Какой мрамор выдержит питерский климат? Ответ на этот вопрос нашли школьники из Карелии.

При строительстве многих архитектурных ансамблей Санкт-Петербурга и его окрестностей в 18-19 веках использовался карельский мрамор двух месторождений: Рускеальского и Белогорского. Школьники из Петрозаводска решили выяснить, какой из этих двух видов мраморов оказался устойчивее к климатическим и экологическим невзгодам, которые пришлось «пережить» дворцам и соборам Санкт-Петербурга за прошедшие 150 лет, и как их устойчивость связана с физическими свойствами этих материалов. Результаты своего исследования они представили на XIII Всероссийских юношеских чтениях им. В.И. Вернадского.

Объектами исследования стали карельские мраморы, использованные в фасадах и интерьерах Казанского и Исаакиевского соборов, Михайловского замка и Михайловского дворца, Дворца княгини Юрьевской (Малый мраморный дворец) и Мраморного дворца. Мрамор обоих карельских месторождений применялся как для внутренней , так и наружной отделки. Широкая цветовая гамма Белогорского и Рускеальского мрамора дала возможность архитекторам одеть в разноцветный каменный наряд парадные лестницы, стены залов, наличники окон и портики дверей, камины, пол и наружные стены зданий.

Тщательный визуальный осмотр показал, что заметному разрушению подвергся мрамор, использованный для внешней отделки зданий: он потемнел, кое-где имеются трещины. Внутри зданий в основном пострадали серые и темные прослои плит мозаичного пола, а розовые находятся в хорошем состоянии.

Изучение образцов, взятых с двух месторождений, показало, что Белогорский мрамор имеет ясно выраженную, мелкокристаллическую структуру, а структура Рускеальского мрамора – полосчатая с крупными вкраплениями. При погружении в кислоту Белогорского мрамора за время эксперимента заметной химической реакции не было. Образец же Рускеальского мрамора дал бурную химическую реакцию, сопровождавшуюся «вскипанием» раствора, что неудивительно, если вспомнить, что мрамор представляет собой кристаллическую горную породу, образовавшуюся в результате метаморфической перекристаллизации (при высоких температурах и давлении) известняка, при взаимодействии которого с кислотой выделяется углекислый газ.

Образцы обоих видов мрамора оказались тверже медного сплава (монетки). Однако ребята обратили внимание, что мрамор Белогорского месторождения имеет розовую окраску разных оттенков (от бледно-розового до сиреневатого, вишневого и красно-розового), а Рускеальского – серую (пепельно-серый, серо-зеленый, белый с серыми прожилками и серый с коричневыми прожилками). Окраска мрамора зависит от содержащихся в нем примесей: полевого шпата, кварца, гематита, пирита, а также органических соединений, которые меняют не только его декоративные качества, но и твердость. Поэтому мозаичное мощение пола с использованием пород разной окраски, а значит, и твердости, приводит к неравномерной его истираемости, что и наблюдается в Исаакиевском и Казанском соборах Санкт-Петербурга. Кроме того, наибольшей прочностью и полируемостью отличаются мелкокристаллические виды мрамора.
Таким образом, мелкокристаллический Белогорский мрамор розовых оттенков оказался более стойким к разрушениям, довольно благополучно пережив 150 циклов смены зимы и лета, погодные питерские неурядицы и экологические стрессы.

Авторы работы награждены Дипломом участника юношеских чтений им. В.И. Вернадского и специальным призом журнала «Наука и жизнь».