Джозеф Давидовиц. Древние геополимеры в Южно-Американских памятниках, построенных в 600 г. н.э. Первые результаты для Тиуанако / Пумапунку, Боливия

Начало

Совместная исследовательская программа Института геополимеров, Сен-Кантен, Франция и Католического университета Сан-Пабло в Арекипе, Перу.

Написано на основе видео по материалам Конференция: Geopolymer Camp 2018, прошедшей в Институте геополимеров, Сен-Кантен, Франция.

Перед вами карта Альтиплано с Куско, озером Титикака и Тиауанако, Пумапунку. Мы на высоте 3850 метров над уровнем моря. В Тиуанако есть знаменитая Пуэрта-дель-Соль, я не буду касаться ее. Я сделаю остановку в храме Пумапунку, который находится неподалеку и состоит из группы мегалитических сооружений, крупнейших на Американском континенте.

Цивилизация в Андах появилась очень рано. Тиауанако берет свое начало с 300 года и продолжается до 1000 года нашей эры, но мегалитические сооружения были построены между 600 и 700 годами и использовались до 900 года. В это же время появились линии пустыни Наска и Waríes в Куско, а затем, 500 лет спустя, прибыли инки.

Таким образом, Тиауанако был построен в 600 г. н.э., 1400 лет назад, разрушен в 900 г. н.э., то есть за 500 лет до империи инков.

Пуэрта-дель-Соль сделан из вулканического андезита, а храм Пумапунку – из красного песчаника.

Если посмотреть сверху через Google Earth, то можно увидеть город Тиауанако; справа находится Тиуанако, а слева, через дорогу, Пумапунку.

1. Пумапунку, мегалиты из красного песчаника.

У нас есть четыре больших блока: номер 1, номер 2, номер 3, номер 4. Номер 1 весит 130 тонн. Номер 2, 180 тонн. Они почти достигают 7 или 8 метров в ширину. Блок номер 3 сломан и часть отсутствует. Блок номер 4 тоже сломан и весит 150 тонн. Блоки были разрушены вскоре после их постройки землетрясением и затем отремонтированы с помощью металлической скобы, которая, как мы предполагаем, была медной.

1.1 Геологическое происхождение этих гигантских глыб песчаника.

В 1970 году правительство Боливии начало научное исследование мегалитов Пумапунку для определения происхождения этих гигантских блоков песчаника. У нас есть отчет, написанный на испанском языке, под названием: «Происхождение песчаников, использованных в доколумбовом храме Пумапунку».

Они выбрали 6 разных мест выходов песчаников, которые находятся недалеко от Тиауанако, между 8 и 11 километрами.  Они заявили: «Вот откуда берутся эти камни».

Вот что мы видим из Google Планета Земля. У нас Пумапунку слева, на уровне Альтиплано на высоте 3820 метров, а затем, на юг, различные холмы и горы, где находятся источники песчаника. Номер 1, Ущелье Каусани, номер 2, Серро Амариллани и номер 3, Калламарка.

1.1. Ущелье Каусани.

Начинаем с 3850 метров и доходим до 4159 метров над уровнем моря.

Итак, мы поднялись на Кебрада-Каусани. Официальная археология утверждает, что рабочие шли по такому крутому профилю, чтобы тащить 150 тонные каменные блоки в Долину. Сложно поверить.

Когда вы достигаете ущелья на плато, вы видите четырехугольные блоки песчаника. Поэтому понимаете, почему оно было выбрано в качестве места, откуда брались и доставлялись мегалитические блоки. Однако, массивных песчаников здесь не обнаружено. Это небольшие блоки. Американские археологи утверждают, что они – остатки человеческой деятельности по добыче камня.

Боливийские археологи говорят, что это не так. По их мнению, это «типичный процесс механического выветривания песчаников (…)». Это естественные геологические образования.

На Ceррo Амариллиани было куда проще добраться на машине по шоссе. Строение песчаников очень похоже. Это, в основном, такие же маленькие блоки, из которых нельзя было сделать большие мегалиты.

1.2. Калламарка: выветрелый песчаник.

Третье место совсем другое. Оно начинается в г. Калламарка и заканчивается на участке, который мы считаем истинным источником песчаников.

Мы вышли из деревни, поднялись по грунтовой дороге и пришли к тому месту, который был выбран нашим геологом. Здесь песчаники сильно выветрелые, ломаются руками. Поэтому они не могли использоваться для изготовления мегалитических блоков, но, в то же время, могли служить прекрасным материалом для изготовления геобетона.

1.3 Образец памятника.

Тогда мы начали наше расследование. Мы взяли образец из блока № 2. Где стрелка. Образец был взят из старого и разбитого в 1970-х места, на краю блока. То есть, очень близко к тому месту, где Боливийские археологи отобрали и изучили различные фрагменты песчаника в 1970-е гг. Оно помечено номером 9 (круг). Теперь мы можем сравнить наши исследования с теми, что  получили они.

1.2 Научные исследования: шлифы, оптический микроскоп, рентген, рентгеновская дифракция, СЭМ/ЭДС, сканирующий электронный микроскоп.

 1.2.1 Оптический микроскоп: очень важное количество цемента (связующего).

Начнем с тонкого среза. Мы собрались сравнить размеры зерен песчаника. Песчаник состоит из кварца, полевых шпатов и очень небольшого количества глинистого цемента.

Мы взяли песчаники из Кебрада-Каусани, Амариллани, Калламарки и наш образец из блока № 2 Пумапунку и сравнили размеры зерен кварца и полевых шпатов. Песчаники из Каусани и Амариллани отличаются по размеру зерен от песчаников Пумапунку. Песчаники Калламарки совпадают по этому параметру с песчаниками Пумапунку и теоретически могли бы быть источником материала для мегалитов. Поэтому мы стали сравнивать между собой цемент обоих песчаников.

В природных песчаниках содержится очень небольшое количество глинистого цемента. А вот в песчанике из блока № 2 Пумапунку совсем другая «очень толстая и текучая матрица, что необычно для песчаника, и что поддерживает идею этого песчаника как искусственного геополимера».

1.2.2. Химический анализ: двойной натрий.

Мы сделали химические анализы песчаников из всех потенциальных геологических источников мегалитических блоков и с самих мегалитических блоков Пумапунку. Таким образом, мы получили для Каусани, Амариллани, Калламарки и Пумапунку данные по натрию, магнию, алюминию, кремнию, калию и железу.

Как видно, практически все ингредиенты (магний, алюминий, кремний, калий, железо) появляются в одинаковых количествах и пропорциях. Поэтому, образец из Пумапунку относится к одному с природными песчаниками геологическому событию. Так это объясняют геологи.

Однако, если сравнить содержание натрия, то можно увидеть, что в песчаниках мегалитического блока N 2 из Пумапунку в два раза больше натрия, чем в песчаниках Калламарки.  Это в три-четыре раза превышает содержание натрия в песчаниках Амариаллани и почти вдвое больше, чем содержание натрия в песчаниках Каусани.

Значит, если мы примем идею о том, что Калламарка была источником материала для изготовления мегалитических блоков Пумапунку, мы должны найти источник натрия, который откуда-то был добавлен, и искать химические элементы.

1.2.3 Можем ли мы найти химические элементы? Лагуна Качи.

Откуда брались химические элементы для мегалитов из красного песчаника?

Мы должны иметь геополимер полисиалата натрия в щелочной среде. Итак, мы должны искать карбонат натрия. Кальцинированную соду добывали и до сих пор добывают из озера, которое называется Лагуна Качи; это небольшое озеро на юге великого Салар-де-Уюни, на Альтиплано. Караваны из лам от Тиуанако ходили туда почти ежедневно. Караваны шли из Тиуанако в Сан-Педро-де-Атакама.

У нас есть археологические свидетельства, которые показывают, что был транзит караванов лам. Конечным пунктом была Лагуна Качи, к югу от Салар Уюни.

1.2.4 Электронный микроскоп SEM: автокристаллизация геополимера альбита и ферросиалата.

Мы использовали сканирующий электронный микроскоп SEM. У нас под зерном полевого шпата, “F”, зерна кварца, “Q”. Мы находим «Alb» – альбит, “Ch”- хлорит. Но это особый альбит, называемый геологами “аутигенный альбит”.

Попытаюсь объяснить, что это такое. Представьте себе песчаник; песок отлагается на дне океана и начинает затвердевать при сжатии и т.д. Через 1 или 2 млн. лет несколько щелочная вода просачивается в песчаник. И благодаря включениям небольшого количества натриевой щелочи, кристаллизуется альбит, представляющий собой силикоалюминат натрия с Si/Al=3.

Он существует геологически. Обычно это крупные кристаллы. Здесь же у нас есть слой очень мелких кристаллов. Это может быть результатом кристаллизации геополимера полисиалата, Si/Al=3.

У нас более высокая концентрация ингредиента и кристаллизация этого аутигенного альбита могло произойти в течение 1400 лет. Это очевидно. Проблема в том, что до сих пор мы не можем отличить геологический альбит от геополимерного альбита. Это для ЭДС, Si, Al, Na, соотношение Si/Al=3, чистый, результат самокристаллизации.

Если мы посмотрим еще под электронный микроскоп, то обнаружим другие странные структуры, которые также являются аутигенными, которые кристаллизуются в течение времени после строительства мегалита. В спектре ЭЦП мы получаем много кремния, алюминия, натрия и железа. И правильно, много железа. Для нас это геополимер ферросиалат. Железо занимает место алюминия и у нас есть Si/ Алюминий, Fe=2,3.

1.3 Первый вывод: 1400-летний геополимерный бетон. Тонкий срез образца, взятого из плит красного песчаника Пумапунку, показывает зерна из толстой жидкой матрицы красного ферросиалата. Насколько нам известно, такое очень редко встречается в геологическом песчанике. Это «уникум», совместимый с идеей искусственного песчаника из геополимерного бетона.

Помните, что это огромные мегалиты. Они не могут транспортироваться. Для нас очевидно, что это разновидность геополимерного бетона.

Дополнительные анализы SEM/EDS для натрия, магния, алюминия, кремния, калия, кальция, железа и XRD позволяют предположить, что участок Калламарка является источником мегалитических блоков Пумапунку. Возможно, строители привезли мелкоэродированный песчаник и каолинит с участка Калламарка. Они добавили экзогенные инородные элементы, например, карбонат натрия, извлеченный из Лагуна Качи, небольшого озера, расположенного к югу от великого Салар-де-Уюни, в Альтиплано.

Мегалитические блоки весом от 130 до 180 тонн из древнего геополимера были отлиты 1400 лет назад. То есть, это бетонные блоки. Такие блоки невозможно перетащить, но возможно изготовить.

Результаты этого исследования находятся на рассмотрении для публикации в Материалах «Древние геополимеры в памятниках Южной Америки. XRD, SEM и тесты петрографические». Мы надеемся, что они будут опубликованы совсем скоро.

Пумапунку, 1400-летние террасы из песчаника.

Источник на испанском языке.

Перевод Google, литературная обработка А.Колтыпина

Окончание