Производство прочной и водостойкой штукатурки на основе доломита считается исключительно сложным процессом даже по современным меркам. При обжиге доломита образующиеся оксиды кальция и магния при дальнейшей обработке и карбонизации практически никогда не рекомбинируют обратно в минерал доломит. Вместо этого формируется спектр других магнийсодержащих фаз, от брусита до гидромагнезита, поэтому такие материалы в науке принято называть магнезиальными, а не доломитовыми. До недавнего времени первые достоверные случаи применения доломитовой извести относили к римскому периоду.
Ученые из Израиля исследовали памятник Моца под Иерусалимом и сделали вывод о том, что в этом месте технологию создания доломитовой штукатурки освоили почти на 8000 лет раньше, чем римляне. Результаты исследования опубликованы в Journal of Archaeological Science.
На этом поселении, включающем более 20 строительных комплексов с 100 полами, обнаружили чрезвычайно хорошо сохранившиеся штукатурки. Эти слои датированы примерно 7100-6700 годами до нашей эры. Ученые применили мультианалитический подход, используя инфракрасную спектроскопию, рентгеновскую дифракцию, термогравиметрию, а также сканирующую электронную и оптическую микроскопию для анализа как самих полов, так и остатков производственных ям-печей, заполненных камнями.
Авторам исследования удалось доказать, что присутствующий в образцах доломит не является лишь геологическим заполнителем, использованным в сыром виде. Они выявили морфологические и химические признаки того, что часть доломита пирогенная — вновь кристаллизовавшаяся из магнезиальной и кальцитовой извести после декарбонизации исходной породы. То есть неолитические мастера смогли воспроизвести полный, схожий с классическим известковым, «доломитовый цикл», который считается практически утерянным в истории технологии.
Таким образом, жители Моцы не просто использовали легкодоступный камень, а разработали и довели до совершенства чрезвычайно сложную технологию, требующую экспертного контроля на всех этапах: от подбора сырья и температурного режима обжига до финальной стадии, где равномерное распределение кристаллов доломита обеспечивало прочность.
Кроме того, сам факт рекристаллизации доломита в построечных условиях встречается крайне редко и помогает лучше понять древнюю технологию.
Ученые предполагают, что ключевым фактором успеха могло стать использование не до конца декарбонизированной извести, где оставшиеся зерна исходного доломита служили основой для новой кристаллизации.