CC BY
34
Литература
1. Вернова Н. В. Царицын павильон в Петергофе. Историческая справка. 1972 // Архив Гос. музея-заповедника «Петергоф». Р-258. 2. Мавродина Н. М. Искусство екатеринбургских камнерезов: Каталог. СПб, 2000 3 Соловьев Ю С Декоративные листвениты Урала//Труды Горн.-геол ин-та 1960 Вып 35.
М. А. Архипова
ВЛИЯНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ НА КРИСТАЛЛИЗАЦИЮ ГИПСА НА КАРБОНАТНЫХ ПОРОДАХ В ГОРОДСКОЙ СРЕДЕ
(руководители: проф. О. В. Франк-Каменецкая., доц. Д. Ю. Власов)
Кристаллизация гипса на карбонатных породах (мраморах, известняках) - одна из наиболее страшных болезней памятников Санкт-Петербурга. Она происходит в результате взаимодействия находящегося в атмосфере сернистого газа и воды на поверхности памятников согласно реакциям: 1) БОг + /г 02 + Н20 = Н250.1, 2) СаСО-, + Н25 04 + Н20 = СаБСи • 2Н20 + С02 [1, 2]. В результате возникает черная корка (патина), часто отслаивающаяся вместе с горной породой (рис. 1), что ведет к разрушению памятника В настоящее время методы борьбы с этой болезнью разработаны плохо, что связано с недостаточной изученностью процессов сульфатизации карбонатных пород, происходящих при участии микроорганизмов (микроскопических грибов - микромицетов, бактерий, водорослей и лишайников), которые в больших количествах присутствуют на поверхности памятников [3]
Рис. 1. Черная корка на поверхности известкового туфа.
Нами были исследованы образцы черных корок с поверхности шести памятников в некрополях Музея городской скульптуры. Памятники были изготовлены из различных карбонатных пород (каррарского и рускеальского мраморов, путиловской плиты и известкового туфа), которые отличались по однородности и пористости.
Согласно результатам рентгенофазового анализа (РФА), основным минералом корок является гипс, присутствуют также соответствующие породообразующие минералы (кварц, амфиболы, тальк, слюда, хлорит, полевые шпаты). Исследования методом растровой электронной микроскопии продемонстрировали различную степень сульфатизации карбонатных пород и зависимость морфологии кристаллов гипса от их пористости На поверхности плотного однородного каррарского мрамора часто встречаются чечевицеподобные кристаллы гипса Из-за того что гипс хорошо растворяется в капле росы или дождя, они обычно имеют расплывчатые округлые очертания Во многих случаях они объединены в каркас, напоминающий цветы (рис 2). Также встречаются удлиненные кристаллы гипса призматического габитуса. На неоднородном по минеральному составу трещиноватом рускеальском
Рис. 2. Розетки из чечевицеподобных кристаллов гипса на поверхности каррарского мрамора.
мраморе наиболее крупные пластинчатые кристаллы гипса располагаются в трещинах Максимально крупные кристаллики гипса призматического габитуса (до 170 нм) со штриховкой вдоль оси удлинения обнаружены на известковом туфе, что хорошо объясняется его пористой структурой На всех снимках между кристаллами гипса видны различные микроорганизмы (гифы грибов, клетки водорослей, образованные из них биокластеры) Количество грибов-биодеструкторов на поврежденных участках памятников возрастает по мере развития процесса выветривания мрамора. Максимальное видовое разнообразие микромицетов отмечено там, где происходит осыпание поверхностного слоя камня и наблюдается вторичное появление обогащенной гипсом патины.
В результате исследования выявлены следующие стадии образования обогащенной гипсом патины 1) возникновение биопленки, под которой начинают образовываться мелкие кристаллики гипса, 2) микроорганизмы располагаются между кристаллами гипса; 3) микроорганизмы находятся под слоем гипса, который покрывает всю поверхность памятника
Для проверки гипотезы о каталитическом воздействии микромицетов на кристаллизацию гипса был проведен модельный эксперимент по влиянию слабой серной кислоты (концентрация 0,005 моль/л) и микромицетов рода Стиозрогшт на деструкцию каррарского и русксальского мраморов С использованием РФА было показано, что присутствие микромицетов ускоряет сульфатизацию. При этом микромицеты вида Оаёозропит сЫоБропокЗез оказывают более сильное воздействие на кристаллизацию гипса, чем вида СЫозропшп зраегоярегтит
Полученные результаты подтверждают тесную взаимосвязь физико-химических и биологических процессов, приводящих к образованию обогащенной гипсом патины на поверхностях карбонатных пород в городской среде Их изучение открывает широкие возможности для поиска путей противодействия разрушению памятников культурного наследия
Литература
1. Агеева Э Н. Художественное наследие М., 1983 2 Власов Д Ю. Франк-Каменецкая О В Биологические и физико-химические процессы разрушения мрамора в условиях Санкт-Петербурга // Инфострой 2004 Вып. 2(14) 3. Власов Д. Ю. Зеленская М. С., Франк-Каменецкая О В Микромицеты на мраморных памятниках музейных некрополей Александро-Невской Лавры (Санкт-Петербург)//Микология и фитопатология 2002 Т 36, вып 3
