Các kim tự tháp Ai Cập được xây dựng bằng gì?

2024 Tác giả: Seth Attwood | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-16 16:20

Trong những năm gần đây, làn sóng bịa đặt giả khoa học về các phương pháp xây dựng của người Ai Cập cổ đại đã lan tràn trên Internet và các phương tiện truyền thông khác: người ta đã lập luận vô cớ rằng các khối xây bằng đá là kết cấu bê tông.

Cơm. 1. Kim tự tháp Menkaur (Mikerin) và Khafre (Khafre) ở Giza, được xây bằng các khối đá vôi. Ở chân của kim tự tháp Menkaur (tiền cảnh) là những khối đá granit và granodiorit được mang đến từ vùng Aswan. Ảnh từ một bài báo được thảo luận trong Encyclopedia of Egyptology.

Để xây dựng các kim tự tháp, cũng như lăng mộ và tháp đá ở Ai Cập cổ đại, họ thích sử dụng các loại đá tương đối mềm và phổ biến - đá vôi và đá sa thạch, cũng như anhydrit và thạch cao. James Harrell cho cuốn Bách khoa toàn thư về Ai Cập học, được xuất bản trực tuyến bởi Đại học California, Los Angeles, đã cung cấp một cái nhìn tổng quan ấn tượng về 128 mỏ đá của Ai Cập cổ đại. Có lẽ còn rất nhiều trong số chúng nữa, nhưng một số vẫn chưa được phát hiện, trong khi một số khác đã bị phá hủy trong các thời đại tiếp theo.

Trong những năm gần đây, làn sóng bịa đặt giả khoa học về các phương pháp xây dựng của người Ai Cập cổ đại đã lan tràn trên Internet và các phương tiện truyền thông khác: người ta đã lập luận vô cớ rằng các khối xây bằng đá là kết cấu bê tông. Nguồn gốc cho những giả định như vậy là một loạt các công bố của nhà hóa học người Pháp Joseph Davidovits (Davidovits, 1986 và những người khác), lập luận rằng các khối trong kim tự tháp được đổ tại chỗ từ một dung dịch bao gồm đá vôi kaolinit được nghiền nát, phổ biến ở Giza. vùng, vôi và sôđa. Tất nhiên, các nhà địa chất và cổ sinh vật học đã nghiên cứu thành phần và cấu trúc của các khối đá ở Ai Cập đã nhiều lần lưu ý rằng chúng là các khối trầm tích tự nhiên đã qua xử lý, và không có nghĩa là bê tông lấp đầy (ví dụ, xem Jana, 2007), nhưng, than ôi, đây là những ý tưởng ngu ngốc nhất hiện nay theo thói quen được đề cao đến cái khiên.

Nhà địa chất học James Harrell thuộc Đại học Toledo, Ohio của Mỹ, đã không chỉ lập bản đồ tỉ mỉ 128 mỏ đá cổ đại ở khu vực ngày nay là Ai Cập và Bắc Sudan (Hình 2), mà còn tìm ra những kỷ nguyên nào được ưa thích đối với các địa điểm xây dựng nhất định. các bộ phận của nhà nước Ai Cập cổ đại.

Cơm. 2. Bản đồ các mỏ đá của Ai Cập cổ đại. Hình tròn màu đỏ thể hiện đá vôi, hình vuông màu đen - đá sa thạch, hình tam giác màu xanh lá cây - thạch cao. Rút ra từ một bài báo được thảo luận trong Encyclopedia of Egyptology.

Người Ai Cập sử dụng các khối và phiến đá không chỉ để xây dựng các công trình bằng đá quy mô lớn mà còn sử dụng các công trình kiên cố và kè bằng gạch không nung cùng với chúng - cung điện, pháo đài, nhà kho, nhà ở. Các vật liệu xây dựng chính tương đối mềm, đó là đá trầm tích dễ gia công - đá vôi và đá cát (Hình 1, 3). Nếu đá vôi gần như là canxi cacbonat tinh khiết, thì đá cát chủ yếu bao gồm các hạt cát thạch anh với hỗn hợp fenspat. Người Ai Cập gọi đá vôi là "một loại đá trắng tốt từ Tura-Masar" (Tura-Masara, hay Mazar, là một trong những khu vực khai thác đá), và sa thạch - "một loại đá cứng nhẹ đẹp." Quả thật, nó cứng hơn đá vôi.

Cơm. 3. (a) Một mỏ đá vôi mở cho kim tự tháp Khafre tại Giza, nơi các dấu tích được bảo tồn (Hình 2, 4). (b) Quảng cáo khai thác đá vôi tại Ko el Kebir với các cột chống (Hình 2, 64). (c) Mỏ đá để khai thác các khối cát tại Nag el Khosh (Hình 2, Mỏ đá 8). Ảnh từ một bài báo được thảo luận trong Encyclopedia of Egyptology

Kể từ thời Vương quốc Cổ, đá vôi đã trở thành loại đá chính của các nhà xây dựng Ai Cập, vì loại đá này phổ biến dọc theo bờ biển Địa Trung Hải và Thung lũng sông Nile từ Cairo ở phía bắc đến Esna ở phía nam (Hình 2, 3a, b). Ví dụ, một trong những Kim tự tháp lớn - Khafra - ở Giza được xây dựng từ đá vôi, được khai thác ngay phía sau nó (Hình 3a). Đá cát nổi lên bề mặt dọc theo bờ sông Nile ở phía nam Esna (Hình 2, 3c). Chúng ít được sử dụng hơn: ở Vương quốc Cổ, một ngôi mộ triều đại ở Hierakonpole và một kim tự tháp nhỏ ở Nagada được dựng lên từ đá sa thạch. Tuy nhiên, bất chấp những khó khăn về giao thông vận tải, trong thời đại Tân vương quốc, đá sa thạch có khả năng chống lại sự phá hủy tốt hơn đã trở thành vật liệu xây dựng chính - hầu hết các ngôi đền ở Thebes, một số ngôi đền ở Abydos, đền Aton ở El Amarna. Ở bán đảo Sinai và các ốc đảo phía tây, việc lựa chọn đá để xây dựng phụ thuộc vào những gì có thể kiếm được từ mỏ đá gần nhất.

Ít thường xuyên hơn, và có lẽ vì những mục đích đặc biệt, cả thiết thực (để củng cố tòa nhà) và nghi lễ (để tỏ lòng thành kính với pharaoh hoặc thầy tu), người Ai Cập khai thác và chế biến đá granit và granodiorit rất cứng (Hình 1) hoặc cống (có hàm lượng silic cao) đá cát và đá bazan. (Bazan và granodiorit là đá mácma, đá granit có nguồn gốc biến chất phức tạp.) Hai loại muối được khai thác trên bờ Biển Đỏ, thích hợp cho xây dựng - anhydrit (canxi sunfat) và thạch cao (canxi sunfat ngậm nước). Điều thú vị là tên của đá và khoáng chất - "thạch cao" - từ người Hy Lạp lại trở lại với người Ai Cập, mặc dù họ có thể mượn nó từ người Akkadia. Để ốp, người Ai Cập cũng sử dụng travertine, hoặc tuff bằng đá vôi, được gọi là "thạch cao Ai Cập".

Để giữa các khối lớn trong các tòa nhà không có khoảng trống, cũng như khoảng trống và các mảnh vụn, người Ai Cập trong thời kỳ Tiền triều đại đã phát minh ra loại dung dịch dựa trên thạch cao của riêng họ. Khi đun nóng khoáng chất này đến 100-200 ° C, nó mất một phần nước và biến thành hemihydrate - thạch cao cháy. Khi trộn với nước, chất này sẽ kết tinh lại ở dạng thạch cao và nhanh chóng đông đặc. Ở dạng nguyên chất, thạch cao nung thường được sử dụng để tạo ra các bề mặt mà các bức phù điêu được chạm khắc, và khi nó được yêu cầu như một chất độn, cát được thêm vào. Một loại vữa xi măng làm từ đá vôi thực sự chỉ xuất hiện dưới thời Ptolemies (thế kỷ IV trước Công nguyên).

Trong số 128 mỏ đã biết, 89 mỏ khai thác đá vôi, 36 mỏ đá sa thạch, 3 mỏ thạch cao và anhydrit. Mặc dù, theo quy định, đá xây dựng được lấy ở mỏ đá gần nhất, nhưng để làm mặt đá, các mỏ đá ở xa cũng có thể được sử dụng nếu đá vôi ít nứt gãy hơn có màu sắc và kết cấu dễ chịu có thể được tìm thấy ở đó, ví dụ, đá vôi từ các mỏ đá của Tura và Masara trong thời kỳ Cổ đại và Trung Vương quốc. Và đối với các ngôi đền ở Thebes, đá sa thạch đã được chuyển đến hơn một trăm km. Thông thường, đá được khai thác ở các mỏ đá lộ thiên, nhưng khi yêu cầu vật liệu có chất lượng đặc biệt, người ta đã khoan sâu tới 100 m vào vách đá (Hình 3b). Với sự hỗ trợ của cuốc và đục (đồng, sau đó là đồng, sau này là sắt) và búa tạ bằng đá, các khối hình chữ nhật đã được cắt ra (Hình 4).

Cơm. 4. (a) Sơ đồ ngôi đền được ghi trên cột chống trong quảng cáo của Jbel Sheikh Said (Hình 2, Mỏ đá 33). (b) Các khối đá vôi còn lại trong mỏ đá “Queen Ty” (Hình 2, Mỏ đá 35). Ảnh từ một bài báo được thảo luận trong Encyclopedia of Egyptology

Bản đồ các mỏ đá, do James Harrell biên soạn, kèm theo một danh sách, cung cấp thông tin về các loại đá được khai thác trong mỗi mỏ đá: tên của hệ tầng, tuổi của nó, đặc điểm cấu trúc và thành phần, các sinh vật hóa thạch đặc trưng nhất, cũng như các tòa nhà có thể là, được dựng lên từ các khối được khai thác trong mỏ đá này, và thời gian công việc được tiến hành trong đó. Ví dụ, đối với kim tự tháp Khafre, các khối đá vôi được cắt không xa nó trong một mỏ đá (Hình 3a), lộ ra Hệ tầng quan sát Eocen giữa (khoảng 45 Ma), là trầm tích biển bình thường với nhiều vỏ động vật nguyên sinh khổng lồ - foraminifera nummulitides, cũng như operculinids cực nhỏ, globigerinids và các loài foraminifera khác; hài cốt của nhím biển được tìm thấy ở đó; các đặc điểm cấu trúc của đá vôi cho thấy rằng nó hình thành không sâu hơn đường cơ sở của sự xói mòn do bão.

Nó là thành phần khoáng vật học của đá (Hình.5), cấu trúc, kết cấu và các đặc điểm thạch học khác của chúng, và đối với đá trầm tích - cũng là thành phần của hệ động vật hóa thạch - giúp xác định chính xác từ mỏ đá nào mà các yếu tố tương lai của các công trình cụ thể đã bị loại bỏ. Các tính năng độc đáo của lưu vực biển hoặc một phần nhỏ của nó được phản ánh theo thời gian trong các đá trầm tích hình thành ở đó và đóng băng trong đó mãi mãi, ngay cả khi các mảnh vỡ của những tảng đá này trở thành vật liệu xây dựng.

Cơm. 5. Các mẫu mặt đất của các tảng đá được sử dụng làm vật liệu xây dựng ở Ai Cập cổ đại. Hàng trên là đá granit và granodiorit; hàng thứ hai - gneisses, thạch cao và đá vôi; hàng thứ ba là đá vôi; thứ tư - đá vôi và đá cát; H6, H7, O1, L6, L9, L21, L25, L75, L91, S3, S9b - ký hiệu của các mỏ đá trên bản đồ. Từ cuốn sách Harrell, 2009.

Ngoài ra, theo các đặc điểm thạch học và cổ sinh vật học, có một thời họ đang tìm kiếm các mỏ đá, nơi đá vôi được khai thác vào thời Trung cổ để xây dựng các ngôi đền của nước Nga và Pháp cổ đại, khi họ bắt đầu trùng tu chúng. Bởi vì ngay cả những khối đá vôi rất giống nhau được lấy từ các mỏ đá khác nhau cũng có thành phần hơi khác nhau, bao gồm một thành phần hóa học, có thể gây ra sự xói mòn gia tăng trong bức tường đã được phục hồi ở phần tiếp giáp của các "mảng" với đá cũ.

Xem thêm:

1) J. Davidovits. Phân tích tia X và nhiễu xạ tia X của đá vỏ bọc từ Kim tự tháp Ai Cập và đá vôi của các mỏ đá liên quan / R. A. David // Science in Egyptology Symposia. Manchester: Nhà xuất bản Đại học Manchester. Năm 1986. P. 511-520.

2) D. Jana. Bằng chứng từ các cuộc kiểm tra thạch học chi tiết về đá vỏ bọc từ Đại kim tự tháp Khufu, đá vôi tự nhiên từ Tura và đá vôi nhân tạo (geopolymeric) // Kỷ yếu Hội nghị lần thứ 29 về kính hiển vi xi măng, Thành phố Quebec, PQ, Canada, ngày 20 tháng 5 –24. 2007. P. 207-266.