Сарсеновые камни Стоунхенджа

Западный трилитон Стоунхенджа Фото © TobyEditor с сайта commons.wikimedia.org, 18 августа 2016 года.

На фото вы видите западный трилитон Стоунхенджа — знаменитого мегалитического сооружения в Англии, в 13 километрах от известного своим собором города Солсбери. Трилитон — это архитектурный элемент, состоящий из трех камней: обычно на двух вертикальных камнях сверху установлен третий, выполняющий роль перемычки. В 1958 году во время реставрации памятника было принято решение укрепить левый камень (№ 58), для чего было просверлено три горизонтальных отверстия на всю мощность каменного блока и вмонтированы металлические штифты. Головки штифтов были утоплены в камень и стянуты болтами. Далее отверстия были заделаны каменными дисками диаметром около 90 мм. Если присмотреться к увеличенному фото, заделанные отверстия хорошо заметны:

Заделанные отверстия бурения камня № 58. Фото с сайта stonesofstonehenge.org.uk

Керн скважин камня № 58 долгое время считался утерянным, но в 2018 году был возвращен в Великобританию из США. Это позволило измерить концентрацию микроэлементов во внутренней части камня, которая не была подвержена эрозии, и выдвинуть гипотезу о возможном источнике крупных камней Стоунхенджа.

Стоунхендж сложен породами различного состава. Крупные камни состоят из сарсена (см. Sarsen), эта порода в большом количестве встречается в Южной Англии и представлена в основном окремненным песчаником. Сарсеновые камни Стоунхенджа имеют размер примерно два на четыре метра и весят около 25 тонн.

Внутри внешнего кольца находятся так называемые «голубые камни». Это термин не объединяет породы по близости химического и/или минералогического состава — им обозначают более мелкие камни Стоунхенджа, которые относятся более чем к 20 различным типам горных пород. Самая распространенная форма «голубого камня» — это долерит.

План главной части Стоунхенджа. Нумерация камней разработана британским археологом Флиндерсом Питри в XIX веке, ей пользуются до сих пор. Красной точкой отмечено расположение Стоунхенджа на карте Великобритании. Изображение из статьи D. J. Nash et al., 2020. Origins of the sarsen megaliths at Stonehenge

Откуда древние строители брали камни для возведения Стоунхенджа? Одна из легендарных версий встречается в произведении священника и писателя XII века Гальфрида Монмутского «История королей Британии» и гласит, что он был воздвигнут колдуном Мерлином. По легенде, камни были доставлены с горы Хилариус в Ирландии, куда до этого их привезли из Африки великаны.

Фрагмент манускрипта Egerton 3028, на котором показано, как Мерлин помогает строить Стоунхэндж. Англия, XIV век. Изображение с сайта bl.uk

Археологи и геологи уже более четырехсот лет активно обсуждают возможный источник камня и маршруты его доставки. Больше всего внимание исследователей привлекали «голубые камни». По последним данным, их источником являются холмы Пресели (Preseli Hills) на юго-западе Уэльса, более чем в двухстах километрах к западу от памятника. А алтарный камень был доставлен из Южного Уэльса. Однако практически не было работ, посвященных самым крупным, сарсеновым камням. Начиная с XVI века преобладала точка зрения, что данные камни были добыты из холмов Марлборо, в 30 км к северу. Однако эта гипотеза вплоть до недавнего времени не находила экспериментального подтверждения.

Как же определить источник материала? Один из подходов заключается в сравнении концентраций основных элементов и элементов-примесей в археологическом памятнике и предполагаемом источнике. Однако камни Стоунхенджа сильно изменены процессами выветривания, поэтому образец, взятый с поверхности, может не отражать истинный состав камня. Вот тут и пригодился керн, полученный во время реставрации памятника в 1958 году.

Фрагмент керна из камня № 58. Фото из статьи D. J. Nash et al., 2021. Petrological and geochemical characterisation of the sarsen stones at Stonehenge

Фрагмент керна более чем на 99% состоит из диоксида кремния (SiO2), поэтому определение основных элементов не столь эффективно для установления связи с источником. Однако в песчанике в незначительных количествах могут присутствовать гранат, циркон, турмалин, ильменит и другие минералы. Они накапливают цирконий, иттрий, редкоземельные и другие элементы. Определение концентраций в породе этих элементов позволило установить уникальный геохимический «отпечаток» сарсеновых камней.

Карта распределения элементов, полученных с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (A–D) и электронного микроскопа в режиме обратно-рассеянных электронов (E–F). Кварц представлен синим цветом, оксиды/гидроксиды железа — красным, оксиды титан — желтым, циркон (Zr) — зеленым и кианит (Al, черная стрелка) — пурпурным. B–D — детальные участки изображения, показанных на A. Фото из статьи D. J. Nash et al., 2021. Petrological and geochemical characterisation of the sarsen stones at Stonehenge

В качестве образцов для сравнения ученые отобрали 20 проб в различных районах распространения сарсеновых камней. Эти камни не встречаются в виде непрерывных обнажений, а разбросаны хаотично как скопления валунов. Сарсеновые камни использовались для сооружения римских вилл, средневековых церквей, хозяйственных построек, строительства дорог. Уцелевшие валуны редко превышают 4–5 метров и никогда не достигают массы камней, входящих в Стоунхендж.

Вверху — карты распространения сарсеновых валунов: черные точки — сарсеновые валуны, красные точки — места отбора проб. Изображение из статьи D. J. Nash et al., 2020. Origins of the sarsen megaliths at Stonehenge. Внизу — общий вид сарсенового валуна в Уэст-Вуде. Фото © Katy Whitaker с сайта businessinsider.nl

По содержанию элементов-примесей наиболее близким к фрагменту керна № 58 оказались образцы из Уэствуда (West Woods), в 25 км от Стоунхенджа. Самые большие скопления сарсеновых камней встречаются в районе холмов Марлборо, но именно Уэствуд был выбран в качестве основного источника сарсенов при строительстве Стоунхенджа. Размер и качество присутствующих там камней определяют важность этого района для людей эпохи неолита. А относительная близость к равнине Солсбери, вероятно, сделала его удобным местом для добычи материала.