Историческое и культурное значение знаменитого памятника Петру I на Сенатской площади в Санкт-Петербурге. Скульптура стоит на основании, которое называется Гром-камень. Интересно определить, сколько лет этому камню.
Фото: Евгений Павленко, Коммерсантъ
Фото: Евгений Павленко, Коммерсантъ
Даже человек только приблизительно определит, сколько ему лет, если не знает точную дату своего рождения. С объектами неживой природы дело обстоит еще сложнее. О создании рукотворных произведений часто остаются прямые или косвенные свидетельства современников. Что же касается возраста памятников природы, их могут помочь определить не исторические документы, а современные инструментальные методы.
Что известно о камне?
Казалось бы, что такой известный монумент давно должен быть изучен. Уже не вызывают сомнения и место его находки, и процесс транспортировки камня из Конной Лахты на Сенатскую площадь. Но «долахтинская» жизнь исполина остается загадкой.
Долгое время камень пьедестала отождествляли с другими гранитами, украшающими наш город. Только в XXI веке впервые было выполнено геологическое изучение камня как горной породы, отобраны микропробы для аналитических исследований (рис. 1). Уже первые исследования специалистами петрографами и минералогами открыли необычные свойства этого камня. В результате изучения выяснилось, что гранит постамента по своим структурно-текстурным особенностям отличается от гранитов рапакиви — питерлита и выборгита, которые широко представлены в архитектурных ансамблях Санкт-Петербурга. Неожиданной оказалась и повышенная гамма-активность, которая объясняется присутствием минералов урана.
Анализ петрографических особенностей, минералогического состава, химизма главных и акцессорных (редких) минералов (рис. 2) позволил выявить признаки сходства гранита пьедестала с докембрийскими биотит-мусковитовыми гранитами и топазсодержащими пегматитами поздней фазы образования гранитов Выборгского массива. В нем выявлены породы, структура которых напоминает гранит Гром-камня. Если это так, то возраст Гром-Камня соответствует возрасту пород Выборгского массива и равен 1,6–1,8 млрд лет. Но это только предположение по косвенным признакам, а именно по составу. Чтобы определить абсолютный возраст, необходимо провести дополнительные трудоемкие исследования.
Фото: Янсон С.Ю.
Фото: Янсон С.Ю.
Как это работает?
Чаще всего абсолютный геологический возраст горных пород и минералов определяют методом радиоизотопного датирования. Существуют несколько видов этого метода, одним из них является уран-свинцовый. Основан он на явлении естественной радиоактивности — самопроизвольного распада атомных ядер. В процессе этого явления атомы одного химического элемента превращаются в атомы другого. Процесс радиоактивного распада происходит до тех пор, пока не появится стабильное, нерадиоактивное ядро. Для уран-свинцового метода такая цепочка радиоактивных превращений начинается с урана, а конечными (стабильными) нуклидами являются атомы свинца.
Число распадов за определенный интервал времени в произвольном веществе пропорционально числу имеющихся в образце атомов радиоактивных элементов и практически не зависит от окружающих условий. Это постоянство константы радиоактивного распада позволяет измерять возраст различных природных и искусственных объектов. Достаточно измерить концентрации входящих в их состав радиоактивных ядер и концентрации накопленных продуктов распада.
Уран-свинцовый метод — один из самых надежных методов радиоизотопного датирования в геологии, основанный на накоплении свинца в результате радиоактивного распада в минералах.
Что надо сделать?
Для применения метода надо найти минерал, который образовался в одно время с гранитом и может содержать радиоактивные элементы. И такой минерал есть. Это циркон. Он присутствует почти во всех типах магматических горных пород в роли акцессорного (редкого) минерала. В кристаллическую решетку циркона легко встраивается уран и намного труднее — свинец, поэтому весь свинец в составе циркона обычно можно считать образовавшимся в результате распада.
Есть циркон и в граните Гром-камня (рис. 3). Красивые кристаллики встречаются в виде включений в основных минералах. Многие из них могут быть пригодными для датирования. Аккуратно собрать и выделить циркон в виде отдельных микрозерен — трудоемкая работа, но, если все получится, можно будет узнать абсолютный возраст гранита под ногами «Медного всадника».
А что дальше?
Знание абсолютного возраста очень важно, это поможет, но не определит однозначно место коренного источника. Выявленные в граните Гром-камня редкие минералы являются своеобразной «визитной карточкой» этого гранита. Они помогут определить индикаторные признаки поиска материнских горных пород, от которых когда-то отделился лахтинский исполин.
Выполненные исследования дали много новых фактов, но не на все вопросы найдены ответы. Надо продолжать поиски. Несмотря на недолгую, немногим более 200 лет, историю, не спешит нам открывать свои тайны загадочный Гром-камень.