Мрамор — порода горного происхождения, в основе которой лежит кальцит с примесями других природных минералов. Первое упоминание о нем человечеству известно еще с древних времен — в Греции и Риме камень ценили за природную красоту и блеск, активно применяя его в строительстве. Памятник античной культуры Парфенон 6 века до н.э., расположенный в афинском Акрополе почти полностью был построен из мрамора, порода использована для отделки интерьера Базилики Святого Павла в Риме и стен Версальского дворца во Франции. В России мрамор использовался в архитектурном оформлении скульптурных элементов царских дворцов в Санкт-Петербурге. Свое название мрамор получил от греческого слова «μάρμαρο» что значит блестящий, сияющий, безупречно-белый. Несмотря на это можно встретить целую палитру этого благородного камня, привносящего в красоту интерьеров элегантность. Сегодня мрамор — один из самых популярных отделочных материалов в дизайнерских и архитектурных проектах.
Происхождение породы
В геологии мрамор относится к кристаллически-зернистым минералам. Процесс его образования в природе связан с метаморфизмом карбонатных пород (известняка и доломита), то есть их перекристаллизации. При этом в метаморфических породах снижается содержание первоначальных обломочных зерен и окаменелых органических остатков. Залежи мрамора начали накапливаться в недрах Земли более 2,5 миллиардов лет назад. Большинство природных запасов относятся к эпохе протерозоя, но также встречаются формирования эры архея и мезозоя. Миллиарды лет существования в толще земли сформировали уникальные минералы, накопившие высокую плотность и однородность структуры. Формирование породы имеет особенности:
- основными камнеобразующими минералами являются кальцит и доломит, от их соотношения зависит цвет мрамора;
- в процессе образования происходит полная перекристаллизация начального сырья, в его составе нет окаменелостей в виде раковин и следов организмов древней эры;
- в зависимости от глубины залегания и условий образования, порода может иметь мелко-, средне- и крупнозернистую структуру.
Применение мрамора в истории и современной архитектуре
Особая специфика формирования, чистый состав и мелкокристаллическая структура обеспечили минералу пластичность для обработки и прочность. Наши предки использовали его для производства колонн, памятников, статуй, различных скульптур. Несмотря на пористую структуру камня, не исключено проникновение влаги в верхние слои, но и в зависимости от структуры этот критерий может нивелироваться. Сегодня мрамор получил широкую сферу применения:
- изготовление произведений искусства ручной обработки;
- отделка интерьеров, облицовка фасадов, изготовление мелких дизайнерских элементов;
- создание мемориальных комплексов, ландшафтных элементов;
- отделка зданий мраморными плитами, где требуется сохранить устойчивость под высокими нагрузками.
Благодаря уникальному составу и богатой истории, многие архитектурные произведения искусства времен древнего мира сохранились до нашего времени без повреждений. Податливость к шлифовке и полировке расширяет область использования камня.
Физические и химические свойства
Каменная порода очень прочная и износостойкая, что делает его ценным материалом для использования в строительстве. Прочностные характеристики составляют от 2,5 до 3 баллов по шкале Мосса, твердость — 2,3-2,6 г/см³, прочность на сжатие до 153 Мпа. В составе мрамора практически всегда есть примеси других минералов: кварца, пирита, хлорита, халцедона и др., а также органические соединения. Примеси оказывают прямое влияние на качество минерала и его декоративные качества. Например, в срезах итальянского мрамора можно увидеть отпечатки древних моллюсков.
Мрамор получил высокую термостойкость, может использоваться при повышенных температурах без риска возгорания. Природный камень очень часто используется архитекторами при облицовке каминов. Хорошие влагоотталкивающие характеристики сделали его незаменимым материалом при строительстве бассейнов и фонтанов. Также он достаточно морозоустойчивый, не растрескивается при продолжительном воздействии минусовых температур.
Химическая формула у минерала такая же, как и у известняка, который послужил основой для его формирования — СаСО3. Сформировавшиеся из кальцита соединения, считаются чистым мрамором и получили белый цвет. Доломитовые мраморы имеют отличную структуру и немного другой химический состав CaMg(CO3)2. Текстура наследуется от входящих в состав пород, которые часто отличаются неравномерным строением. Именно поэтому в процессе формирования камня, он приобретает расплывчатый рисунок с пятнами округлой и вытянутой формы.
Из основных качеств породы отмечают:
- Податливость в обработке — равномерная структура и высокая пластичность обеспечивают простую обработку (резку, полировку, шлифовку). Подходит для создания различных изделий сложной формы.
- Прочность и вязкость — эти характеристики гарантируют устойчивость камня к любым механическим повреждениям.
- Продолжительный период эксплуатации — первые признаки старения проявляются не ранее чем через 100-150 лет, но при правильной эксплуатации этот период можно значительно продлить.
- Разнообразие оттенков — в природе встречается мрамор белого, желтого, черного, голубого, розового, красного и других оттенков, которые позволяют воплощать любые идеи дизайнеров и архитекторов.
- Термо- и морозостойкость — благодаря этой характеристике мрамор используется не только в отделке интерьеров, но и в облицовке фасадов зданий.
Виды мрамора: происхождение и месторождения
Естественный цвет мрамора — белый. Чистая порода встречается достаточно редко. Даже небольшой процент примесей в его составе существенно меняет окраску, а сам оттенок может меняться в пределах одного месторождения или даже зонально. Ценность мрамора определяется не прочностью, а именно цветом — индивидуальной характеристикой каждого сорта.
Белый (скульптурный)
Основную часть его состава занимает чистый известняк — однородная и мелкозернистая порода. Именно состав предопределил идеальную пластичность материала и податливость обработке для создания виртуозных фигур и скульптур любой сложности. Прожилки мрамора могут иметь характерный рисунок, а сам оттенок меняться — от чисто-белого до белого с сероватым оттенком. Встречается также порода с вкраплениями желтого и розового цвета.
Природный камень с серым оттенком имеют самую меньшую ценность, больше всего востребован именно белый цвет без прожилок с желтоватым оттенком и легким свечением.
Еще наши предки различали два вида белого мрамора — пластинчатую и сахаровидную. Пластинчатый ценился намного больше, он добывался на острове Парос в горном массиве. Это единственный минерал, который разрабатывали в подземных каменоломнях при свете лампад. Мрамор крупнозернистой структуры со слегка легким желтоватым оттенком, нежным бархатистым блеском и небольшой просвечиваемостью на солнце.
Благодаря эстетике паросский мрамор ценился древними архитекторами. В классическую эпоху его добыча в каменоломнях была приостановлена, а через некоторое время забыта. Только в конце 18 века французы восстановили добычу. Каменоломни углублялись на более чем 100 метров внутрь горы, чтобы добывать сравнительно небольшие глыбы. В 1836 году греческими властями принято решение возобновить добычу белого мрамора, а позднее архитектор Клеонтес открыл там же месторождение минерала, который по своей красоте и физическим характеристикам превосходил паросский мрамор.
В северо-восточной части Афин залежи белого мрамора добывают на горе Пентеликон. Эта порода молочно-белого цвета, но оттенок меняется благодаря содержанию железа. Древние изделия из пентеликонского мрамора постепенно покрываются красивой золотисто-бурой патиной. Иногда в этом мраморе можно встретить уникальные примеси зеленого талька со слюдой, расположенные в структуре камня близко друг к другу. Первые залежи такого мрамора обнаружены в начале 19 века в разрушенных каменоломнях. Англичанин Dobwell определил местоположение, где когда-то на большую глубину были спущены глыбы ценного камня. Со временем каменоломни были восстановлены, по распоряжению Георга I в них снова приступили к разработке месторождений. Немного позже пентеликоновский мрамор уже начал применяться как для создания скульптур, так и для архитектурных целей.
Каррарский мрамор добывали в Альпах в нескольких километрах от Средиземного моря. Ценная порода была сосредоточена в трех долинах, расположенных недалеко от города Каррары — Колонната, Фанти-Скритти и Торано. Самыми ценными и дорогими сортами были «polvaccio», «bettogli» и «crestola». Низшие сорта применяли для памятников и архитектурных элементов. Высокая цена этой разновидности белого мрамора лишь изредка допускало их применение в художественно-скульптурных работах.
Белый мрамор добывался в разных местах Греции и Италии, что предопределяло его особенности. Вид «Assyns» разрабатывался в Шотландии, а белый с опаловидным оттенком раковинный мрамор — в австрийской Каринтии.
В России самое большое месторождение белого мрамора находится в Челябинской области на территории Коелгинского мраморного карьера. Его запасы оцениваются примерно в 20 млн. куб.м. Минерал здесь рассыпчатый - от белого до серовато-белого оттенка с минимальными вклинениями желтого или буровато-серого цвета. Коелгинский мрамор применялся при архитектурном проектировании Храма Христа Спасителя, Кремлевского дворца.
Мрамор белого цвета — капризный камень, что обусловлено его структурой, склонной к желтизне и образованию пятен. С осторожностью он используется при облицовке фасадов. Несмотря на это, именно белый цвет является эталоном среди всех остальных мраморов благодаря высокой художественной декоративности и сочетании с другими материалами любых оттенков и фактур.
Черный
В отличие от белого мрамора это порода вулканического происхождения с вкраплениями графита. Разные примеси придают и разные оттенки — чаще всего встречается мрамор синеватого цвета, за который отвечает сульфат железа. Ценнее всего считается черный мрамор с золотыми прожилками, но чаще можно встретить породу с белыми вкраплениями.
Добыча черного мрамора сосредоточена в Турции, Италии, Англии, Узбекистане, Марокко, Пакистане, Испании. В России добычу ведут на Урале в Першинском карьере. Здесь сосредоточено более 20 объектов с разными видами природного камня.
На севере Испании в провинции Бискайя добыча камня ведется с 60-х годов. В залежах преобладает графитовый оттенок с вклинениями асфальтного и бежевого цвета. Мрамор, добытый в этом месторождении, востребован для отделки помещений, производства столешниц и подоконников. Самые ценные породы идут для изделий прикладного искусства.
Итальянский мрамор со средиземноморского острова считается одним из самых ценных, в продажу идут даже самые мелкие куски. Стоимость камня сопоставима с ценой драгоценных металлов. В отделке интерьеров он говорит о серьезном статусе и значимости объекта архитектурного наследия.
Марокканский мрамор получил глубокий, насыщенный черный цвет, дополненный светлыми белыми прожилками, как будто очерченных мелом. В рисунках прослеживаются вытянутые и продолговатые элементы за счет входящих в структуру камня осадочных пород древних ракушек. Мрамор из Марокко хорошо сочетается с белым и серым камнем, контрастируя на их фоне.
В Англии в Дербишире черная порода добывается шахтным методом. Произведения искусства из него сохранились в музеях.
Мрамор черного цвета считается дорогим материалом из-за огромного спроса наряду с ограниченными предложениями.
Красный
Такой оттенок мрамор приобретает, когда в его составе содержится оксид железа. Это не самый распространенный в природе сорт, встречается он достаточно редко, но благодаря своему необычному оттенку пользуется на рынке не меньшим спросом, чем черный мрамор. Интенсивность окраса может отличаться — от почти монохромного красного до камней с белыми и черными жилами в виде точек, колец. Также есть красный мрамор с зелеными, сероватым и фиолетовыми полосами.
Высокая декоративная ценность этого вида оценена еще со времен Античного мира. В средние века и вплоть до XVIII в художественной промышленности появилось очень много новых красных мраморов. Первое место среди них занимал «Serancolin» из темно-красных и фиолетовых волн. В 18 веке он был излюбленным камнем у архитекторов для производства мебельных плит. Его месторождения находилось в Пиринеях, а обрабатывался камень в лучших мастерских.
В 17 веке был модным раковинный мрамор винного оттенка, усеянный мелкими пятнышками желтого, желтовато-серого и белого тона. Особенно ценился испанский камень из Тортозы с обломками мелких раковин. Самый красивый современный красный мрамор — аммонитовый тирольский, залежи которого до сих пор находятся в разработке.
Интерьер помещения, оформленный таким камнем, обращает на себя внимание — он яркий, стильный и запоминающийся. Идеально смотрится в декорировании столешниц, ванных, кабинетов, где пространство разбавлено красными тонами.
Желтый
Такой оттенок камню придает марганец, оксиды железа и силикаты, а в большей степени его красота и яркость проявляется после полировки и шлифовки. Желтый оттенок никогда не бывает однотонным, в нем всегда прослеживаются бежевые и золотые прожилки. Сама расцветка может переходить от желтого до солнечно-желтого, бежевого, горчичного, золотистого, медового.
Желтый мрамор встречается редко, как черный и красный и также является одним из самых дорогих. Ценившийся в Риме выше других сортов, он был ввезен на его территорию из Африки в 1 в. до н.э. Далее его упоминание встречалось исключительно по античным обломкам. Усиленная добыча мрамора велась при императоре Траяне, Антонине, Пие, М. Аврелии. При Адриане камень использовался в постройках в г.Тибере и Анциуме. Месторождения камня считались окончательно забытыми до 1870-х годов, пока их не открыли французы. Древнему Риму были известны желтые камни с буроватыми пятнами, черными кольцами и полосами. Из поздних мраморов выделяют золотисто-желтый с полосками и красными жилами, а также серые, бурые и черные обломки, скрепленные основной желтой массой.
Этот камень обладает исключительными свойствами, которые придают ему ценность:
- плотная структура;
- высокая степень устойчивости к перепадам температур;
- стойкость к погодным условиям;
- сохранение первоначального блеска и красоты в течение всего срока эксплуатации.
Современные месторождения камня встречаются на территории Китая, ЮАР, Средиземноморском побережье, Пакистане, Испании, Египте, Китае, Италии, Индии.
Часто желтый мрамор применяется для дорогой отделки поверхностей в виде мозаики, инкрустаций.
Зеленый
Формирование зеленых оттенков мрамора предопределено его нахождением в среде с повышенным содержанием силикатов железа — тремолита и серпентина. Типичным оттенком является зеленый с добавлением красного, серого, желтого, черного цвета. Необычно смотрится салатовый с белыми волнообразными и ветвистыми полосками.
В Греции каменоломни зеленого мрамора находились в Лаконии. Его также добывали на о. Сире, о. Тинос возле мыса Колонна. В генуэзском крае находился мрамор с черными пятнами, который очень активно использовали в художественной промышленности. В его составе был известняк с прожилками серпентина.
Во Франции в 18 веке популярен был мрамор из долины Cаmраn в Пиренеях — светло-зеленый камень с насыщенным рисунком и серыми полосками.
Фиолетовый
Получил от природы очень красивую, необычную расцветку — от светло-фиолетового до насыщенного фиолетового тона с серыми включениями и расходящимися в разные стороны серыми, бежевыми и белыми прожилками.
В древнем Риме была известна только одна порода фиолетового мрамора с белыми точками. Французы использовали камень с обломками серого, белого и темно-красного тона.
Современные месторождения расположены в Турции, Индии, Италии, Китае, Бразилии.
Фиолетовый мрамор смотрится очень необычно в оформлении интерьера и декорировании поверхностей. Пластичность природного материала позволяет успешно использовать его для изготовления статуй, скульптур, декоративных элементов.
Голубой
Примесь битума придает мрамору удивительный голубой оттенок. Основным фоном выступают белые и серые тона. Толстые синие и голубые прожилки, дополненные коричневыми и бежевыми вставками, придают камню удивительную расцветку.
Изделия из голубого мрамора выглядят легкими и невесомыми, а пластичность материала позволяет создавать из него любые фактуры.
Группа этого мрамора немногочисленная, хоть и встречается он достаточно часто. В Греции его находили в горах Гиметта и Ликабет. В античном мире камень был известен со светлыми прожилками, позднее ввозились серо-голубые тона с тонкими черными и волнистыми белыми линиями.
Серый
Самый распространенный вид мрамора с примесью силикатов. Может быть мелко- и крупнозернистой структуры.
Среди серого камня можно встретить действительно красивые разновидности.
В Греции такой мрамор добывали в Гиметте, в Риме преобладал серый мрамор с красными, белыми пятнами.
С 1880-х годов в моду вошел мрамор темно-серого оттенка из Каррары и итальянский раковинный с серыми и белыми кораллами и сечениями.
Залежи мрамора в России
Крупным месторождением в России является Кибик-Кордонское в Красноярском крае, где добывают около 20 разновидностей мрамора разных оттенков. Впервые его добычу начали вести в Карелии, богатой на белый нежно-палевый с розоватым оттенком мрамор. Большие залежи есть на Урале — в Айдырлинском и Коелгинском месторождении. Его также добывают в Оренбургской и Челябинской области.
Сибирь и Алтайский край богаты на мрамор — на территории сосредоточено более 50 месторождений, но основная добыча ведется в Граматушинском, Пуштулимком и Петеневском карьерах.
Способы добычи мрамора
В России добыча породы ведется механическим способом.
В некоторых месторождениях используется буроклиновый метод, когда в пробуренные отверстия в породе подается под давлением вода или воздух. Под напором откалываются крупные пласты. Технология используется достаточно редко, поскольку она не дает возможности формировать аккуратные заготовки для обработки. Способ добычи зависит от залегания каменной породы. Например, на Урале месторождения разрабатываются камнерезными машинами, а в Карелии, где преобладают красные и розовые сорта, задействуют метод «тихого взрыва» с гидроклином.
Для выпиливания пластов каменной породы используют специальный инструмент:
- Камнерезы. Стальными канатами распиливаются большие каменные глыбы.
- Пилы для камня. Инструмент не имеет больших зубьев, что дает возможность проводить аккуратный распил без повреждения структуры материала. Инструмент подходит для разрезки крупных слэбов.
- Врубочные машины. Используются с канатами или дисками. Это позволяет резать камень любого размера.
- Бурильные установки. Длинное рабочее лезвие подходит для обработки крупных камней.
Армированные режущие инструменты, которые используются с пилами последнего поколения, выполняют качественный и надежный рез как по горизонтали, так и по вертикали. На крупных месторождениях задействуются дисковые пилы на рельсах, автоматически перемещающиеся и разрезающие камни на более мелкие заготовки.
Для подготовки к финишной обработке используются дробилки, сортировочные станки, мельницы, распиловочные станки, магнитные и полировальные.
После добычи камня порода проходит финишную обработку и предпродажную подготовку. Она направлена на придание поверхности эстетичности, привлекательности и износостойкости. Традиционно используется шлифовка и полировка дисковыми пилами с насадками различной зернистости. Плитки производятся методом термической обработки, предполагающей нагрев и последующее воздействие прессом для получения заданной формы.
Использование мрамора
Сфера использования мрамора не ограничена. Из него делают скульптуры, плитку, мозаичные панно, различные декоративные элементы зданий. Камень пользуется огромной популярностью при внутренней и наружной отделке зданий. Высокая термостойкость делает его незаменимым материалом для облицовки каминов.
Белый мрамор получил прекрасные диэлектрические свойства, его применяют в электротехнической промышленности при изготовлении распределительных щитов и подстанций. В дробленом виде камень используют в качестве наполнителя бетонных смесей.
Это один из самых изысканных камней с уникальными механическими и эстетическими свойствами, признак роскоши и благородства. При должном уходе он надолго сохранит свою привлекательность и будет радовать не одно поколение.