Текст книги "Стабильные изотопы в археологических исследованиях: методические проблемы и историческая проблематика. Сборник тезисов V заседания"

Стабильные изотопы в археологических исследованиях: методические проблемы и историческая проблематика
Сборник тезисов V заседания

Утверждено к печати Ученым советом ИА РАН.

Ответственный редактор

д.и.н. М.В. Добровольская

Составители:

к.и.н. Н.Г. Свиркина, В.И. Данилевская

Рецензенты:

к.и.н. И.А. Сапрыкина

к.и.н. И.К. Решетова

Ответственный редактор д.и.н. М.В. Добровольская

Составитель к.и.н. Н.Г. Свиркина

Составитель В.И. Данилевская

Рецензент к.и.н. И.А. Сапрыкина

Рецензент к.и.н. И.К. Решетова

ISBN 978-5-0059-8706-8

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Программа

18 апреля 2023 г.

10.00 – 10.10. Открытие V-ого заседания Семинара

10.10. Секция Теория, методика и организация изучения легких изотопов в древних и современных экосистемах.

10.10 – 10.40 Лаборатория ZooMS ИАЭТ СО РАН – первые результаты работы. Светлана Владимировна Шнайдер. Институт археологии и этнографии СО РАН, Новосибирск

10.40 – 11.10. Анализ изотопного состава азота и углерода почв. Андрей Георгиевич Зуев. Институт проблем экологии и эволюции РАН им А. Н. Северцова, Москва

11.10. – 11.40. О проблемах и перспективах сопоставимости отечественных изотопных исследований биоархеологических материалов. Наталья Геннадиевна Свиркина, Виктория Игоревна Данилевская. Институт археологии РАН, Москва

11.40 – 12.10. Зависимость изотопного состава (13С/12С и 15N/14N) нагаров от технологических особенностей производства керамики (по экспериментальным данным). Анна Николаевна Бабенко, Ольга Анатольевна Лопатина. Институт археологии РАН. Москва,

12.10. – 12.30. Обсуждение

12.30 – 13.30. – Обед

13.30. Секция Изотопный состав азота и углерода в биоархеологических материалах из древних и средневековых памятников.

13.30 – 14.00. Люди и животные бронзового века Зауралья по данным стабильных изотопов (микрорайон у с. Степное). Андрей Владимирович Епимахов. Южно-Уральский государственный университет, Челябинск

14.00 – 14.30. Вариативность показателей стабильных изотопов у населения археологического микрорайона срубно-алакульской культурной группы на территории Башкирского Приуралья. Николай Борисович Щербаков, Ия Александровна Шутелева, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Башкирский государственный педагогический университет им. Акмуллы» ФГБОУ ВО «БГПУ им. М. Акмуллы»,

14.30 – 15.00. Изотопный анализ костей из археологических памятников Пермского Предуралья. Наталья Геннадиевна Брюхова, Пермский федеральный исследовательский центр, Пермь.

15.00 – 15.30. Обсуждение.

19 апреля 2023 г.

10.00. Секция Изотопные аспекты исследования ресурсных баз и территорий распространения древних и средневековых археологических культур.

10.00 – 10.30. Геологические, изотопные и геохимические данные как способ установления регионов импорта каменного материала. Алексей Олегович Хотылев, Сергей Валерьевич Ольховский, Александр Александрович Майоров, Фёдор Сергеевич Щепелев, Геологический факультет МГУ им. М. В. Ломоносова, Институт археологии РАН, Москва

10.30. -11.00. Предварительные результаты Pb-Pb анализа металла украшений из сельских памятников Северо-Восточной Руси XI—XIV вв. Меркел Стефан Уильям, Ирина Евгеньевна Зайцева, Андрей Владимирович Чугаев, Vrije Universiteit Amsterdam, Институт археологии РАН, Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН, Москва

11.00 – 11.30. Изотопные аспекты исследований изделий из стекла. Ольга Сергеевна Румянцева, ИА РАН, Москва.

11.30 – 12.00. Обсуждение

12.00 – 12.30. Обед

12.30 – 13.00. Вариации отношений изотопов стронция ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr в археологической древесине: первые результаты Наталья Ивановна Шишлина, Антон Александрович Строков, Дмитрий Александрович Куприянов, Наталья Геннадиевна Солошенко, Дарья Владимировна Киселева,.Государственный исторический музей, Москва, Институт археологии РАН, Москва, Институт геологии и геохимии им. акад. А. Н. Заварицкого УрО РАН, Екатеринбург.

13.00 – 13.30. Источники мясной пищи горняков на руднике бронзового века Воровская Яма (Южное Зауралье). Полина Сергеевна Анкушева, Дарья Владимировна Киселева, Алексей Юрьевич Рассадников, Игорь Владимирович Чечушков,. Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Институт геологии и геохимии им. акад. А. Н. Заварицкого УрО РАН, Екатеринбург, Институт истории и археологии УрО РАН, Екатерибург.

13.30 – 14.00. Расширение базы данных изотопных соотношений 87Sr/86Sr биодоступного стронция на территории Российской Федерации. Дарья Владимировна Киселева, Евгений Сергеевич Шагалов, Татьяна Геннадиевна Окунева, Наталья Геннадиевна Солошенко, Елизавета Алексеевна Панкрушина, Анастасия Дмитриевна Рянская. Институт геологии и геохимии УрО РАН, г. Екатеринбург

14.00 – 14.30. Первые результаты изотопного анализа стронция В эмали зубов животных из неолитических памятников Днепро-Двинского междуречья и Нижнего Подонья. Екатерина Владимировна Долбунова, Дарья Владимировна Киселева, Андрей Николаевич Мазуркевич. Государственный Эрмитаж, Санкт-Петербург, Институт геологии и геохимии УрО РАН Екатеринбург.

14.30 – 15.00. Обсуждение.

П. С. Анкушева, Д. В. Киселева, А. Ю. Рассадников, И. В. Чечушков

Снабжение Алакульских горняков на руднике Воровская Яма в Южном Зауралье: предварительные результаты археозоологических и изотопных исследований

Ключевые слова: изотопы стронция, археозоология, цветная металлургия, эпоха бронзы.

Алакульская культура II тыс. до н.э. являлась одним из крупнейших металлопроизводящих образований позднего бронзового века Северной Евразии. При ведущей роли животноводства в хозяйстве ее носителей важную роль также играла металлургия меди и бронз. С середины XX в. в литературе утвердилась точка зрения о местном характере рудного сырья для алакульских ареалов, обеспеченных доступными для разработки в древности месторождениями меди (Ткачев, 2018. С. 518, Рис. 1). В то же время ограниченный до недавнего времени опыт междисциплинарных изысканий на самих рудниках не позволял углубить понимание организации работы на них, векторов хозяйственных связей и моделей взаимодействия между добытчиками и потребителями руды.

Данная работа направлена на реконструкцию снабжения алакульских горняков мясными продуктами, необходимыми для питания и хозяйственной деятельности. Источником выступает археозоологическая коллекция рудника Воровская Яма (Кизильский район Челябинской области). Памятник представляет собой окруженный отвалами округлый карьер диаметром 60 м и глубиной до 4 м. При раскопках 2021 года на его северо-восточном краю были зафиксированы остатки построек алакульских горняков. Они представляли собой углубленные в погребенную почву котлованы, оконтуренные серией столбовых ямок, заполнение которых включало кости животных и керамику алакульского типа. Период функционирования памятника связан с XVII—XVI вв. до н.э. в системе калиброванных дат (Ankusheva et al., 2022). В качестве опорных методов выбран комплекс археозоологических изысканий (выполнены А. Ю. Рассадниковым), а также изотопный анализ ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr в археологических и фоновых образцах (выполнен на базе ЦКП «Геоаналитик» ИГГ УрО РАН).

Анализ археозоологической коллекции (505 экз.) позволил реконструировать ряд аспектов организации производства. Как и на стандартных алакульских поселениях Южного Зауралья, система жизнеобеспечения горняков основывалась на эксплуатации КРС, МРС и лошади. Соотношение костных остатков близко к поселенческому. Но, в отличие от обычных поселков, мастера Воровской Ямы не занимались полным циклом воспроизводства скота. На это указывает отсутствие костей эмбрионов и новорожденных особей. Вероятно, горняки эксплуатировали пригнанное сборное стадо или пригоняемых на убой единичных животных.

Определение возможных регионов их выпаса выполнено для 14 особей путем сравнения значений ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr в эмали зубов с характерными для региона фоновыми значениями интерполированной карты биодоступного стронция (Epimakhov et al., 2023). Критерием не местного происхождения выступало отличие от фоновых расчетных значений n≥0.001 в эмали особи. Установлено, что половина исследуемых особей, для которых характерны средние для Южного Зауралья значения (0.709), могла иметь местное происхождение. Использование руды по типу месторождения Воровская Яма подтверждает химизм металлургических шлаков, обнаруженных на ближайших от рудника алакульских поселениях долины реки Зингейка в радиусе до 15 км. Выпас остальных животных также не исключен в пределах степного Зауралья, но на более отдаленной от рудника территории. В частности, повышенные фоновые значения ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 0.710—0.712 тяготеют к раннекарбоновым и раннепермским гранитным массивам, расположенным к востоку и юго-востоку от рудника (до 100 км). Возможно, специализированные группы горняков формировались из населения этих поселков, а какие-то из них были вовлечены в торгово-обменные операции с рудой или другими продуктами металлопроизводства этого рудника.

Аналогии подобной организации снабжения горняков мясными продуктами прослеживаются на срубном руднике Михайло-Овсянка (Shishlina et al., 2020), с оговоркой о возможной круглогодичной разработке месторождения Воровская Яма. Предполагается, что вариации организации горнодобывающего производства существуют не только между культурами, но даже в пределах одного небольшого региона алакульской ойкумены. Для ответа на вопрос, чем они были обусловлены – особенностями вмещающего ландшафта, типом месторождения и характером вмещающих пород, объемами разработки, контролем выработок различными культурными группами или другими факторами – необходимо, прежде всего, расширение источникового фонда по древним рудникам в алакульском ареале обитания.

Работа выполнена при поддержке РНФ, проект №20-18-00402.

ЛИТЕРАТУРА

Ткачев В. В., 2018. Генезис алакульской культуры в контексте горной археологии // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Т. 20. №3 (2). С. 517—526.

Ankusheva P.S., Zazovskaya E.P., Yuminov A.M., Ankushev M.N., Alaeva I.P., Epimakhov A.V., 2022. Radiocarbon Chronology of Bronze Age Mines in the Southern Trans-Urals: First Results // Archaeological and Anthropological Sciences. 14:218.

Epimakhov A.V., Ankushev M.N., Ankusheva P.S., Kiseleva D.V., Chechushkov I.V., 2023. Preliminary Results of the Strontium Isotopes Analysis in the Framework of the Study of the Mobility of the Bronze Age Population in the Trans-Urals. In: Ankusheva, N.N., Chechushkov, I.V., Epimakhov, A.V., Ankushev, M.N., Ankusheva, P.S. (eds) Geoarchaeology and Archaeological Mineralogy – 2021. Springer Proceedings in Earth and Environmental Sciences. Cham: Springer. P. 11—18.

Shishlina N., Roslyakova N., Kolev Yu., Bachura O.P., Kuznetsova O.V., Kiseleva D., Retivov VM, Tereschenko E 2020 Animals, metal and isotopes: Mikhailo-Ovsyanka I, the Late Bronze Age mining site of the steppe Volga region. Archaeological Research in Asia 24:100229.

А. Н. Бабенко, О. А. Лопатина

Зависимость изотопного состава (13С/12С и 15N/14N) нагаров от технологических особенностей производства керамики
(по экспериментальным данным)

Ключевые слова: технология гончарства, изотопный состав нагаров, этнография.

Доклад посвящен продолжению работы по изучению изотопного состава нагаров. Конечной целью задуманной экспериментальной работы является оценка возможностей и ограничений применения изотопного анализа для реконструкции пищи, готовившейся в сосудах. Для достижения поставленной цели первоочередной задачей, по нашему мнению, является определение влияния технологических особенностей, связанных с изготовлением сосудов, на изотопный состав нагаров. Решение этой задачи возможно путем проведения ряда экспериментов.

На данный момент из всего разнообразия технологических приемов, которые гипотетически могли бы повлиять на изотопный состав нагаров, мы ограничились изучением двух условий. Одно из них связано с особенностями составления формовочных масс, а именно – с добавлением в тесто органических примесей (эксперимент №1). В качестве последних был выбран навоз травоядных домашних животных. Другой технологический прием связан с устранением влагопроницамости стенок сосудов (эксперимент №2). В современном этнографическом гончарстве Восточной Европы одним из самых распространенных приемов, используемых для этих целей, является обваривание. Корпус источников, представленных письмами гончаров, собранных А. А. Бобринским в конце 50-ых – начале 60-х гг. 20 в., дает довольно подробную информацию по обвариванию. Чаще всего это мука (ржаная, ячменная или овсяная), отруби (овсяные или пшеничные), которые заливались водой до состояния жидкого раствора или болтушки. При окунании в обвару обожженного горячего сосуда влага интенсивно испаряется, а частички раствора привариваются к поверхности сосуда, меняя цвет его поверхности. В ходе такого процесса карбонизированные частицы обвары заполняют микротрещины, тем самым повышая влагонепронецаемость стенок сосуда. Кроме обвары при посттермической обработке сосуды могли обрабатываться, например, жирами, молоком или смолой.

Всего было изготовлено 30 сосудов небольшого объема 100—150 мл. Сосуды обжигались на костре. В первом эксперименте участвовало 24 сосуда, в 10 из них формовочная масса представляла собой глину без примесей, в 14 – глину с примесью сухого или влажного навоза, добавленного в разных пропорциях (табл. 1). В ходе второго эксперимента сосуды, изготовленные из глины без специальных примесей, обрабатывались после обжига. Пять сосудов были обварены, а один – обмазан свиным салом. Обвара была приготовлена из ржаной муки грубого помола в пропорции: 1 столовая ложка муки на 1 стакан воды. После обжига в костре каждый из пяти сосудов погружался на несколько секунд в теплую обвару и несколько раз там поворачивался. Для исходных материалов эксперимента учитывалось их географическое происхождение.

Продукты готовились одинаково – варились в сосуде на костре с добавлением воды. После полного выкипания жидкости сосуды выдерживались на углях до образования нагара. Перед приготовлением злаки предварительно дробились. Пробная варка недробленых зерновок показала, что цельное зерно практически не оставляет следов нагара.

Таблица 1.

Перечень экспериментальных сосудов

С внутренней поверхности верхней части каждого сосуда для изотопного анализа отбирались по две пробы. Первая (внешняя) проба представляла собой сам нагар – карбонизированные остатки пищи (B). Вторая (внутренняя) проба бралась непосредственно под первой путем соскребания скальпелем частиц черепка вместе с частицами нагара (А). Кроме самих нагаров анализировался изотопный состав глины, навоза, обвары, сала и продуктов, приготовленных в сосудах.

По результатам полученных данных можно сказать, что органические вещества, которые используются в процессе изготовления сосуда, способны влиять на изотопный состав нагаров. Значения δ13C и δ15N проб В практически во всех исследованных сосудах эксперимента №1 близки или практически полностью совпадают со значениями пищи. Величины δ13C и δ15N проб А варьируют в бóльшем диапазоне. Максимальная разница между изотопными подписями пищи и пробами А наблюдается в образцах, отобранных из сосудов, при изготовлении которых в формовочную массу был добавлен навоз. Следовательно, можно говорить о влиянии органических примесей, используемых в производстве керамики. Однако послойное изучение нагара показывает, что такого влияния можно практически полностью избежать, отбирая для анализа стабильных изотопов лишь внешний слой нагара, не задевая стенок сосуда.

Изотопные данные, полученные в ходе изучения нагаров из сосудов эксперимента №2 с обвариванием также указывают на искажение изотопных сигналов по сравнению с приготовленной пищей. Но, в отличие от эксперимента №1, даже при послойном отборе образцов из нагара, избежать влияния сигнала самой обвары не получается.

Н. Г. Брюхова

Изотопный анализ (¹³С и ¹⁵N) Коллагена костей из археологических памятников Пермского Предуралья

Ключевые слова: археологические памятники, стабильные изотопы ¹³С и ¹⁵N, средневековые могильники, некрополь.

При исследовании костей, собранных во время раскопок археологических объектов, необходимо извлечь наиболее полную информацию об индивидуальных особенностях человека или животного, которым они принадлежали. Одним из инструментов, который помогает раскрыть персональный код живших давно людей и зверей, является анализ изотопного состава костей.

Изучение состава изотопов углерода и азота в костях из археологических слоёв пополняет информацию о палеоэкологических условиях, в которых существовали люди и о стратегии питания, которой они придерживались.

Несколько лет археологические памятники Пермского Предуралья поставляют органический материала для исследования содержания в нем стабильных изотопов.

Для анализа изотопного содержания углерода δ¹³С и азота δ¹⁵N в коллагене костей, происходящих из археологических объектов с хронологическим диапазоном IV—XVIII вв. н.э. были отобраны 40 образцов с территории 15 археологических памятников и городских кладбищ. В 34 случаях образцы были представлены костными останками людей, по одной кости от каждого индивида. Среди них 29 костей взяты из погребений девяти средневековых некрополей: Митинский могильник IV—VI вв. (11 обр.), Пыштайнский II могильник VII—IX вв. (1), Важгортский могильник VII—IX вв. (1), Каневский могильник VII—IX вв. (1), Демёнковский могильник VII—IX вв. (1), Баяновский могильник X в. (4), Рождественский мусульманский могильник XI—XIII вв. (1), Анюшкарский могильник IX—XV вв. (1), Плотниковский могильник XIII—XV вв. (8). Три кости происходят из могил трёх некрополей Нового времени: кладбище Пыскорского Спасо-Преображенского монастыря XVI в., кладбище в г. Соликамск XVI в., кладбище у Петропавловского собора г. Перми XVIII в. Также проанализирована кость человека из могилы располагавшейся под фундаментом церкви на Троицком холме г. Чердынь XVII вв. и кость человека с площадки раскопа Роданова городища X—XIV вв.

Отобранные образцы представляют собой длинные кости конечностей, в большинстве случаев – это большеберцовые кости. В шести случаях на анализ были переданы кости животных – 2 кости лошади, 3 кости КРС и кость бобра. Кости лошадей происходят из ямы, обнаруженной на Митинском могильнике и из погребения Плотниковского могильника. Кость КРС взята из слоя Вакинского селища, две кости КРС и одна кость бобра отобраны из ям Роданова городища (Табл.1).

Анализ изотопного состава углерода и азота в коллагене отобранных костей выполнен в лаборатории археологической технологии Института истории материальной культуры РАН, при помощи масс-спектрометра ThermoFinnigan Delta V с элементным анализатором СЕ/ЕА-1112. Одновременно на этом же материале проводилось радиоуглеродное датирование.

Таблица 1.

Индивидуальные показатели изотопного состава углерода и азота коллагена костной ткани людей и животных

При анализе, использовались стандартные методы, которые описывались многими авторами в своих работах (Антипина и др, 2022; McCutchan et al.,2003; Post, 2002).

Показатели по обеим группам изотопов свидетельствуют о том, что почти все изучаемые люди и животные существовали в единой лесной экосистеме с трофической базой из растений умеренных и холодных природных зон, осуществляющих фотосинтез по типу С3 (Добровольская и др, 2020).

Сравнение индивидуальных показателей изотопного соотношения в коллагене костей между образцами позволяют сделать вывод об отсутствии значимых различий в диете средневекового населения Пермского Предуралья на протяжении более чем тысячи лет (IV – XVI вв.). Несколько выше уровень потребления белка у людей, захороненных на поздних кладбищах.

Ориентируясь на средние показатели, не видно принципиальных различий в распределении пищи по половому признаку. Однако если распределить индивидуальные показатели соотношения ¹³C и ¹⁵N в поле двух осей координат, то станет заметно, что женщины и подростки по оси, отвечающей за изотопный состав углерода, смещены в сторону более низких показателей по сравнению с мужчинами (Брюхова, 2019) (Рис.1).

Из всего состава исследованных образцов выделяется индивид из погребения №12А кладбища у Петропавловского собора г. Перми, мужчина. Это самое позднее в хронологическом плане захоронение, датируемое XVIII в. Высокий показатель углеродной подписи, δ¹³С -19,7, вероятно, можно связать с тем, что этот человек не местный, а прибыл из более сухих и свободных от леса районов.

Рис. 1. Индивидуальные показатели соотношения ¹³C и ¹⁵N

Подводя итог хочется отметить, что изотопный состав коллагена костей людей и животных, живших на территории Пермского Предуралья отличается невысокими величинами δ¹³С и δ¹⁵N, что соответствует освоению и использованию ресурсов лесной зоны (Добровольская и др, 2020).

ЛИТЕРАТУРА

Антипина Е. Е., Яворская Л. В. 2022. Археозоологические контексты к результатам изотопного анализа костей домашних копытных из древнерусских городов // КСИА. Вып. 266. М.: С. 265 – 279.

Брюхова Н. Г. 2019. Изотопная подпись, как индикатор пищевой стратегии средневекового населения Пермского Предуралья // Труды КАЭЭ ПГПУ. №15. С. 59—64

Добровольская М. В., Тиунов А. В., Крылович О. А., Кузьмичева Е. А., Решетова И. К., Савинецкий А. Б., Свиркина Н. Г., Смирнов А. Л. 2020. Изотопные маркеры экосистем и образа жизни сельского населения лесной зоны европейской части России. // Российская археология.; Т.3: С. 79—95.

McCutchan J.H., Lewis W.M., Kendall C., McGrath C.C. 2003. Variation in trophic shift for stable isotope ratios of carbon, nitrogen and sulfur // Oikos. V. 102. P. 378—390.

Post D.M. 2002. Using stable isotopes to estimate trophic position: models, methods, and assumptions // Ecology. V. 83. P. 703—718.