Гипсовые чудеса Природы и Культуры

Шесть гипсовых бюстов Наполеона сохли в коридоре

А.Конан-Дойль

..."На закате солнца, высоко над городом, на каменной  террасе одного из самых красивых зданий в Москве..." расположились герои известного романа Михаила Булгакова, скрытые от посторонних взглядов балюстрадой "с  гипсовыми вазами и гипсовыми цветами".

Воланд на крыше дома Пашкова

Минерал гипс, использованный  для украшения дома Пашкова, нередко сам образует естественные срастания кристаллов, похожие на причудливые каменные цветы. Гипсовые розы расцветают по берегам соленых пустынных озер, где жаркое солнце упаривает  подземные рассолы под слоем песка. Пластинчатые гипсовые кристаллы срастаются между собой в своеобразные минеральные образования,  напоминающие цветочные лепестки. Их называют розами  пустыни. Примесь песка делает гипсовые цветы непрозрачными, а присутствие гидроокислов железа окрашивает их в рыжий цвет.

       Геологическая история нашей планеты сопровождалась извержениями вулканов, и колебаниями земной коры, когда континенты оказывались под водой, а морское дно становилась  сушей, где в усыхающих заливах древних морей осаждались сульфаты вслед за карбонатами кальция и магния. Так же как известняки и доломиты, гипсовые залежи образуют обширные пласты, где грунтовые воды постепенно растворяют морские осадки, образуя подземные пустоты и пещеры с залами, галереями, коридорами, озерами. Кроме диких и страшных темных карстовых пещер,  в некоторых странах Старого и Нового Света для экологических туристов действуют   подземные геологические музеи минеральной природы, имеющие  государственный статус охраняемых природных территорий, оборудованных освещением, лестницами с перилами и площадками для созерцания и фотосессий, куда пускают по билетам.

Карлсбадские-пещеры.США

 Карлсбадские пещеры – национальный парк и гордость США находится в штате Нью-Мексико, недалеко от городка Карлсбад, и  представляет сказочный каменный лабиринт 80 подземных карстовых пещер, украшенных кристаллами морских минералов в виде сталактитов, сталагмитов, колонн, занавесей и покрывал, где задрав головы, бродят изумленные туристы, поражаясь невероятно сказочной игре природы и красоте минерального великолепия.

Кунгурская гипсовая ледяная пещера. Урал

     В России прозрачную разновидность гипса издавна называют "марьиным стеклом "или " девичьим льдом", но  наиболее известен декоративный отечественный кунгурский гипс-селенит.

В.Н.Татищев 

Первый план Кунгурской пещеры составил В.Н.Татищев, а в 1770 году академик И. И. Лепехин, посетив Урал, в экспедиционном отчете писал, что "от Кунгура вверх по реке Сылве, на правом берегу целые горы состоят из алебастрового  камня, откуда алебастр во все окрестности развозится".

И.И.Лепехин

В описании Пермской  губернии XIX века говорится о залегающем по берегам рек Чусовой и Ирени мелкозернистом алебастре, годном для "истуканной работы", и лучистом бело-желтом  гипсе-селените, который местные крестьяне "употребляют от порубу и порезу членов".  Кустарная обработка гипсового камня делалась плотницким инструментом: пилой, топором, стамеской, а готовые изделия нередко полировали пропаренными стеблями хвоща. Из гипса вырезали светильники - ночники, фигурки животных и птиц, вазочки, коробочки, пудреницы, пепельницы.

Река Сылва у Кунгурской пещеры

Способность гипса растворяться водными потоками привела к возникновению пятикилометровой  Кунгурской  пещеры, образованной, подземным течением реки Сылвы. Кунгурская гипсовая пещера известна с незапамятных времен, она находится в отложениях Пермского моря, в лагунах которого в кунгурском веке 250 млн лет назад шел процесс накопления гипса, каменной и калийной соли, известняка, доломита, бишофита.

Р.Мэрчиссон

В геологической хронологии Земли пермский период выделил, описал и назвал от имени Пермской губернии британский геолог Родерик Импи Мэрчиссон(1792-1871), который начал свои геологические исследования на Британских островах, а в 1840-41гг. продолжил в Российской Империи. Ученый составил первую геологическую карту России и написал книгу "Геология Европейской России и Уральских гор",1852.

     ...Сотни  миллионов лет тому назад,  по Русской равнине разлилось громадное море, плескавшееся от Урала до Западной Европы и от полярных широт до Прикаспия. В пермском периоде здесь произошли крупные поднятия земной коры, и вместо одного морского бассейна стало два: северный Соликамский и южный в Приуралье и Поволжье. Моря довольно быстро мелели, чему способствовали их мелководность и теплый климат. На морском побережье возникло множество заливов и лагун, где осаждались морские соли, образовавшие на Русской платформе мощные слои карбонатных пород и гипса. Аналогичным образом формировались гипсовые залежи Парижского и Западно-Канадского геологических бассейнов.

Гипсовые месторождения разрабатывают открытым, карьерным способом, как например Баскунчакское, или подземным, как Усть-Камское или Новомосковское. Гипсовые прослойки часто встречаются в известняках, обнажающихся по Оке от Серпухова до Каширы. А к югу от Оки, на территории Тульской области, недалеко от города Новомосковска, находится одно из крупнейших российских месторождений гипса. На глубине около 100 метров, накрытая чехлом суглинков, песков, глин, известняков и доломитов, залегает 10-17-метровая продуктивная толща мелкокристаллического, иногда волокнистого, светло-серого или белого гипса. Новомосковский гипсовый рудник принялись строить в 1937 году. Сначала работы прервала война, а потом в дело вмешалась стихия. При проходке вентиляционного ствола прорвались подземные воды, и целых полгода ушло на их откачку. Рудник достиг проектной  мощности только к концу 1951 года. Новомосковское месторождение разрабатывается камерно-столбовой системой: в забое гипсовый блок обуривают шпурами, куда закладывается взрывчатка. Взрыв дробит часть пласта на камни, и они громоздятся сверкающей при свете прожекторов белой горой. Экскаваторы грузят гипс в карьерные самосвалы, которые отвозят его к вертикальной выработке - стволу, откуда гипс выдается на-гора. По пласту на близком расстоянии проходят просторные коридоры-камеры, где остаются целики нетронутой породы, которые удерживают подземные полости от обрушения.  Гипсовые камеры-залы мало отличаются по размерам  от станций Московского метро, что позволяет использовать на подземных работах мощную современную технику - экскаваторы, самосвалы и другие машины. Здесь же действует завод, выпускающий гипсовые изделия. Часть гипса везут на строительные заводы Московской, Рязанской, Курской, Смоленской областей.

Сейчас по запасам,  добыче гипсового камня и производству  изделий из него Россия занимает ведущее  место в мире. Богатые месторождения находятся в Архангельской и Тульской областях, на Средней и Нижней Волге, Северном Кавказе,  Урале, в Сибири.

         Гипсоносные отложения древних морей состоят из двух природных минералов: безводного сульфата кальция - ангидрита и более распространенного и известного двугидрата или гипса, содержащего две молекулы кристаллизационной воды. В поверхностных условиях ангидрит реагирует с водой, и, подвергаясь гидратации, переходит в гипс, образуя "гипсовые шляпы" в верхней части разреза соляных отложений. Гипс мягок, и может царапаться ногтем, располагаясь в начале шкалы твердости минералов между тальком и кальцитом - основным минералом мрамора. Однако мягкость и хрупкость не помешали гипсу найти самое широкое применение, как в древние, так и в самые новые времена. Подобно своим спутникам в земной коре, карбонатным морским осадкам - известнякам и доломитам гипс ценится как поделочный камень, скульптурный материал и как гипсовое вяжущее в строительстве. Для получения формовочного или строительного, называвшегося раньше штукатурным,  гипса, природный гипсовый камень, двуводный сульфат кальция, измельчают, и обжигают при температуре 140-170 С, когда  двуводный гидрат  теряет 1,5 молекулы воды и становится полуводным. Затем его затворяют водой, и полуводный гипс быстро твердеет, вновь делаясь двуводным.

Древнеегипетский косметический сосуд.Селенит

Приоритет в определении химизма процесса твердения гипса принадлежит Антуану Лорану Лавуазье, а приоритет в использовании этой реакции - древним египтянам. Одновременно с использованием строительного гипса, древние египтяне освоили производство резных изделий из полупрозрачных, просвечивающих зернистые агрегатов алебастрового камня и  волокнистой разновидности - селенита,  названного так за мягкий шелковистый блеск, похожий на лунный свет.

Среди руин Мемфиса, древнейшей столицы Египта, сохранился вырезанный из цельного блока алебастрового камня сфинкс (высота 4,5м, длина 8м), охранявший вход в храм Птаха, где короновались фараоны.  Древнеегипетские скульпторы широко применяли алебастр и селенит для изделий мелкой пластики: статуэток людей и животных, светильников, ваз, сосудов. Мастера умело использовали естественный узор и оттенки камня. Из полупрозрачного алебастра цвета топленого молока вырезана статуэтка "мастера сандалий" Сен-Нефра периода Древнего царства, Ш тысячелетия до н.э., которую можно видеть в экспозиции египетского зала Государственного музея изобразительных искусств им. А.С.Пушкина на Волхонке.

Алебастровая мечеть. Каир

Из гипсового или алебастрового камня в Египте по-прежнему делают множество камнерезных изделий, а в Каире туристов развлекают мастера с молоточками, которыми они колят снежно-белые куски камня у магазина сувениров. Символом Каира считается Алебастровая мечеть, украшенная панелями из бело-розового селенита. 

Алебастровый магазин.Каир

Египтяне широко применяли гипсовую штукатурку в домах, дворцах, храмах. На левом берегу Нила, на территории древних Фив располагается грандиозный некрополь с вырубленными в известняковых скалах гробницами  Тутанхамона, Сети I, Рамсеса XII, цариц, вельмож и ремесленников. Стены и потолки в коридорах  и залах заупокойных храмов украшены фресковой живописью или резьбой по гипсовой штукатурке, которой покрывали скальную основу известняка. Древние египтяне обжигали гипс в печах, топившихся тростником, и мололи  гранитными жерновами.  Современные анализы показали, что египтяне готовили  штукатурку из слабообожженного природного гипса, содержавшего естественные минеральные примеси песка и углекислого кальция.

Египет  располагает гипсовыми залежами к западу от Александрии, между Исмаилией и Суэцем, в Фаюмском оазисе, недалеко от Гизы и Саккара, вдоль побережья Красного моря, где  гипс отлагается по берегам неглубоких озер в Марьюте, Манзале, Эль-Баллахе. Современная добыча ведется в Рао-Малаабе, на Синайском полуострове, и к западу от Александрии, у города Эль-Хамали, где разрабатывается плейстоценовый озерный пласт.

В  Междуречье гипсом, глиной и известью белили и штукатурили стены из необожженного кирпича, уложенного на битуме или глиняным растворе. Снаружи здания древнего Вавилона нередко отделывали черной  битумной штукатуркой по белой гипсовой побелке. Наряду с глиной и известью вавилоняне признавали гипс как строительное вяжущее при кладке из кирпича и камня. Строители дворца царя Набопалсара в Вавилоне  выложили пол из кирпича на гипсовом растворе. Даже в банях  фундамент выкладывали из кирпича на гипсовом растворе. В Месопотамии использовался не только строительный гипс, но и декоративные красивые разновидности натурального гипса. Известная "дорога процессий" у храма богини Иштар выстлана плитами розового гипса. В Ассирии гипсовые плиты с рельефным орнаментом украшали парадные залы крепости царя Саргона II и дворец его сына Синахериба в Ниневии.

В своем сочинении "0 камнях" Теофраст отметил, что в древнем мире наилучший гипс добывали на Кипре,  а также в Эпире, Фессалии, Этолии. Гипсовой, декоративной штукатуркой с орнаментом и рисунками отделаны интерьеры домов в Помпеях, Стабиях, Геркулануме.

Минарет Калян. Бухара.XIIв.

В Средней Азии строительным гипсом служил ганч-гипс с естественной примесью глинистого материала и карбонатов. Добытый ганч обжигали, чистили от сажи и мололи - получался снежно-белый гюль-ганч для штукатурки, литья и орнаментальной резьбы. Из такого ганча выполнена  узорчатая резьба  летней резиденции последнего бухарского хана в Ситоре-Махи-Хаса недалеко от Бухары. Копченый ганч давал тез-ганч для строительных кладочных растворов, куда добавляли также глину и песок.

Древние зодчие знали, где строили, и заботились о крепости своих сооружений  в местах, где нередко трясется Земля со всеми постройками.  Поэтому в монументальных  сооружениях строители использовали  антисейсмичность вяжущих, доводя толщину постельных  швов кладки до толщины кирпича.                     

Для повышения пластичности кладочных растворов в них примешивали верблюжье молоко и растопленное баранье сало. Этот легендарный рецепт потом экспериментально подтвердили и научно обосновали специалисты, а многочисленные доказательства, выдержавшие разрушительные землетрясения, стоят там, где их поставили мудрые и умелые строители много веков тому назад. Над Бухарой гордо возвышается большой бухарский минарет Калян, построенный в 1127 году из кирпича на растворе из ганча и верблюжьего молока. Недалеко от минарета вот уже 400 лет функционирует баня, кладка стен которой выполнена  на ганчевом растворе.

Наряду с ганчем в Средней Азии  пользовались его сыпучей разновидностью арзыком, а на Кавказе природная смесь глины и гипса называется гажа. Она представляет собой желтоватую или розоватую массу, которую местные жители обжигают, растирают в порошок, просеивают и затворяют водой, получая, таким образом, раствор для внутренних штукатурных работ. Хорошо приготовленная гажевая штукатурка быстро высыхает, легко принимает побелку и окраску, не трескается.

В XVIII-XIXвв. в России большое распространение получил красивый и недорогой искусственный мрамор или стук (штук), от итальянского  "stucco",  весьма подробный рецепт которого изложил Д. И. Менделеев: "Наиболее обыкновенный и давно (из Италии) известный способ придания гипсу плотного сложения и способности полироваться составляет образование его теста на клеевой воде. Размоченный клей растворяют в горячей воде, и на такой воде замешивают обыкновенный или квасцовый гипс. Такую штукатурку стен "под мрамор" наносят на смоченную подготовку и по затвердевании притертого слоя, полируют пемзой, смачивая клеевою водой. Политуру кончают трепелом с водою, а по высыхании маслом, чрез что достигается блестящая и очень прочная поверхность, которую нередко разделывают под цветные и полосатые сорта мрамора, прибавляя к массе соответственных красок и нанося их в надлежащем порядке в углубления не вполне остывшей штукатурки. Если уже готовую штукатурку впрыснуть раствором буры, то она становится, после затирания тверже обыкновенной и  отличается тем, что после оклейки обоями препятствует заводиться насекомым".

Наряду со штукатуркой гипсовая лепнина использовалась для внешнего и внутреннего декора зданий в виде капителей колонн, атлантов, львиных голов, масок, барельефов, филенок, фестонов и цветов. Изделия выполняли "белыми в глянце", тонировали для "медного, бронзового и золотого виду", расписывали под "цветной аспид" - мрамор, малахит, лазурит, яшму, порфир или черное дерево.

Петровский зал СПбУ

С 1722г. сохранилось подлинное декоративное убранство Петровского зала Петербургского государственного университета, которое сверкает натуральной белизной богатой гипсовой лепнины  фризов, картушей, карнизов, амуров и кариатид.

Храм Спаса Нерукотворного в здании конюшенного дворцового ведомства в Санкт-Петербурге украшен гипсовыми барельефами "Несение креста" и "Вход в Иерусалим" работы В.И.Демут-Малиновского. Фриз в барабане купола декорирован гипсовой лепкой, а хоры храма поддерживают десять ионических колонн, отделанных стуком под желтый мрамор. В этой церкви 1 февраля 1837г. отпевали  А.С.Пушкина.

      Обращенный в сад, фасад служебного корпуса Мраморного дворца, украшен гипсовым фризом высотой около 2м и длиной 70м с 39 фигурами людей и 33 изображениями лошадей. Фриз состоит из четырех барельефов на тему "Служение лошади человеку" работы П.К. Клодта, который вылепил для боковых фронтонов барельефные композиции с дельфинами и тритонами, трубящими в раковины.

Гипсовый стук колонн Горного музея СПбГУ

      Скульптурные группы Аничкова моста - один из знаменитых и символических памятников Петербурга. Четыре динамичных скульптурных сюжета на тему "Конь с водничим" вылеплены и отлиты из бронзы П.К.Клодтом. Скульптор прекрасно изобразил укрощение человеком необъезженной лошади. Дважды по воле Николая I скульптурные группы попарно снимали с моста и дарили то сицилийскому, то прусскому королю. Каждый раз на мосту временно (на 1-4года) ставили тонированные под бронзу гипсовые копии, которые потом заменяли бронзовыми отливками.

      Искусственным мрамором отделаны интерьеры многих московских и подмосковных зданий и усадеб эпохи русского классицизма. Это созданные по проекту М. Ф. Казакова парадные залы дома московского генерал-губернатора на Тверской и одно из лучших творений зодчего - Голицынская больница, с церковью, украшенной колоннами с розовым и зеленоватым мраморным стуком.

     Великолепен Колонный зал  Дворянского собрания в Охотном ряду! Трудно поверить, но его знаменитые колонны сделаны из дощатого каркаса, оштукатуренного стуком. Искусной   штукатуркой   по   дереву   создана  полная иллюзия каменной постройки в прекрасном произведении А.Григорьева - усадьбе Хрущевых-Селезневых на Пречистенке, где сейчас находится  Музей Пушкина.

Дворец-театр Останкино

     Построенный целиком из сосновых бревен Жулебинского бора, Останкинский дворец-театр снаружи и внутри выглядит "на каменное дело". Отделанные стуком деревянные колонны Египетского и Итальянского павильонов, Картинной галереи, зрительного зала театра создают полную иллюзию мраморных или порфировых. Снежно-белые гипсовые кариатиды украшают галерею перед Итальянским павильоном, гипсовые сфинксы на порталах Египетского зала тонированы под базальт и отделаны позолотой.

     Гипс для наружных работ закрепляли на растворе алюминиевых квасцов или добавляли столярный клей, что повышало крепость и устойчивость на открытом воздухе. Вот один из таких рецептов конца XVIII века, приведенный в журнале "Экономический магазин": "Надобно пережеши, растолокши и просеев алебастр, смешать с таким же количеством мелко истолченной и просеянной муки из кирпича и извести в чистой воде и подбавить поровну квасцов перистых".

Особняк Москвы белокаменной

     На тихий арбатский, Малый Власьевский переулок смотрит окнами с белыми ставнями небольшой деревянный домик послепожарной Москвы, украшенный по фасаду гипсовыми львиными головами и лепной филенкой. Готовые декоративные гипсовые детали продавались тогда  на Лубянском строительном рынке. В ГМИИ им.А.С.Пушкина на Волхонке представлена обширная коллекция гипсовых копий  мировых скульптурных шедевров Древней Греции, Рима, Европейского Средневековья, Итальянского Возрождения.

ГМИИ им.А.С.Пушкина

   Многие скульпторы моделировали свои работы в гипсе. Так, в частности работал О.Роден. В гипсе выполнил скульптор С.М.Волнухин модель памятника первопечатнику И.Федорову в Москве.

...28 октября 1941 года в 4 часа дня на здание Большого театра упала фашистская фугасная бомба, разорвавшаяся в вестибюле. Взрывная волна уничтожила лепные декоративные детали и гипсовые скульптуры муз в нишах фасада. Вскоре фасад отреставрировали, а восстановленные фигуры "Мельпомена" и "Терпсихора" заняли свои места над входом в театр. 

Изделия из селенита

     Современная промышленность строительных материалов выпускает множество изделий и конструкций на основе гипса. Это стеновые блоки, панели, перегородки, плиты перекрытий, листы сухой штукатурки, легкие гипсобетонные камни, литые архитектурные детали. Строительные заводы производят гипсовые вяжущие - просто строительный гипс, высокопрочный гипс и высокообжиговый эстрих-гипс, ангидритовый цемент и безобжиговый гипсовый цемент. Достоинства гипсовых строительных изделий - их архитектурно-декоративная выразительность, малый объемный вес, высокие звуко- и теплоизоляционные, свойства. Можно без потери качества значительно  уменьшать толщину гипсовых стеновых конструкций,  что выгодно экономически. Во время Великой Отечественной |войны в южно-уральском городе Стерлитамаке из гипсовых блоков построили около сотни жилых и общественных зданий.

      В отличие от других вяжущих гипс не нуждается в заполнителях при изготовлении растворов и бетонных отливок. Высыхая, он не уменьшается в объеме, а, наоборот, увеличивается. Такая  специфика особенно ценна для формовочного и медицинского гипса, когда нужны точные слепки, передающие все мелкие детали оригинала.

     В известном рассказе А.Конан-Дойля "Шесть Наполеонов, некий Беппо разбивал гипсовые бюсты французского императора в поисках спрятанной в отливке драгоценной жемчужины. Идея писателя об использовании гипсовой отливки для временного хранения драгоценностей получила развитие в фильме "Бриллиантовая рука", где все события связаны  с гипсовой рукой.

    Лечебное применение гипса не ограничивается медициной. Вместе с известью гипс нужен для  улучшения, лечения почв. Соответственно известью   обрабатывают   кислые почвы, а гипсом - щелочные, солончаковые. О том, как улучшить солончаковую почву, давным-давно, до нашей эры, писал древнегреческий энциклопедист Ксенофонт Афинский, как о деле всем известном. Гипс способствует катионному обмену почвенного натрия на кальций  гипса, что улучшает физико-химические свойства почвы и повышает плодородие, а значит - и  урожай.

          Вячеслав Зверев