyramid]. Замеры двух авторов в целом согласуются. Распределение толщин рядов по версии G. Goyon приведено на рисунке 21. На графике четко проявились две закономерности: общее уменьшение толщин рядов при возрастании их номеров (возрастании высот их укладки) и наличие ярко выраженных циклов. Каждый цикл начинается рядом с большой или относительно большой толщиной. Затем идет в целом плавное уменьшение толщин рядов с возрастанием их номеров. Таких циклов выделяется, по меньшей мере, 11.

Рисунок 20.
Северо-восточный угол пирамиды Хеопса. Распределены толщин рядов строительных блоков по G. Goyon [BuildingtheGreatPyramid].
Циклы (красные пунктирные линии) выделены А.М. Тюриным.

9. Горно-геологические условия карьера Гизы

Известняки пачек Setepet и Akhetформации Mokattamимеют пластовое строение. Залегание пластов субгоризонтальное. Их толщины – 0,3-1,5 м, соответствуют толщинам строительных блоков пирамид – 0,5-1,5 м. Пласты разбиты открытыми вертикальными трещинами. В восточной части карьера известняки выходили на поверхность. В южной его части они были перекрыты мягким мергелем формации Maadi, разбитым субгоризонтальными и субвертикальными трещинами. В карьере максимальная толщина отложений,  перекрывающих известняки, составляет 25-30 м. Но это только вблизи холма GebelHeitElChurab. Общая толщина твердых известняков верхней части пачки Akhet составляет порядка 6-8 м. Общая толщина мягких известняков пачки Setepet и нижней части пачки Akhet – порядка 13 м. Особо отметим, что мягкие известняки в момент их добычи были слабо консолидированы. На воздухе они приобретали твердость. Пласты твердого известняка разделены пропластками мягкого известняка. Общее заключение однозначно. На плато Гизы были практически идеальные условия для организации высокопроизводительного изготовления строительных блоков. Их вырезали из пластов известняка или отливали insitu из толченого мягкого известняка. Имелись и условия для добычи гипса из вскрышных пород.

Нижние ряды пирамид (примерно 1-7/10 ряды) сложены из блоков, вырезанных из твердых известняков. Первый ряд пирамиды Хеопса (толщина 1,5 м) вырезан из пласта крепкого известняка, имеющего наибольшую толщину – 1,5 м. В верхних рядах пирамид преобладают блоки, вырезанные из мягкого известняка или неотличимые от них литые блоки. При разработке карьера необходимо было выполнить одно условие: время, прошедшее с момента вскрытия мягких известняков до нарезания из них строительных блоков, должно быть минимальным. То есть мягкие известняки необходимо было нарезать на блоки до того, как они затвердеют от контакта с воздухом. Кроме того, после нарезки блоков из мягкого известняка необходимо было некоторое время для того, чтобы они затвердели и не рассыпались при транспортировке. Этим требованиям соответствует циклический характер разработки карьера. Разрабатывался его участок, площадь которого примерно в 1,5 раз превышала площадь ряда блоков, на котором было остановлено строительство пирамиды. Блоки вырубались из пластов твердого и мягкого известняка и складировались «попластово», то есть по их вертикальным размерам. После выемки с площади участка всего известняка, начиналась его укладка в тело пирамиды. Очередность укладки блоков разной толщины (и соответственно разного веса) обуславливалась соотношением трудозатрат на их подъем. Это и обеспечило ранжирование рядов блоков по их толщине.

10. Заключение

Никаких проблем с реконструкцией технологии строительства пирамид Гизы в части горно-геологического аспекта не имеется. Но это только при оперировании фактическими геологическими данными. В египтологии же вопросы технологии строительства пирамид крайне запутаны. Причина понятна. Реконструкции выполнялись на основе представлений о сотнях тысяч рабов, задействованных на строительстве пирамид. То есть, под представления египтологов «подтягивались» фактические геологические данные. Это привело к завышению оценок трудозатрат при строительстве пирамид на порядок. Такое положение дел является следствием общего состояния Традиционной Истории. Профессиональные историки и археологи оказались неспособны оперировать естественнонаучными (в данном случае, геологическими) данными без их увязки на свои представления, сформированные гуманитарными методами.

Источники информации

Дополнительная

http://hbar.phys.msu.ru/gorm/forum/index.php?t=msg&th=2527&start=0&S=72201a9f08066c4b6bb20afdb307a38b
Applications of nuclear physics in archaeology
Guy DEMORTIER
Emeritus Professor University of Namur 61, rue de Bruxelles B-5000 Namur (Belgium)
guy.demortier@fundp.ac.be

1.     Introduction

http://www.physik.uni-mainz.de/lehramt/epec/demortier.pdf

>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 

http://hbar.phys.msu.ru/gorm/wwwboard/messages112/52105.html

>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 

http://www.energyloss.com/Abstracts/EDGE/1P_07.pdf

http://www.energyloss.com/Abstracts/EDGE/4cP_50.pdf

>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 

How the great pyramids where built ? An EELS and microstructural investigation.

G. Hug¹, M. W. Barsoum² and A.Ganguly²

References

[1] J. Davidovits, .They have built the Pyramids, Publisher: Jean-Cyrille Godefroy (October, 2002), ISBN: 2865531570.

[2] Prof. J. Davidovits is gratefully acknowledged for providing us with the samples used in this study

http://www.energyloss.com/Abstracts/EDGE/4aO_08.pdf

http://www.energyloss.com/previous/grundlsee.html

Hug G., Barsoum M.W., Ganguly A.  How the great pyramids where built? An EELS and microstructural investigation. http://www.energyloss.com/Abstracts/EDGE/4aO_08.pdf  EDGE 2005. http://www.energyloss.com/previous/grundlsee.html

Abstract,pdf,58К

Этот текст - просто шедевр французского английского! Я даже вначале не понял, на каком языке он написан. Если бы не безумное количество опечаток, можно было бы предположить, что автор воспользовался электронным переводчиком. Содержательным является только последний абзац, утверждающий, однако, что если это и бетон, то бетон не по Давидовицу.

>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 

http://hbar.phys.msu.ru/gorm/wwwboard/messages134/73889.html

микрогравиметрическое обследование пирамиды

http://khufu.3ds.com/

microgravimetry pyramid

A microgravimetry survey of the Great Pyramid in the 1980s yielded the enigmatic image at right. Less dense areas (indicated in green) seem to correspond to an internal ramp proposed by Jean-Pierre Houdin (diagram). (Dassault Systemes; Courtesy EDF) [LARGER IMAGE]

http://www.archaeology.org/0705/etc/pyramid.html

http://www.touregypt.net/featurestories/greatpyramid1.htm

Microgravimetry

During a presentation of this thesis in 2000, the authors were informed of the results by experts*, who carried out the research campaign in 1986-87 with the sponsorship of the EDF Foundation. Thus the pyramid density was more precisely determined, being nearer to 2 t/m3 than 2.5 t/m3 as it was earlier supposed.
The objective of this campaign was to locate a hitherto undiscovered chamber next to the Queen's Chamber. The results , unfortunately, proved disappointing, although some very interesting anomalies were detected. These anomalies were forgotten except only one reference made by Dr H.D. Bui, member of the Académie des Sciences, at the Athens Symposium in 1988:

http://www.construire-la-grande-pyramide.fr/html/microgravimetriegb.htm