Начало: Древние карьеры строителей пирамид
Древняя египетская технология разработки карьеров
При рассмотрении методов добычи, используемых древними египтянами, полезно различать «твердые камни» (по существу, все изверженные и метаморфические породы, а также силикатный песчаник и кремний) и «мягкие камни» (известняк, песчаник, травертин, ангидрит, гипс и мыльный камень). Технологии извлечения очень разные для каждой группы камня.
Карьерная добыча
Начиная с позднего преддинастического периода в течение большей части позднего периода, разработка карьеров "твёрдых камней" велась каменными инструментами (Рисунок 16). Эти инструменты, которые известны как камни или кувалды, были ручными, специально подобранными кусками исключительно твердого и жесткого камня. Самым популярным материалом был долерит, мелкозернистый гранит, силикатированный песчаник и анортозитовые гнейсы. Большой, использовались двуручные брусья, чтобы сбить углы и края выходы коренных пород, если требуется только относительно небольшие куски, или прорубить траншеи и подрезы для изоляции крупных блоков от коренных пород. Эти же инструменты были также использованы для уменьшения и изменения свободных валунов, покоящихся на скале. Выделенные блоки были обрезаны меньшими каменными инструментами, иногда укрепляемыми на деревянных ручках. Огненная обработка использовалась в течение Династического Периода, чтобы ослабить твердые поверхности камней до обработки с помощью каменного инструмента (Рисунок 16). Там, где древние добытчики могли использовать естественные трещины в коренных породах, медные или бронзовые клинья были забиты в трещины глыб, чтобы расширить их. Естественные, клиновидные осколки камней также могли быть использованы таким же образом.
Деревянные рычаги (толстые брёвна, брусья или жерди) использовались для отделения блоков по трещинам или вырезанной траншее. К 30-й династии позднего периода и, возможно, уже в 26-й династии инструменты из «железа» (низкосортной стали) , включая кувалды, кирки, долота и клинья, были впервые использованы египтянами для добычи камня . При извлечении блоков из подстилающей породы или валунов, сначала на поверхности выбивалась линия клиновидных отверстий (рис. 17 и 27). Затем в отверстия вставлялись железные клинья, которые вбивались до тех пор, пока не камень разкалывался вдоль линии отверстий. Тонкие железные куски, называемые «перьями», могли размещаться с каждой стороны от клиньев для увеличения боковой, расширяющей силы забиваемых клиньев. Технология «железного клина» улучшилась со времён Птолемеев и достигла своего зенита в римские времена, с небольшим изменением между тем временем и настоящим. В популярной археологической литературе часто повторяется вымысел о клиновидных отверстиях для деревянных клиньев, которые при увлажнении расширяются и, таким образом, раскалывают породу. На самом деле это не может работать для размеров, форм, расстояний и часто наклонных ориентаций клиновых отверстий, обнаруженных в древних карьерных разработках. Деревянные клинья успешно используются в некоторых современных карьерах, но для них требуются иные клиновидные отверстия. Еще одно нововведение в карьере, впервые появившееся в Египте в период Птолемеев, - так называемая «pointillé» техника, которая до сих пор используется (рис. 17). В то время как втискивание полезно для грубого дробления линии точечных ям используются для более точного, контролируемого разделения. В этом методе прямая линия мелких неглубоких ям высекается поперек поверхности скалы. Затем карьерный мастер забивает долото взад-вперед вдоль линии ям, пока камень не расколется. Огневая обработка и рычаги продолжали использоваться, но рычаги, вероятно, были как из железа, так и из дерева.
Добыча "мягких" камней В течение всего периода династии вплоть до конца позднего периода, когда появились железные орудия были, мягкие камни были добыты медными (а позднее и бронзовыми) долотами и кирками. Хотя медь и более твердая бронза были достаточно жесткими для работы с "мягкими" камнями, эти инструменты быстро затуплялись и изтачивались. Они были совершенно непригодны для добычи твердых камней, для которых каменные орудия были намного лучше. Кирки использовались для прорезания вертикальных траншей с трех сторон вокруг предполагаемого блока, который на его открытой стороне карьера затем подрезался и отсоединялся долотом, забитым деревянным молотком (рис. 6). Эти же инструменты были затем использованы для обработки извлечённых блоков. Этот базовый подход к разработке мягких камней остался неизменным для птолемеевского и римского периодов, но кирки и долота уже были из железа. При необходимости, забитые железные клинья также использовались для дробления известняка и песчаника. Для получения дополнительной информации об инструментах, используемых для добычи и шлифования камня см. Arnold (1991).
Раскопки и транспортировка из карьеров
Карьер в Древнем Египте обычно делали в открытых ямах и траншеях. В дополнение к таким «открытым» работам, в некоторых карьерах рабочие следовали за желательными слоями горных пород под землей и в процессе этого создавали пещерные галечные карьеры (рис. 2-3 и 9 для строительных камней). Скальные столбы были оставлены для поддержки крыш в больших галереях, но кроме них не было предпринято никаких других мер предосторожности для предотвращения обвалов.
Карьеры с галереей относительно обычны при добыче известняка и травертина, и такие раскопки локально проникают более, чем на 100 м в склоны гор. Позднее многие известняковые галереи стали местами коптских христианских скитов и монастырей, причем некоторые из них по-прежнему функционируют и сегодня. За исключением карьера Гебель-эль-Сильсила (рис. 9), галереи никогда не были вырезаны в песчанике или в каменной породе. Однако, во всех изумрудных карьерах (рис. 30) есть и подземные выработки, а также открытые выработки, и один из них для черта (Вади эль-Шейх), но они включают узкие шахты и тоннели, более похожие на те, что найдены в древних египетских золотых рудниках , Выбор местоположения карьера был бы основан на нескольких факторах, включая качество камня (внешний вид, прочность и доступные размеры блоков), близость к строительной площадке или мастерской, для которой был предназначен камень, а также близость к реке Нил, если потребуется водный транспорт. В случае известняка и песчаника местоположение карьеров по бокам Нильской долины было продиктовано скорее характером скалы, чем простотой доступности, о чем свидетельствуют многочисленные выходы над высокорасположенными выступами на более низких высотах. Для этих строительных камней карьеры обычно ограничивались слоями горных пород с однородной окраской и текстурой, по крайней мере умеренной твердостью, а также толщинами и вертикальными интервалами разрыва, подходящими для требуемых размеров блоков.
Для декоративных камней, приходящих из отдаленных частей пустыни, дополнительные усилия, необходимые для их получения, оправдывались либо их исключительной красотой (например, травертин с его полупрозрачностью, и анортозит-габбро-гнейс с синим свечением при ярком солнечном свете), либо их символическм значением (например, metagraywacke с его зеленым цветом молодой растительности, означающим хорошее здоровье и регенерацию, а также многие изверженные и метаморфические породы, добытые в Восточной пустыне, представляющие мощь и богатство Римской империи). Драгоценные камни всегда были востребованы в ювелирных изделиях и других декоративных искусствах, а отдалённость и трудность доступа к местам в их пустынных источниках были недостаточны для того, чтобы препятствовать добыче их древними египтянами.
Рисунок 20. Карьер Хефрена анортозит-габбровых гнейсов. Вверху: карьер, выработки изваяний из грубых валунов. Слева посередине: рампа, где более крупные блоки были загружены на какие-то сани. Справа посредине: небольшие блоки, предназначенные для сосудов, сгруппированные в древней зоне сбора. Слева внизу: статуя царя Хафре (Хефрена), высеченная из габбро гнейса (Египетский музей, Каир). Справа внизу: три сосуда (спереди), вырезанные из анортоситовых гнейсов, с другими сосудами позади, вырезанными из травертина (Лувр, Париж). Фотографии Per Storemyr, за исключением нижней левой от Jon Bodsworth (www.egyptarchive.co.uk).
Во время династического периода добытые куски камня, бывшие слишком большими, чтобы их можно было переносить на спине людей или животных (главным образом ослов, возможно, также верблюдов в позднем периоде), размещались на деревянных салазках, которые затем были вытаскиваемыми командами мужчин либо тягловых животных.
Чтобы уменьшить трение на земле, сани, возможно, тащили либо по мокрым или деревянным балкам («шпалам»), расположенных поперёк пути саней. Такие "шпалы" после проезда по ним салазок, переставлялись снова и снова впереди саней. Было высказано предположение, что сани иногда перевозились на деревянных роликах, но это маловероятно, поскольку ролики эффективны только на земле, которая была твердой, гладкой и относительно ровной. Такие грунтовые условия, возможно, существовали в некоторых карьерах, но в большинстве случаев сани тащили поперек скалистого или песчаного грунта или, в лучшем случае, по образовавшимся грубым следам, где ролики были бы неэффективными. Во время династического периода не были редкостью специально построенные дорожки каменоломен или дороги . Некоторые из них были выложены одним слоем из сухих, неформованных и свободно прилегающих частей доступных местных пород. Наиболее заметной из дорог является 12-километровая дорога, ведущая от базальтового карьера Старого Королевства в Видан эль-Фарас в Файюм (рис. 21-23). Это самая старая асфальтированная дорога и была построена из неправильных частей базальта и обложена плитами из известняка и песчаника. Сложная 20-километровая сеть проложенных и частично очищенных дорог с датировкой Нового Королевства встречается в карьерах силикатных песчаников вблизи Асуана в Гебельс-Гулабе / Тингаре и по всему Нилу в Вади-Абу-Аггаге (рис. 7 и 18). Они были реконструированы и повторно использовались в римский период. Большинство карьеров династического периода были немощеными и состояли только из расчищенных дорожек, где грубый поверхностный гравий был сметен в стороны. Там, где эти дороги пересекались с крутыми склонами или поверхностными провалами, их основания были приподняты (и часто поддерживались каменными облицовками) для уменьшения и выравнивания градиентов. Выдающийся пример такого рода дорог ведет от династического травертинового карьера в Хатнубе к реке Нил вблизи современной деревни Эль-Амарна.
Хотя египтяне знали о колесе с самых ранних династических эпох, у них не было колесных фургонов до начала Нового Королевства. Неизвестно, использовались ли они когда-либо для перевозки карьерного камня, но это маловероятно, потому что без относительно широкой проезжей части с твердыми плоскими поверхностями тяжело нагруженные тележки либо застревают в песке, либо ломают колеса на камнях. Однако в римский период и, возможно, еще в Птолемеевский период тележки, запряжённые тягловыми животными, были основным средством сухопутного транспорта добытого камня, и этот метод стал практичным благодаря обширной, хорошо построенной сети дорог , связывающих пустынные карьеры с долиной Нила (прилагаемая карта и рисунки 26 и 28). Во все периоды и для всех камней продукция на карьерах , как минимум изготовлялась на месте, и иногда блоки или колонны были вырезаны до почти законченного состояния. Это не только уменьшало вес камня, требующего транспортировки, но также помогло выявить любые недопустимые дефекты в камне до его удаления из карьера.
(продолжение следует)
Пирамиды
Великая дискуссия о пирамидах :о) (отлиты не из геобетона)
Великая дискуссия о пирамидах - 2
О пирамидах Египта
Допирамидная Европа (какие пирамиды строили в Европе)
Как это делали инки
Карьеры и камнерезное дело инков
Карьеры и камнерезное дело инков 2
Откуда камень, Зин, у инков? (продолжение)
Статьи о камнерезном деле:
Полирование, циркулярка… какие вопросы ещё будут?
Откуда камень, Зин? Где брали? (книга Алопеуса 1787 г)
Старинные разработки мрамора и гранита. Где следы фрезы?
Египетские артефакты: литье или натуральный камень (о незавершённых скульптурах)
Сакральные знания – народу! Строителям пирамид посвящается (реконструкция метода каменной обработки камнем)
Сакральные знания – народу! Невозможные каменные сосуды :о)
Обработка камня или макаронные изделия – 2
К сведению о каменотёсном деле (из книги XIXв.)
Несколько видеороликов по каменной теме
Технологии дожелезья. Сакральные знания – народу :о) (видео)
Станки, такие станки для гранита… (экскурсия на токарную мельницу в Лионе
