Ірі кристалды және ұсақ матрицалы магмалық тау жынысының текстурасы

Кіріспе

Магмалық жыныстың ірі кристалды, ұсақ матрицалы текстуралық түрі

Порфир (/pɔr//f//ə//r//i/ PORfəree) – әр түрлі граниттер немесе магмалық жыныстардың, мысалы, фельдшпат немесе кварц сияқты ірі кристалдары, көбінесе афаниттік матрица немесе жер массасындағы силикатқа бай, ұсақ түйіршікті құрамда тараған түрлері. Геологиялық емес, дәстүрлі қолданысында порфир термині көбінесе осы тастың қызғылт-қызыл түрін білдіреді, ол сыртқы түрі үшін бағаланады, бірақ "жасыл", "қара" және "сұр" сияқты декоративтік порфирдің басқа түстері де қолданылады. Порфир термині ежелгі грек тілінен πορφύρα (porphyra) сөзінен шыққан, ол "күлгін" дегенді білдіреді. Күлгін түс – патшалықтың түсі, ал римдік "императорлық порфир" – плагиоклаздың ірі кристалдары бар терең күлгін түсті магмалық жыныс. Кейбір авторлар бұл жынысты ежелгі заманда белгілі ең қатты жыныс деп санайды. Осылайша, порфир Рим империясында және одан кейін ескерткіштер мен құрылыс жобаларында бағалы болды. Кейіннен бұл атау ірі кристалдары бар кез келген магмалық жынысқа берілді. Порфирит сөзі қазір химиялық және минералогиялық құрамына, түсіне қарамастан магмалық жыныстың белгілі бір текстурасын білдіреді. Оның басты ерекшелігі – ұсақ матрицалық кристалдар мен одан әлдеқайда үлкен фенокристалдар арасындағы айқын мөлшерлік айырмашылық. Порфирлер афаниттер немесе фанериттер болуы мүмкін, яғни жер массасында базальттағыдай микроскопиялық кристалдар немесе граниттегідей көзге көрінетін кристалдар болуы мүмкін.

Құрылу

Көптеген магмалық тау жыныстары белгілі бір дәрежеде порфириттік текстураға ие. Бұл себебі, магмалық тау жыныстарының қатаю процесінің көбісі әртүрлі минералдардың аралас қоспасының ішінара балқыуынан пайда болады. Бірінші кезекте, араласқан балқыма қабықтың тереңдігінде баяу суынады. Магма ең жоғары балқу температурасы бар минералдарды, жалпы құрамға ең жақын тұрған минералдарды кристалдана бастайды, бұл процеске фракциялық кристалдану дейді. Осыдан фенокристалдар пайда болады, олар өсуге жеткілікті орынға ие болып, анық кристалл жақтарымен (эугедральды кристалдар) үлкен, жақсы пішінделген кристалдарға айналады. Егер олардың тығыздығы қалған балқымадан өзгеше болса, бұл фенокристалдар әдетте ерітіндіден төмен тұнады, соңында жинақтамаларды (кумулаттарды) құрайды. Алайда, егер ішінара кристалданып қалған магма кейін лава ретінде жер бетіне шығып келсе, балқыманың қалған бөлігі фенокристалдардың айналасында тез суынып, өте ұсақ түйіршікті немесе шыны тәрізді матрицаны қалыптастыру үшін тез кристалданады. Порфир тіпті магма толығымен жер астында қатып қалған жағдайда да пайда болуы мүмкін. Негізгі масса (жер беті) кристаллды болады, бірақ фенокристалдардай үлкен емес. Фракциялық кристалдану кезінде фенокристалдардың кристалдануы қалған сұйық магманың құрамын өзгертеді, оны минералдардың аралас құрамымен эвтектикалық нүктеге жақындатады. Температура төмендеуді жалғастырғанда, осы нүктеге жетеді және тау жынысы толығымен қатып қалады. Қалған минералдардың бір мезгілде кристалдануы фенокристалдарды қоршап тұрған ұсақ түйіршікті матрицаны құрайды, себебі олар бір-бірін ығыстырып шығарады. Порфириттік текстураның магманың салқынданудың әртүрлі сатылары арқылы қалыптасатынын көрсететін маңыздылығын алғаш рет 1928 жылы канадалық геолог Норман Л. Боуэн анықтады. Порфириттік текстура әсіресе андезитте кең таралған, ал ең айқын фенокристалдар әдетте плагиоклаздық фельдспардан тұрады. Плагиоклаздың тығыздығы базальттық магмаға шамалас болғандықтан, плагиоклаз фенокристалдары тұншығудың орнына магмада сәл ілгері қалып отырады.

Most igneous rocks have some degree of porphyritic texture. This is because most magma from which igneous rock solidifies is produced by partial melting of a mixture of different minerals. At first the mixed melt slowly cools deep in the crust. The magma begins crystallizing the highest melting point minerals closest to the overall composition first, in a process called fractional crystallization. This forms phenocrysts, which usually have plenty of room for growth, and form large, well shaped crystals with characteristic crystal faces (euhedral crystals). If they are different in density to the remaining melt, these phenocrysts usually settle out of solution, eventually creating cumulates; however if the partially crystallized magma is then erupted to the surface as a lava, the remainder of the melt is quickly cooled around the phenocrysts and crystallizes much more rapidly to form a very fine grained or glassy matrix. Porphyry can also form even from magma that completely solidifies while still underground. The groundmass will be visibly crystalline, though not as large as the phenocrysts. The crystallization of the phenocrysts during fractional crystallization changes the composition of the remaining liquid magma, moving it closer to the eutectic point, with a mixed composition of minerals. As the temperature continues to decrease, this point is reached, and the rock is entirely solidified. The simultaneous crystallization of the remaining minerals produces the finer grained matrix surrounding the phenocrysts, as they crowd each other out. The significance of porphyritic texture as an indication that magma forms through different stages of cooling was first recognized by the Canadian geologist, Norman L. Bowen, in 1928. Porphyritic texture is particularly common in andesite, with the most prominent phenocrysts typically composed of plagioclase feldspar. Plagioclase has almost the same density as basaltic magma, so plagioclase phenocrysts are likely to remain suspended in the magma rather than settling out.

Антикалық және Византия

Римдіктер оны лапис порфириті деп атаған. Плиний Ақсақалдың "Табиғи тарих" (36, 11) деп аталатын еңбегінде "Императорлық Порфирий" Тиберий тұсында Мысырда табылғаны айтылған. Ежелгі мысырлықтар өте ұқсас құрамы мен сыртқы түрі бар басқа декоративті порфирит тастарын қолданған, бірақ өз елінде орналасқан болса да, римдік сападағысының бар екенін білмеген. Ол кейде миной өнерінде де қолданылған, ал б.з.д. 1850 жылы Криттегі минойлық Кносста порфирден жасалған үлкен бағана табандары болған. Оны "Императорлық" деп атау себебі – кен орындары, империяның басқа жерлеріндегідей, императорға тиесілі болған. Қызыл порфирдің бәрі Египеттің Шығыс шөліндегі Габал Әбу Духан карьерінен (немесе Монс Порфириттерінен) шыққан, ол 600 миллион жылдық Араб-Нубиялық қалқанның андезитінен құралған. Птолемейдің екінші ғасырдағы картасында көрсетілген, Нилдегі Кенаға (Римдік Максимианополис) батысқа қарай соқпақ жолды алғаш Страбон сипаттаған. Бүгінгі күнге дейін ол Via Porphyrites, Порфир жолы деп аталады, оның жолы құрғақ ландшафтта тіршілікке мүмкіндік берген hydreumata, яғни суармалы құдықтармен белгіленген. Римдегі барлық қызыл порфир бағаналар, императорлардың бюстеріндегі тогалар, Пантеонның қабырғаларын жабатын панельдер, Стамбулдағы Константин бағанасы, сондай-ақ Ренессанс кезеңінде қайта қолданылып, Киевке дейін тараған құрбандық тастақтары, вазалар мен фонтан бассейндері үшін ол қолданылған. Римдіктер сонымен қатар "жасыл порфирді" (грек тілінде лапис Lacedaemonius, бүгінде серпентин деп белгілі) және сол Мысыр карьерінен алынған "қара порфирді" де пайдаланған. V ғасырдан кейін бұл карьер көптеген ғасырлар бойына жоғалып кеткен. Византия ғалымы Александр Васильев мұның 451 жылғы Халкидон кеңесінің және Мысырдағы одан кейінгі келеңсіздіктердің салдары болғанын болжаған. Наполеонның француз экспедициясының ғылыми өкілдері оны табысқа жетпей іздеген, ал тек Мұхаммед Әли билікке келгеннен кейін Шығыс шөлі зерттеу үшін қайта ашылды, 1823 жылы ағылшын египтологтары Джеймс Бертон мен Джон Гарднер Уилкинсон осы орынды қайта тапты. Порфир Византиялық императорлық ескерткіштерде кеңінен қолданылған, мысалы, Ая Софияда және Константинопольдің Ұлы сарайында жүкті императрицалар үшін арналған ресми босану бөлмесі – "Порфирада", соның нәтижесінде "күлгінде туған" деген сөз тіркесі пайда болды. Порфирді материал ретінде таңдау – Рим империясының соңғы кезеңінде батыл және нақты мәлімдеме болған. Порфирдің императорлар үшін ғана арналғаны жеткіліксіз болғандай, тастың сирек кездесуі императорларды қарапайым халықтан жоғарырақ деңгейге көтерген. Порфирдің басқа тастарға қарағанда айқындылығы осы тұлғалардың қатардағы азаматтар емес, одан да жоғары, тіпті құдайлар екенін және олардың күткен құрметіне лайық екенін көрсеткен. Порфир императорларды күш және мәртебе тұрғысынан басқа әлемге, яғни жер бетінде қысқа ғана уақытқа келген құдіретті құдайлар әлеміне жатқызған. Порфирдің қызғылт түсінен Рим императорларының мәртебесін көрсету үшін киген қызғылт тоғалар да пайда болған. Порфир сияқты, қызыл матаны дайындау өте қиын болған, өйткені қазір Тир қызылы деп аталатын бояу жасау үшін сирек кездесетін теңіз қабықшаларын қолдану қажет болған. Түс өзі жұртшылыққа императорлардың алдында қалай мінез-құлық тану керектігін, өзін-өзі құдай деп жариялаған патшаларға құрметпен қарау керектігін еске салған.

To the Romans it was known as Lapis porphyrites. Pliny the Elder's Natural History (36, 11) affirmed that the "Imperial Porphyry" had been discovered in Egypt during the reign of Tiberius; by the way an inscription recently discovered and dated from AD 18 mentions the Roman Caius Cominius Leugas as the finder of the new quarry. Ancient Egyptians used other decorative porphyritic stones of a very close composition and appearance, but apparently remained unaware of the presence of the Roman grade although it was located in their own country. It was also sometimes used in Minoan art, and as early as 1850 BC on Crete in Minoan Knossos there were large column bases made of porphyry. It was called "Imperial" as the mines, as elsewhere in the empire, were owned by the emperor. The red porphyry all came from the Gabal Abu Dukhan quarry (or Mons Porphyrites) in the Eastern Desert of Egypt, from 600 million year old andesite of the Arabian Nubian Shield. The road from the quarry westward to Qena (Roman Maximianopolis) on the Nile, which Ptolemy put on his second century map, was first described by Strabo, and it is to this day known as the Via Porphyrites, the Porphyry Road, its track marked by the hydreumata, or watering wells that made it viable in this utterly dry landscape. It was used for all the red porphyry columns in Rome, the togas on busts of emperors, the panels in the revetment of the Pantheon, the Column of Constantine in Istanbul as well as the altars and vases and fountain basins reused in the Renaissance and dispersed as far as Kyiv. The Romans also used "Green Porphyry" (lapis Lacedaemonius, from Greece, also known today as Serpentine), and "Black Porphyry" from the same Egyptian quarry. After the fifth century the quarry was lost to sight for many centuries. Byzantium scholar Alexander Vasiliev suggested this was the consequence of the Council of Chalcedon in 451 and the subsequent troubles in Egypt. The scientific members of the French Expedition under Napoleon sought it in vain, and it was only when the Eastern Desert was reopened for study under Muhammad Ali that the site was rediscovered by the English Egyptologists James Burton and John Gardner Wilkinson in 1823. Porphyry was extensively used in Byzantine imperial monuments, for example in Hagia Sophia and in the "Porphyra", the official delivery room for use of pregnant Empresses in the Great Palace of Constantinople, giving rise to the phrase "born in the purple". Choosing porphyry as a material was a bold and specific statement for late Imperial Rome. As if it were not enough that porphyry was explicitly for imperial use, the stone's rarity set the emperors apart from their subjects as their superiors. The comparative vividness of porphyry to other stones underscored that these figures were not regular citizens, but many levels above, even gods, and worthy of the respect they expected. Porphyry made the emperors unapproachable in terms of power and nature, belonging to another world, the world of the mighty gods, present for a short time on earth. Porphyry also stood in for the physical purple robes Roman emperors wore to show status, because of its purple colouring. Similar to porphyry, purple fabric was extremely difficult to make, as what we now call Tyrian purple required the use of rare sea snails to make the dye. The colour itself reminded the public how to behave in the presence of the emperors, with respect bordering on worship for the self proclaimed god kings.

Римдік және Рим империясының соңғы кезеңіндегі саркофагтар

Порфирді ерекше мәртебелі пайдалану IV және V ғасырдың басында императорлық саркофагтар үшін материал ретінде таңдалды. Бұл дәстүр Диоклетианның мавзолейіндегі порфир саркофагынан басталған секілді, ол ғимарат шіркеу ретінде қайта пайдалануға берілген кезде жойылған, бірақ оның фрагменттері Хорватияның Сплит қаласындағы Археологиялық мұражайда сақтаулы. Ең көне және жақсы сақталғандары қазір Ватикан мұражайларында сақталған және Елена мен Константинаның саркофагтары деп аталады. Константинополдағы Апостолдар шіркеуінде тағы тоғыз императорлық порфир саркофаг ұзақ уақыт сақталған. Оларды Константин VII Порфирогенит «Тәжрибелер жинағы» (De Ceremoniis, 10 ғасырдың ортасы) еңбегінде сипаттап, олардың Константин Ұлы, Констанций II, Юлиан, Жовиан, Теодосий I, Аркадий, Элия Евдоксия, Теодосий II және Маркианға тиесілі екенін көрсеткен. Олардың көпшілігі бүгінгі күнге дейін толық немесе бөлшектей сақталған, кейінгі Византия императорлары, крестшілер мен Осман түріктерінің талан-таражға салуына қарамастан. Олардың арасында дөңгелек пішіні Александр Васильевті Константин Порфирогенит сипаттамасына сүйене отырып, император Юлианға тиесілі болуы мүмкін деген тұжырымға әкелді. Васильев тоғыз императорлық саркофагтың, оның ішінде crux ansata немесе египеттік айқыш белгісі бар саркофагтың, Константинополға жеткізілгенге дейін Мысырда жасалғанын болжайды. Бұл «Дагобер ваннасы» (cuve de Dagobert) деп аталатын, қазір Луврде сақталатын ванна болуы мүмкін. Арагонның Петр III-нің қабірі Таррагона маңындағы Сантес Крей монастынында порфир ваннасын немесе альвеусты қайта пайдаланған, ол бастапқыда Рим императоры Констанстың Центцельдегі мавзолейіндегі саркофагы болған деп есептеледі, бұл жақын маңдағы 4 ғасырлық ротондасы жақсы сақталған жер. XII және XIII ғасырларда Сицилияда Роджер II билеген кезеңнен бастап тағы бір топ порфир саркофагтар жасалды және Патшалық, содан кейін Императорлық жерлеулер үшін қолданылды, атап айтқанда, король Роджер II, король Вильгельм I, император Генрих VI, императрица Констанция және император Фридрих II-нің саркофагтары. Олардың барлығы қазір Палермо соборында, Вильгельмдікі Монреаль соборында сақталған. Ғалым Роза Бацильдің пікірінше, олар жергілікті шеберханада Римнен әкелінген порфирден жасалған, ал соңғы төртеуі (олардың жолақтарын байқау негізінде) Каракалла немесе Диоклетианның ванналарынан алынған бір бағана шахтасынан жасалған болуы мүмкін. Ол бұл сицилиялық порфир саркофагтардың «Батыста ортағасырлық бос тұрған зайырлы қабірлердің алғашқы мысалдары болып табылады, сондықтан итальяндық зират өнері тарихында ерекше рөл атқарады (бұрынғы және кейінгі қабірлер қабырғаларға іргелес және оларға тәуелді)». Италияның Флоренция қаласындағы Сан-Лоренцо базиликасының сәулет кешеніндегі екі шіркеудің бірі ретінде де Медичи отбасы үшін салынған сегіз бұрышты Принцтер шіркеуінің (Cappella dei Principi) қабырғаларында алты үлкен порфир саркофаг орналасқан. Қызғылт порфир шіркеудің сәнін зәулімдікпен толықтырады, қабырғаларды толығымен жабатын түрлі түсті мәрмәрлер мен жартылай асыл тастармен қапталған қаптамалармен. Тоскананың ұлы герцогы Козимо I (1537–1574) ойлап тапқан бұл жобаны Фердинанд I де Медичи бастады, ал Матео Нигетти жасаған дизайн 1602 жылы Дон Джованни де Медичи (Козимо I-нің ұлы) өткізген бейресми сайыста жеңіске жетті, бірақ Буонталенти орындау кезінде оған өзгерістер енгізді. Париждегі Ле Инвалидтегі Наполеонның бейіті, сәулетші Луи Висконтидің жобалауымен, марқұм императордың саркофагына орталық орын береді, ол көбінесе қызыл порфирден жасалған деп сипатталғанымен, бұл дұрыс емес. Наполеонның саркофагы кварциттен жасалған, бірақ оның тұғыры Вогез тауларынан алынған жасыл андезит порфирінен жасалған. Артур Уэлслидің саркофагы, Веллингтонның 1-ші герцогы, Санкт-Пол соборында 1858 жылы аяқталды және люксуллианит деп аталатын Корнуолл порфирінен жасалған, ол Лоссвитиелге жақын жердегі егістікте табылған.

A uniquely prestigious use of porphyry was its choice as material for imperial sarcophagi in the 4th and early 5th centuries. That tradition appears to have been started with Diocletian's porphyry sarcophagus in his mausoleum, which was destroyed when the building was repurposed as a church but of which probable fragments are at the Archaeological Museum in Split, Croatia. The oldest and best preserved ones are now conserved at the Vatican Museums and known as the Sarcophagi of Helena and Constantina. Nine other imperial porphyry sarcophagi were long held in the Church of the Holy Apostles in Constantinople. They were described by Constantine VII Porphyrogenitus in the De Ceremoniis (mid 10th century), who specified them to be respectively of Constantine the Great, Constantius II, Julian, Jovian, Theodosius I, Arcadius, Aelia Eudoxia, Theodosius II, and Marcian. Of these, most still exist in complete or fragmentary form, despite depredations by later Byzantine Emperors, Crusaders, and Ottoman conquerors. including one whose rounded shape led Alexander Vasiliev to suggest attribution to Emperor Julian on the basis of Constantine Porphyrogenitus's description. Vasiliev conjectures that the nine imperial sarcophagi, including one which carries a crux ansata or Egyptian cross, were carved in Egypt before shipment to Constantinople. which may be the same one known as "Dagobert's tub" (cuve de Dagobert), now in the Louvre. The tomb of Peter III of Aragon, in the Monastery of Santes Creus near Tarragona, reuses a porphyry tub or alveus, which has been conjectured to be originally the sarcophagus of Late Roman Emperor Constans in his mausoleum at Centcelles, a nearby site with a well preserved 4th century rotunda. In twelfth and thirteenth century Sicily, another group of porphyry sarcophagi were produced from the reign of Roger II onward and used for Royal and then Imperial burials, namely those of King Roger II, King William I, Emperor Henry VI, Empress Constance, and Emperor Frederick II. They are all now in the Palermo Cathedral, except William's in Monreale Cathedral. Scholar Rosa Bacile argues that they were carved by a local workshop from porphyry imported from Rome, the latter four plausibly (based on observation of their fluting) all from a single column shaft that may have been taken from the Baths of Caracalla or the Baths of Diocletian. She notes that these Sicilian porphyry sarcophagi "are the very first examples of medieval free standing secular tombs in the West, and therefore play a unique role within the history of Italian sepulchral art (earlier and later tombs are adjacent to, and dependent on walls)." Six grand porphyry sarcophagi are featured along the walls of the octagonal Cappella dei Principi (Chapel of the Princes) that was built as one of two chapels in the architectural complex of the Basilica of San Lorenzo, in Florence, Italy, for the de' Medici family. Purple porphyry was used lavishly throughout the opulent chapel as well, with a revetment of marbles, inlaid with other colored marbles and semi precious stone, that covers the walls completely. Envisioned by Cosimo I, Grand Duke of Tuscany (1537–1574), it was initiated by Ferdinand I de' Medici, following a design by Matteo Nigetti that won an informal competition held in 1602 by Don Giovanni de' Medici (a son of Cosimo I), which was altered somewhat during execution by Buontalenti. The tomb of Napoleon at Les Invalides in Paris, designed by architect Louis Visconti, is centered on the deceased emperor's sarcophagus that often has been described as made of red porphyry although this is incorrect. Napoleon's sarcophagus is made of quartzite, however, its pedestal is made of green andesite porphyry from Vosges. The sarcophagus of Arthur Wellesley, 1st Duke of Wellington at St Paul's Cathedral was completed in 1858. and was made from a single piece of Cornish porphyry, of a type called luxullianite, which was found in a field near Lostwithiel.

Қазіргі қолданысы

Швеция, Финляндия және Норвегия сияқты көптеген автомобильдер тіке жалғағыш қысқы шиналарын қолданатын елдерде, тас жолдар порфирлі қоспасы бар асфальтпен жабылады, осылайша жол төсемі тіке жалғағыштардың күшті тозуына қарсы тұрады.