[ сборник ]
Новые методы в археологических исследованиях.
// М.-Л.: 1963. 242 с. + 12 л.вкл.
Отв.ред. проф. С.И. Руденко.
Содержание
С.В. Бутомо. Применение радиоуглеродного метода в археологии. — 9
В.В. Артемьев. Измерение времени радиоуглеродным методом. — 32
П.М. Долуханов. Послеледниковая история Балтики и хронология неолита. — 57
И.В. Богданова-Березовская и Д.В. Наумов. О применении количественного спектрального анализа при исследовании археологических бронзовых изделий. — 77
Е.И. Денисов. Об определении серебра в древних бронзовых изделиях. — 84
Т.Ф. Кулькова. Микрохимическое исследование золотых предметов. — 86
Б.Б. Гинцбург. К вопросу о применении металлографического метода в исследовании археологических предметов. — 91
М.А. Безбородов. Химическое и спектроскопическое изучение древних и средневековых стёкол. — 100
И.В. Богданова-Березовская. Химический состав металлических предметов из Минусинской котловины. — 115
Д.В. Наумов. Производство и обработка древних медных и бронзовых изделий Минусинской котловины. — 159
С.А. Семёнов. Изучение первобытной техники методом эксперимента. — 191
Г.Ф. Коробкова. Результаты изучения производственных функций каменных орудий из Усть-Нарыма. — 215
Г.М. Ковнурко. О распространённости кремня на территории европейской части СССР. — 234
Таблицы I-XXIV. — 241 [ вклейка после стр. 240 ]
С.И. Руденко
Предисловие. ^
В наше время, при высокой степени дифференциации всех без исключения научных дисциплин, основные научные проблемы решаются совокупностью ряда наук, по своим методам нередко далеко отстоящих одна от другой. Среди гуманитарных, в частности исторических наук, это более всего, пожалуй, относится к археологии, задачей которой является изучение закономерностей в истории развития человеческой культуры. В отличие от истории, в узком её понимании, оперирующей главным образом письменными источниками, археология располагает самым разнообразным вещественным материалом, исследование которого плодотворно может производиться методами многих научных дисциплин, и в первую очередь — естественноисторических и физико-химических. Эта точка зрения не нова, и археологи широко пользовались данными геологии и антропологии, когда решались вопросы начальных стадий развития человеческой культуры; химии или петрографии, когда исследовались металлические или каменные, созданные людьми, орудия. В настоящее время при исключительно высоком развитии точных наук, особенно физики и химии, возможности широкого применения методов этих наук в разрешении самых разнообразных археологических проблем чрезвычайно расширились. В этой связи семь лет тому назад в Ленинградском отделении Института истории материальной культуры, ныне археологии, приступили к организации ряда лабораторий: первобытной техники, аналитической и спектральной химии, металлографии и микроанализа, а также радиоуглеродной с её химическим и физическим отделениями. Задачей этих лабораторий, организационно объединённых в так называемую лабораторию археологической технологии, являлось внедрение в практику археологических исследований методов точных наук и разрешение специальных вопросов, которые могут быть разрешены только методами названных выше дисциплин.
Первостепенное значение для археологии как науки исторической имеет по возможности точное определение времени наиболее важных событий в жизни человека, бытование той или иной культуры и отдельных археологических памятников. Это особенно важно для доисторических времён, когда в связи с теми или иными климатическими и географическими изменениями происходило постепенное освоение человеком обитаемой им территории. До настоящего времени мы не располагали радиоактивными методами, и в первую очередь радиоуглеродным, до сих пор не получившим широкого применения в наших исследованиях. Результаты работ нашей радиоуглеродной лаборатории с кратким её описанием опубликованы С.В. Бутомо и В.В. Артемьевым в журнале «Советская археология» (№2 за 1961 г.).
В настоящем сборнике С.В. Бутомо в статье «Применение радиоуглеродного метода в археологии» даёт сравнение радиоуглеродного и некоторых других методов, применяемых для датировки в археологии и геологии. На основании литературных данных он рассматривает вопросы кругооборота углерода в природе и распределения С14 в органическом и неорганическом мире. Особое внимание он уделяет отбору образцов для датирования по С14, а также удалению из них загрязнений, которые могут повлиять на результаты определений.
В статье сравниваются два метода измерения естественного радиоуглерода — пропорциональный и сцинтилляционный. Излагаются основные требования, предъявляемые к веществам, вводимым в счётчики для регистрации С14.
(3/4)
В разделе «Химические синтезы» приводятся основные результаты работ химической группы радиоуглеродной лаборатории Ленинградского отделения Института археологии по получению меченных радиоуглеродом органических соединений.
Помимо синтеза носителей С14, лаборатория занималась исследованием применяющихся и разработкой новых активаторов для жидких сцинтилляторов, основные результаты которых освещены в соответствующем разделе статьи. В конце даётся обзор полученных лабораторией радиоуглеродных дат для археологических и геологических образцов голоцена и плейстоцена. Ставится вопрос о необходимости составления абсолютной хронологической шкалы для доисторических культур на территории СССР.
В.В. Артемьев в статье «Измерение времени радиоуглеродным методом» приводит результаты усовершенствования сцинтилляционной техники измерения сверхмалых концентраций С14, применяемой для определения абсолютного возраста археологических объектов.
Измерение С14 с точностью, достаточной для определения времени, представляет трудную техническую задачу. В частности, сильно проявляется статистический характер радиоактивного распада. Поэтому необходим особенно тщательный выбор условий счёта и режимов измерения. В статье излагаются результаты использования теории информации, впервые применённой для математического анализа измерений сверхмалых радиоактивностей. Получены новые математические критерии, позволяющие находить наилучший рабочий режим, сравнивать рабочие вещества, оценивать точность и надёжность определения времени. Рассматриваются характеристики различных веществ, применяемых для пропорционального и сцинтилляционного счёта, и выясняются достоинства и недостатки обоих методов, более экономного пропорционального и более точного сцинтилляционного. Сообщаются результаты применения этилбензола в качестве рабочего вещества при массовых измерениях.
Принципиальная трудность измерения малых концентраций С14 заключается в наличии фона посторонних излучений, в сотни раз снижающего чувствительность аппаратуры, требующего больших затрат времени для измерения, сильно снижающего точность датировок. Именно В.В. Артемьев добился результатов по уменьшению фона. Кювета его конструкции уменьшила фон в 2.5 раза, увеличила эффективность счёта С14 и позволила на простой установке с одним фотоумножителем получить результаты, не уступающие данным сложных установок с двумя умножителями и схемами совпадений. Применение нового метода подавления и точного измерения фона позволило увеличить производительность в 1.5 раза и точность в 1.7 раза. Далее описывается конструкция измерительной аппаратуры и приводятся данные установки совпадений, аналогичной установкам, применяемым во многих подобных лабораториях, а также описывается конструкция более усовершенствованной установки без схемы совпадения, на которой были проведены массовые измерения возраста.
Если радиоуглеродный метод даст возможность определения абсолютного возраста археологических объектов до 60 000 лет с точностью до 1.5-2%, то при наличии хорошо сохранившихся брёвен относительный возраст археологических объектов может быть определён по измерению колец древесины с точностью до одного года. Метод этот был применён при определении относительного возраста отдельных курганов скифского времени на Алтае. Результаты этих исследований показали, что первый и второй Пазырыкские курганы были сооружены через 130 лет после самого раннего — первого Туэктинского кургана, а самый поздний — пятый Пазырыкский — через 48 лет после первых двух Пазырыкских.
К сожалению, в ранних памятниках культуры, палеолитических и неолитических, далеко не часто сохраняются органические остатки, в частности дерево и уголь, и приходится прибегать к косвенным методам определения их возраста по данным стратиграфическим (геологическим) и палеонтологическим.
(4/5)
Объективных точных датировок для неолитических стоянок СССР до сих пор нет, и их время определяется по аналогии типов керамики и каменной индустрии с памятниками, время которых может быть установлено соображениями геологического порядка. Одной из наиболее перспективных областей, где на основании изучения форм рельефа, характера культурных остатков и палеоботанических данных, подкреплённых радиоуглеродными датировками, можно построить схему последовательной смены культур, является район Прибалтики. Поэтому Ленинградское отделение Института археологии для определения датировки неолитических памятников снарядило экспедицию на северо-запад русской равнины. В связи с этим был подведён итог сделанному в этом направлении на Западе в статье П.М. Долуханова «Послеледниковая история Балтики и хронология неолита». В результате данных геоморфологических, палеоботанических и радиоуглеродных датировок в настоящее время представилась возможность выделить и датировать следующие стадии Балтийского моря: Балтийское ледниковое озеро, море Иолдиа, озеро Анцилус и Литориново море в промежутке времени от 10 000 до 1500 лет до н.э. Детальные исследования позволили установить для трансгрессии Литоринова моря (5000-1500 лет до н.э.) четыре последовательных периода. С конца предпоследнего атлантического и начала последнего суббориального периодов в бассейне Балтийского моря появляются одна за другой несколько неолитических культурных групп, длительное время сосуществующих и с мезолитическими культурами. В заключении статьи приводится таблица, являющаяся попыткой обобщения имеющихся разнородных данных по геологической датировке неолита в бассейне Балтийского моря, и указывается, что предстоящие работы в Советской Прибалтике должны привести к уточнению и расширению этой схемы.
Значительное место в работах лаборатории археологической технологии занимают исследования химического состава и структуры металлических изделий. Применение химии в исследовании археологических объектов практиковалось давно, но особенно широкие перспективы в этом направлении открылись после разработки метода спектрального анализа. Преимущество этого метода заключается в том, что он позволяет обнаруживать присутствие в изделиях всех — и притом редких — элементов при содержании их в образцах до 0,001%. Кроме того, обычный мокрый химический анализ требует значительных навесок образца, какие далеко не всегда можно получить из археологических предметов без нарушения их целостности. Поэтому в задачи лаборатории входила разработка новых методов или усовершенствование уже существующих для получения данных о химическом составе исследуемых предметов при минимальных навесках порядка сотых грамма. Вместе с тем было необходимо разработать метод количественного спектрального анализа для сплавов на медной основе и стекла, так как применение методов качественного и полуколичественного спектральных анализов в большинстве случаев не могут разрешить вопросов, стоящих перед археологами. Результатам разрешения этих вопросов посвящены работы Д.В. Наумова «Метод количественного спектрального анализа сплавов на медной основе применительно к исследованию археологических предметов» (№3 «Советской археологии» за 1961 г.) и И.В. Богдановой-Березовской и Д.В. Наумова «О применении количественного спектрального анализа при исследовании археологических бронзовых изделий», публикуемой в настоящем сборнике. В последней статье даётся описание приёмов взятия проб для анализа, их обработки и расшифровки спектров, а также описание прибора для взятия проб и подготовки угольных электродов для спектрального анализа.
При определении количества серебра в медных сплавах, которое обычно производится из электролитического осадка меди, содержащего всё серебро, ошибка при малых его содержаниях может достигнуть многих процентов. Поэтому Е.И. Денисов предлагает при определении серебра в древних бронзовых изделиях применение метода электролитического определения серебра производить после разложения навески сплава и выпаривания раствора для удаления избытка азотной кислоты.
(5/6)
Метод этот детально им излагается в статье «Об определении серебра в древних бронзовых изделиях», помещённой в настоящем сборнике.
Определение в изделиях из золота количества основы — золота — и примеси других металлов спектральным путем возможно при изготовлении соответствующих эталонов, но более точные результаты обеспечиваются применением микроанализа золотых изделий при минимальных навесках — 5-10 мг. Т.Ф. Кулькова на специально смонтированной аппаратуре провела анализ золотых изделий, определяя количество основных компонентов золота и серебра описанным методом, а примеси — или микрохимическим путём или спектральным. В статье «Микрохимические исследования золотых предметов» приводятся результаты анализа 42 золотых изделий из различных археологических культур.
Почему изделия из меди и сплавов на медной основе в истории человеческой культуры предшествовали изделиям из железа — Б.Б. Гинцбург объясняет металлургическими условиями восстановления металлов из руд в статье «К вопросу о применении металлографического метода в исследовании археологических предметов». Он описывает весьма перспективный при изучении древней техники литья и последующей обработки металлических изделий металлографический метод. В древности применялись различные методы обработки металлических изделий. Каждый из них оказывал своё воздействие на структуру металлического изделия. Металлографические методы исследования дают возможность определить, каким путём было приготовлено это изделие и его детали, даже в том случае, если данный предмет подвергся воздействию огня, например при пожаре. В.В. Гинцбург описывает специфику металлографического исследования археологических металлических изделий и приводит типовые структуры металлических изделий — бронзовых, чугунных и железных, — характеризующие основные технические методы производства археологических предметов из металла и сплавов. Кроме того, он дает ряд «структур-эталонов», полученных в результате микросъёмки различных археологических предметов, выполненной в лаборатории Института.
Как результат применения химического и металлографического методов в изучении древних металлических изделий в сборнике публикуется статья И.В. Богдановой-Березовской «Химический состав металлических предметов из Минусинской котловины» и Д.В. Наумова «Производство и обработка древних медных и бронзовых изделий Минусинской котловины». В основу работы И.В. Богдановой-Березовской положен анализ 700 предметов, хранящихся в музеях Минусинска, Абакана, музеях антропологии и этнографии Академии наук и Государственном Эрмитаже и относящихся к различным комплексам, именуемым археологическими культурами. Предварительный качественный спектральный анализ показал, что исследуемые предметы состоят из медных и в массе из бронзовых изделий. Количественный (спектральный и химический) анализ позволил выделить несколько типов бронз, главным образом по количеству содержания в сплаве мышьяка и олова. Типы эти оказались следующими: I — мышьяковистая бронза (сплав меди с мышьяком); II — мышьяково-оловянистая бронза (сплав меди с мышьяком и оловом); III — оловянистая бронза (сплав меди с оловом). При систематизации материала все предметы были объединены в группы по типологическим признакам, характерным для выделяемых археологами комплексов (культур). Установлено, что во всех культурах, начиная с афанасьевской и кончая тагарской, имеются и медные и бронзовые изделия. Для афанасьевской культуры особенно характерны бронзы первого типа, хотя они типичны и для андроновской и карасукской культур. Среди вещей, относимых к карасукской культуре, встречаются предметы, изготовленные из бронзы второго типа. Поскольку исследованию в основном подвергались предметы из случайных находок, то наличие вещей, отлитых из бронзы третьего типа и датируемых андроновским и карасукским временем, может быть объяснено ошибочной их датировкой. Изделия из оловянистой бронзы (третий тип сплава) были широко распространены в тагарское время, хотя одновременно с ними встречаются и изделия из сплавов первого и второго
(6/7)
типов. Впрочем и в данном случае предметы, отлитые из бронзы первого типа, и некоторые медные по типологическим признакам могли быть ошибочно отнесены к тагарскому времени. Во всяком случае, намечается в бронзовых изделиях Минусинской котловины постепенный переход от мышьяковистых к оловянистым бронзам. Несколько вещей по составу сплава, из которого они отлиты, оказались вне принятых трех групп. Их происхождение может быть установлено только при дальнейших исследованиях.
По примесям к основным компонентам сплава намечаются две основные сырьевые медные базы с присутствием в повышенных количествах железа (1%) и никеля (1% и выше) и с незначительной примесью этих же элементов. Локализация этих баз может быть установлена только исследованием местонахождений медных руд, шлаков и минералов как в Минусинской котловине, так и в смежных областях. Проверка и уточнение изложенных результатов возможны только при наличии комплексов вещей, обнаруженных при раскопках и притом хорошо датированных, чего до сих пор мы не имеем. Д.В. Наумов в статье «Производство и обработка древних медных и бронзовых изделий Минусинской котловины» отмечает, что при исследовании изделий выявились различные приёмы отливки с применением и сложных литейных форм. Металлографический анализ показал, что скорости охлаждения отлитых изделий были как медленные, так и быстрые, причём медленные преобладали для изделий ранней бронзы, а в тагарское время чаще встречаются предметы, структура которых получается при быстром охлаждении сплава. Отсюда следует, что в тагарское время применялись формы металлические, а в более раннее — неметаллические. Однако окончательно решить, какие именно формы (земляные, каменные или металлические) применялись при литье бронзовых изделий, можно будет по окончании наших опытов по отливкам в формах из различного материала. Что касается техники последующей обработки медных и бронзовых изделий, то выяснено, что в ранние периоды применялась лишь холодная ковка. В тагарское время она была сложнее. В тагарское время наблюдаются и изменения в химическом составе вещей — к мышьяковистой бронзе добавляются олово, свинец, изредка сурьма. Имеют место поиски бронз, обладающих определёнными свойствами. Не были установившимися и приёмы обработки отлитых изделий. Встречаются изделия, термическая обработка которых в одних случаях оказывалась недостаточной, в других налицо продолжительный и сильный перегрев. Изделия, подвергавшиеся ковке, обрабатывались как в холодном, так и нагретом состоянии. В структуре металла просматривается остаточный накал. В общем, в тагарское время химический состав бронзовых предметов становится более постоянным, в обработке получает преобладание ковка в горячем состоянии и постепенный отжиг. Выяснилось, что при отливке пользовались различными приёмами, иногда сложными литейными формами.
Металлографический анализ показал, что скорости охлаждения сплава в литейных формах были как малые, так и большие, причём первые преобладали при отливке в более раннее время, вторые — в более позднее. В известной степени выяснен вопрос, из какого материала изготовлялись литейные формы; окончательно же он будет решён после завершения лабораторией проводимых ею экспериментальных отливок.
В связи с исследованием древних бус и других изделий из стекла был поставлен вопрос о возможности применения метода спектрального количественного анализа, освещённый в статье Д.В. Наумова «Опыт количественного спектрального анализа древнего стекла» (№4 «Советской археологии» за 1962 г.). Статья М.А. Безбородова «Химическое и спектроскопическое изучение древних и средневековых стёкол», посвящённая характеристике химического и спектроскопического методов исследования стекла, публикуется в настоящем сборнике. М.А. Безбородов констатирует, что существуют два метода изучения древних и средневековых стёкол — типологический и технический (физико-химический), — причём указывает на недостаточность типологического метода, особенно при выяснении локальных и хронологических
(7/8)
особенностей стёкол. В статье сделаны ценные выводы как по истории стекла вообще, так и относительно его технического производства за указанное время в частности; для ряда групп стекла установлены локальные и хронологические особенности и выявлено, что все без исключения древние стёкла — силикатные, а количественный химический анализ является наиболее полноценным при исследовании стекла.
Вопросами истории первобытной техники Лаборатория археологической технологии занималась с самого её возникновения. Результатом её работ явился труд С.А. Семёнова «Первобытная техника», опубликованный в №54 МИА за 1957 г.
Придавая особое значение экспериментальным методам исследования, С.А. Семёнов применил их в изучении археологических объектов и полученные результаты изложил в статье настоящего сборника «Изучение первобытной техники методом эксперимента». Опытные экспедиции, проведённые Институтом под руководством С.А. Семёнова, дали возможность установить, что общепринятые взгляды на труд первобытного человека как на чрезвычайно непроизводительную деятельность были весьма преувеличены. Для изготовления шлифованных каменных топоров и тёсел требовались не месяцы и годы, а только часы (от 3 до 30 часов на одно орудие), для производства одной долблёной лодки (0.6×4.0 м) — не три года, а десять дней. Медные топоры и тёсла оказались производительнее каменных в обработке дерева в три раза, медные строгальные ножи в 6-8 раз, медные пилы — в десятки раз.
Во время экспедиции в Крыму были поставлены опыты по производству кремнёвых орудий, начиная с шелль-ашельских ручных рубил и кончая микролитами. Впервые был найден способ расщепления кремня на призматические пластинки, которых изготовлено несколько тысяч. Из таких пластинок вторичной обработкой изготовлялась серия различных типов орудий. Изучение техники обработки микролитов и вкладышевых орудий показало известную целесообразность финального этапа в развитии каменных орудий и большую трудоёмкость их производства.
Некоторые вкладышевые орудия были испытаны в различных актах резания и других процессах.
Заслуживают внимания результаты изучения обработки дерева ручными рубилами, способов крепления каменных орудий к рукояткам, сравнительное наблюдение технологии сверления разных материалов различными свёрлами.
Иллюстрацией предложенного С.А. Семёновым уточнения функций каменных орудий по следам работы ими является статья Г.Ф. Коробковой «Результаты изучения производственных функций каменных орудий из Усть-Нарыма», помещённая в настоящем сборнике. Статья даёт детальный обзор разнообразных обнаруженных на Усть-Нарымском поселении каменных орудий с установлением функций некоторых из них по следам работы ими с применением микроскопического анализа. Поскольку на этом поселении была и мастерская для изготовления каменных орудий, сообщается ряд данных о технике изготовления рассматриваемых орудий.
При исследовании палеолитических и неолитических памятников, содержащих изделия из кремня, весьма существенным является вопрос о местах добычи различных сортов кремня и о распространении изделий из него, откуда можно сделать выводы о путях миграции отдельных племён в древности или о межплеменных связях. Для выяснения этого вопроса предпринята работа Г.М. Ковнурко, первые результаты которой изложены в его статье «О распространении кремня на территории европейской части СССР». На составленной им карте-схеме выделены отложения верхнедевонского, каменноугольного и верхнемелового возрастов, которые содержат стяжения линзы и прослои кремня. Карта эта в пределах малоизученных областей европейской части СССР может помочь выделить районы, где наиболее вероятно местонахождение ещё неизвестных мастерских для изготовления кремнёвых орудий, а также определить местности, из которых происходят кремнёвые орудия того или иного сорта. В дальнейшем автором статьи намечаются работы по детализации схематической карты, по распространению её на азиатскую часть СССР.
|