Подземные кладовые

На берегу теплого мелководного моря под ласковым солнцем грели свои бока гигантские ящеры. Волны пенились и шумели. В пучине моря обитала всякая живность, а по берегам росли пышные тропические папоротники, хвощи, плавуны. Это было много миллионов лет назад. А теперь на месте этого моря стоит Москва и другие города и поселки.

Ученые установили, что в разных местах земного шара, там, где сейчас равнины и даже горы, в прошлом плескалось море. Колебания земной коры сопровождались поднятиями и прогибами, тогда возникали горы и континент периодически заливало водой. Оказывается, Украина в очень далеком прошлом была горной страной, а московская земля в борьбе стихий неоднократно становилась то морем, то сушей.

За миллионы лет не раз менялся климат на территории сегодняшнего Подмосковья: то холодный, то теплый, то влажный, то сухой. Соответственно развивались животный мир и растительность. В самых древних морях обитали простейшие живые организмы, очень много водилось всевозможных червей, губок, моллюсков, постепенно одни из них вымирали, появлялись другие.

Когда море начало вновь отступать, на мелководье выросли колонии кораллов, в них поселились губки и другие морские жители. Все они стали активными участниками в процессе образования известняков. Отмирая, морские животные и растения опускались на дно. Обломки раковин, кораллы, панцири морских ежей, головоногих моллюсков, остатки бесчисленных живых организмов и другие известковые осадки длительное время накапливались на дне и вместе с углекислым кальцием, осаждавшимся из воды, образовывали слои карбонатного ила, который через миллионы лет, уплотненный и сцементированный, превратился в пласты белого известняка - осадочной горной породы.

Известняк представляет собой пористый и сравнительно мягкий в обработке камень. Его можно ломать, распиливать, резать, шлифовать. Он стоек к атмосферным воздействиям. Даже гранит не может с ним соперничать: гранит при нагревании и охлаждении растрескивается и крошится, а известняк при таких же условиях разрушается значительно меньше.

Условия образования известняков различны, отсюда и большое их разнообразие по составу и свойствам камня. Чистые известняки - белого или светло-серого цвета. Но встречаются известняки темно-серого и даже черного цвета. Такую окраску им придают примеси органических веществ.

По структуре известняки также не одинаковы. Есть плотные, есть кристаллические, мраморовидные, пористые, ракушечниковые, туфовые и землистые.

Белый камень долговечен и красив по текстуре и цвету. Эти его достоинства человек оценил давно и по сей день активно применяет камень во многих отраслях народного хозяйства, прежде всего в строительстве и промышленности строительных материалов.

Вместе с песком и глиной известняк можно считать третьим "китом" индустрии строительных материалов. Наряду с использованием в виде щебня, стенового и облицовочного материала он служит сырьем для производства цемента, стекла, извести. В качестве флюса известняк применяют в черной металлургии. Производства соды, карбида кальция, минеральных удобрений обязаны также этой горной породе. Даже очистка свекловичного сока в сахароварении не обходится без известняка. Используется он и в полиграфической промышленности как печатная форма для литографии^*.

^* (Этот и другие малознакомые термины см. в словаре в конце книги.)

К семейству известняков принадлежит и всем известный белый мел. Это мягкая осадочная горная порода, состоящая из мельчайших остатков раковин микроскопически малых простейших организмов. Он однороден по структуре и отличается чистым, ослепительно белым цветом. Кроме всем известного употребления мела в качестве пишущего мелка, он широко применяется в строительстве для приготовления раствора для побелки, шпаклевок, замазок и в производстве вяжущих материалов. Мел используют также бумажники, резинщики, лакокрасочники, работники стекольной, пластмассовой и асбестоцементной промышленности.

Грот 'Руины' в Александровском саду. 1822 г. Москва

Крупные залежи меловых известняков тянутся полосой от реки Эмбы в Прикаспии до берегов Нормандии.

Толщина этого мелового массива достигает в районе Харькова 600 метров. Меловые горы и обрывы встречаются во многих районах страны: в Крыму, Сибири, Поволжье. На правом берегу Волги в Камышинском районе у села Водно-Буерачное, в 260 километрах от Волгограда, находится утес Степана Разина. Вершина утеса, поросшая редким ковылем, поднимается над зеркалом Волгоградского водохранилища на 35-40 метров. Верхняя часть утеса, толщиной около 20 метров, сложена из белого писчего мела. Однако в Россию мел для оштукатуривания и побелки помещений еще в начале XIX века привозили из Дании. И только в 1827 году впервые добыли 3 тысячи пудов мела в Вытегре Олонецкой губернии. Затем стали разрабатывать меловые залежи в районе Белгорода.

Плотный кристаллический известняк называют мрамором. В глубинах Земли под воздействием высоких температур и давлений известняк превращается в мрамор. В нем могут быть различные примеси, что сказывается на его цвете. Примеси распределяются неравномерно, поэтому мраморы приобретают пеструю окраску с различными узорами. Мрамор хорошо поддается обработке и используется как скульптурный материал, а также для отделочных работ.

Мрамор и мраморовидные известняки Крыма применяли при строительстве Херсонеса, Ольвии, Пантикапеи (Керчи) за 500-400 лет до нашей эры. Позже их вывозили и за пределы страны. Известно, что полы и стены в некоторых храмах Константинополя выстланы крымскими мраморовидными известняками. Постепенно крымские камни были вытеснены мраморами Греции и Мраморного моря, которые через Византию стали завозить в Крым и на Украину.

Залежи известняков встречаются практически по всей планете. На территории нашей страны богатейшие залежи белого камня простираются от рязанских и московских земель до самого Белого моря. Имеются известняки в Сибири, Средней Азии, на Кавказе.

За миллионы лет пласты известняка в иных местах оказались спрятанными глубоко в недрах Земли. В других районах они лежат почти на поверхности. Случается, что слои белого камня чередуются со слоями глины, угля, песчаника.

Старейшими разработками известняка в Древней Руси, очевидно, были карьеры в окрестностях Изборска, Пскова, Новгорода. Добывали его и вблизи Старицы на Волге и под Касимовом на Оке. Но особенно значительными были разработки камня в Подмосковье. С XII столетия ломали известняк по берегам Москвы-реки и Пахры. Каменоломни были у Подольска, Домодедова, Сьянова, Мячкова, Звенигорода и даже Дорогомилова - села, что давным-давно вошло в черту города.

Из подмосковного белого камня в XII-XIII веках были построены стены соборов Суздаля, Боголюбова и Владимира. Позднее из него возводили все значительные сооружения и здания Москвы. Именно этот камень дал древней столице прозвание "белокаменная". Белый известняк из Подмосковья вывозили не только в ближние города, но и весьма удаленные: Нижний Новгород, Тулу, Астрахань.

Первые каменоломни возникали в местах естественных выходов породы в речных обрезах и оврагах. Артельщики находили место будущего карьера, снимали верхний слой почвы и начинали разбивать камень на отдельные блоки. В ход шел... кулак - так называли молот, которым вгоняли в толщу известняка железные клинья. Затем каменный блок поддевали ломами и опутывали веревками. Неподалеку вбивали в землю толстый кол - маяк. На него надевали короткое долбленое насквозь в виде трубки бревно с отверстиями, в которые вставляли колья. Получался ворот. К нему привязывали веревками камень и начинали поворачивать ворот и вытягивать каменную глыбу. Чтобы справиться с крупным блоком или плитой, требовалось десятка два каменотесов, хотя обычно известняк добывали артели в 6-10 человек. Этим промыслом занимались чаще всего крестьяне из окрестных деревень. Но существовали и артели, для которых добыча камня была единственным занятием. Как правило, артельщики не только добывали известняк, но и доставляли его к месту строительства.

Белокаменный Горбатый мост на Пресне в Москве. Середина XVIII в.

Свежедобытый из каменоломен известняк намного мягче, чем вылежавшийся на воздухе, поэтому его рекомендовалось обрабатывать сразу же, пока не высохнет в порах вода. А поры занимают более четверти тогда строение получалось более долговечным.

Добывали известняк различных сортов. Самый низкосортный шел для обжига на известь, обломки известняка использовались в строительстве как бутовый камень. Самый ценный - ровные блоки - употреблялся для кладки стен и фундаментов. Такой камень называли стеновым. Он, в свою очередь, делился по длине, толщине, форме, чистоте обработки на 8 видов: аршинный, полуаршинный, мостовой, ступенной и так далее.

Размеры блоков зависели от пожеланий заказчика. Блоки могли быть квадратными или удлиненными. Чаще всего они имели сантиметров 50 в длину и по 25 в ширину и высоту. Но размеры варьировались довольно свободно. Так, для Каменного моста в 1644 году ломали камни в селе Настасьине, размер их был аршин на пол-аршина, или в сантиметрах 70X70X35. Для надгробий и престолов добывали еще более мощные плиты. В размерах камня допускались отклонения, но не больше 1 вершка (4,4 см) в обе стороны. Если длина камня была меньше на 1,5-2 вершка, то два таких камня принимались за один. Заказчик при таких условиях в накладе не оставался.

Строительный камень был достаточно ценным товаром. Князья и цари не раз жаловали его монастырям и боярам, а иногда и расплачивались камнем. В XVII веке боярину И. Б. Милославскому за его вотчинные земли, взятые в казну, уплатили камнем и кирпичом.

Нередко в окрестностях каменоломен крестьяне платили оброк известью. Без нее не могла обойтись ни одна стройка, так как известь служила вяжущим материалом.

Известковый раствор готовили на месте. "Без извести и песку одних камней и кирпичей на строение не довольно", - сказано в "Флориновой економии", своего рода энциклопедии домашнего хозяйства, изданной в XVIII веке. Действительно, если камни не "связать", не скрепить между собой, они могут рассыпаться еще до завершения постройки. Люди очень давно заметили, что удержать камни вместе, "связать" их может известь в смеси с песком и водой. В разных странах известь в смеси с песком и водой использовали еще за 3000-2600 лет до нашей эры. Такой вяжущий раствор под действием углекислого газа воздуха постепенно твердеет и прочно скрепляет камни. Для получения извести использовали известняк, не пригодный к строению. Известковые камни обжигали в специальных печах при высокой температуре. Сегодня мы точно знаем ее величину - 1100-1300° С. В результате камни становились на треть, а иногда и вдвое легче. Обожженные камни обливали холодной водой, и они распадались на мелкие комочки. Свежегашеная известь сразу же использовалась для приготовления раствора. Чем больше она лежала, тем больше теряла свои качества, становилась, как тогда говорили, неклейка. Однако лучшей считалась известь, выдержанная два-три года в яме под слоем песка и воды.

Как и во всяком деле, здесь были свои тонкости. К примеру, не всякий песок годился для вяжущего раствора. "Который песок в руках хрустит, и на белый платок будучи высыпан, пятен не делает, тот к строению годен" ("Флоринова економия"). А белый песок не годился. Предпочтение отдавалось красноватому и золотистому. Не разрешалось использовать свежевыкопанный песок, так как от него раствор "комами сляжется". Морской песок следовало хорошо промыть в пресной воде и только после этого пускать в дело.

Известняки многих подмосковных месторождений и сегодня применяются для получения извести и цемента, о котором у нас будет отдельный разговор.

В тех местах, где пласты известняка залегали довольно глубоко под землей, разработка велась в закрытых штольнях. Возле Одессы, Керчи, в Молдавии и других местах нашей страны так добывали известняк- ракушечник. Этот камень состоит из раковин, склеенных известковым цементом, иногда в камнях ракушечника попадаются оттиски целых рыб. Ракушечник желтоватого цвета, он достаточно мягок и легко распиливается пилами.

В одесских подземных галереях камень выпиливали длинными одноручными пилами. Сначала в стене галереи делали два вертикальных пропила на расстоянии 70 сантиметров. Затем кайлом подбивали породу снизу и сверху. Наконец, с помощью клиньев глыбу отделяли от породы. Прямо в галерее из глыб выпиливали блоки, или "штуки", обычно сантиметров 70 в длину и 22 в ширину и толщину.

Работа в штольнях глубиной до 45 метров при слабом, как правило, керосиновом освещении была очень тяжелой и опасной, нередки были несчастные случаи.

А вот описание современных штолен в Молдове: "Ворота открылись, и машина въехала в освещенное подземелье - широкую штольню, совершенно сухую, с ровным полом и высокими стенами. Пользуясь указателями, ехали мы довольно долго, наверное, 2-3 километра. По дороге нам встречались грузовые машины, загруженные камнем. Ширина штольни была так велика, что мы разъезжались с ними на довольно большой скорости. Наконец, мы въехали в забой. Здесь работала камнерезная машина Галанина, специально предназначенная для таких условий. Основу ее составляет штанга, на которой крепятся два диска, оснащенные твердосплавными резцами. Первоначально эти диски ставятся так, чтобы делать вертикальные пропилы, затем горизонтальные, и, наконец, они становятся параллельно поверхности забоя и отпиливают от горной массы сразу два стандартных блока. Забойщики снимают отпиленные блоки и складывают их рядом в штабеля. Отсюда их увозит приехавшая за камнем машина"^*.

^* (Петров В. П. Сложные загадки простого строительного камня. - М., 1984. - С. 34.)

В Подмосковье в прошлом также велись разработки известняка в подземных галереях, которые здесь называли мурьями. Возможно, от того, что они напоминали муравейники? Более вероятно, что название происходит от слова "муровать", т. е. строить из камня. Мурьями в старину называли также землянки, пещерки.

В подземных галереях можно работать и зимой, что было особенно удобно для крестьян, так как к этому времени они освобождались от сельскохозяйственных работ. К тому же разработка штолен была делом выгодным, поскольку не надо было покупать землю, пригодную для хлебопашества. При разработке же карьеров без уничтожения полезной земли не обойтись.

Никаких креплений штолен столбами, чтобы не обвалился верх под собственной тяжестью, не применяли. Вместо подпор оставляли нетронутые пространства породы, которые принимали на себя всю нагрузку.

Самые большие в Подмосковье - многокилометровые Сьяновские каменоломни. Они уже более 100 лет не разрабатываются. Скорее всего, именно из этих каменоломен брали камень на сооружение построек древного Владимира.

Распространенное мнение о том, что Москва построена из мячковского известняка, и верно, и не верно. Не верно потому, что каменоломни у села Мячково начали разрабатывать несколько позднее, чем велось строительство белокаменного Кремля. А верно потому, что весь подмосковный камень, одинаковый по составу с камнем села Мячково, в 1926 году решено было именовать мячковским.

В последнее время геологи выявили большие запасы мячковского известняка на бергах Москвы-реки неподалеку от сел Мячково и Титово, на берегах Пахры у станции Домодедово и города Подольска, по берегам Оки разведано шесть месторождений от города Озеры до Коломны. Подсчитано, что запасы известняка во всех названных месторождениях составляют около 90 млн. кубических метров. Здесь следует учесть, что высококачественного строительного камня из этих запасов можно получить лишь одну четвертую часть. Остальные три четверти составляют известняки, пригодные для производства удобрений, цемента и щебня.

По площади выработок Мячковских каменоломен с XIII столетия до первой трети XX века специалисты установили, сколько там было добыто камня. Оказалось - около 10 млн. кубометров. Значит, можно утверждать, что разведанных запасов хватит не только на реставрационные работы, но и для облицовки современных зданий. А пока белый камень для этих целей привозят в Москву из Крыма.