Благодаря химической реакции храм Венеры в Италии сохранился до наших дней

Фото из открытых источников

Исследование, проведённое междисциплинарной группой итальянских учёных, раскрыло тайны материалов и передовых строительных технологий, позволивших храму Венеры, жемчужине римской архитектуры на Флегрейских полях (Италия), просуществовать два тысячелетия. Исследование, опубликованное в журнале Geoheritage, сочетает макроскопический анализ с петрографическими и минералогическими методами, чтобы предоставить подробную картину римского инженерного и ремесленного искусства.

Храм Венеры, расположенный в районе Байи, был не обычным храмом, а главным водоёмом обширного термального комплекса, построенного во II веке н. э. по приказу императора Адриана. Большая часть его ныне находится на глубине около шести метров под поверхностью земли, став жертвой явления брадисейсма , характерного для этого вулканического региона. Его конструкция уникальна: восьмиугольная снаружи, круглая внутри и увенчанная куполом в форме зонтика.

Для данного исследования исследователи, совместно с Археологическим парком Флегрейских полей, отобрали девять репрезентативных образцов, не оказывающих визуального воздействия. Среди них: 3 вида раствора, 2 фрагмента кирпича, фрагмент вулканического шлака, образец туфа, образец лавового строительного камня и образец соляного налёта.

Эти образцы были проанализированы с помощью оптической микроскопии и рентгеновской дифракции — методов, которые позволяют исследователям идентифицировать минералы и текстуру материалов на микроскопическом уровне.

Анализ подтвердил, что римские растворы храма Венеры основаны на извести. Однако их настоящий секрет заключается не в самой извести, а в вулканическом заполнителе, смешанном с ней. Этот заполнитель, состоящий в основном из пемзы и других вулканических фрагментов, вступает в химическую реакцию с известью в присутствии воды, образуя необычайно прочный и долговечный материал, известный как гидравлический раствор. Эта реакция, называемая пуццолановой, обеспечила сохранность этих сооружений до наших дней.

Под микроскопом исследователи наблюдали интенсивные признаки карбонизации и чёткие реакционные кромки в пемзе, что является прямым доказательством того, что эта химическая реакция имела место. Кроме того, наличие небольших комочков не прореагировавшей извести свидетельствует о том, что процесс смешивания или гашения иногда был несовершенным.

В исследовании утверждается, что происхождение заполнителя связано с его местным происхождением, приписываемым неаполитанскому жёлтому туфу Флегрейских полей. В свою очередь, предполагается, что известь была произведена из местного материала с Кампанской равнины.

Анализируемые кирпичи имеют схожий состав: смесь обожжённой глины с включениями кварца, слюды и вулканических фрагментов. Присутствие гематита придаёт им характерный красный цвет. Ключевым открытием является то, что керамическая матрица проявляет умеренную оптическую активность, что указывает на то, что температура обжига, хотя и высокая (около 800 °C), была недостаточной для полного разложения глинистой фракции.

Сочетание силикокластической фракции (типичной для речных отложений) с вулканической фракцией генетически несовместимо. Это позволяет исследователям сделать вывод, что римляне либо использовали глины, уже перенесённые и перемешанные в ходе осадочных процессов, либо намеренно добавляли в глину вулканический материал («закалку») для улучшения свойств кирпича.

Одно из самых важных открытий связано с вулканическим шлаком. Этот чрезвычайно пористый и лёгкий материал использовался в верхней части храма. Римляне использовали его стратегически, чтобы выдержать вес, не рискуя обрушения, и придать лёгкость облицовочному раствору, с которым он соприкасается.

Минералогический анализ имел решающее значение: наличие лейцита однозначно указывает на то, что этот шлак не является местным для Флегрейских полей, а имеет Везувийское происхождение. Это показывает, что, несмотря на то, что римские инженеры находились в самом сердце вулканического региона, подобного Флегрейским полям, они без колебаний импортировали определенные материалы из другого вулканического района, Везувия, расположенного примерно в 30 км, когда того требовали строительные нужды. Эта строительная техника позволила возводить сооружения, которые прекрасно сохранились до наших дней, подчёркивается в статье.

Туф, использованный при строительстве храма, действительно местный. Его минералогическая ассоциация, включая присутствие щелочных полевых шпатов и цеолитов, таких как филлипсит и шабазит, напрямую связывает его с неаполитанским жёлтым туфом Флегрейских полей.

Аналогично, исследованный лавовый камень имеет трахитовую текстуру и минеральный состав (с клинопироксеном, плагиоклазом и щелочным полевым шпатом), характерный для продуктов Флегрейских полей. Отсутствие лейцита в этом образце однозначно исключает его везувийское происхождение.

Белый порошкообразный образец оказался полностью состоящим из галита, то есть поваренной соли (NaCl). Эти высолы являются признаком разрушения, вызванного повышением уровня влажности, которая растворяет содержащиеся в материалах соли и осаждает их на поверхности по мере испарения воды. Их наличие особенно важно при планировании будущих реставрационных работ.

Строители храма Венеры продемонстрировали глубокое эмпирическое понимание геологических материалов, имевшихся в их распоряжении. Они знали, как выбрать наиболее подходящие местные породы (флегрейский туф и лаву), как создать высокоэффективный гидравлический раствор с использованием пуццолановых заполнителей и как комбинировать глины для производства эффективных кирпичей. Им даже удалось найти конкретный материал — везувийский шлак — в другом вулканическом регионе и импортировать его для решения конкретной конструктивной задачи: облегчения верхней части конструкции.

Исследование приходит к однозначному выводу: это исследование освещает минералогические, петрологические и структурные характеристики материалов, использованных при строительстве храма Венеры, и дает новое представление о технических навыках, достигнутых древними римлянами, и о том, как их производственные технологии были ориентированы на инновации, качество, устойчивость, долговечность и, не в последнюю очередь, красоту.

Исследование закладывает важную научную основу для будущих работ по реставрации и сохранению этого символичного памятника, гарантируя, что римская изобретательность, теперь лучше понятая, продолжит вызывать восхищение у будущих поколений.