Российские нанотехнологии, 2023, T. 18, № 5, стр. 645-652

ВВЕДЕНИЕ

Среди приоритетных задач амфорологии, изучающей, в том числе, вопросы датировки и эволюции керамической тары, наиболее остро стоит проблема установления мест производства отдельных серий сосудов (в некоторых случаях довольно представительных). Традиционные методы локализации амфор (нумизматический, эпиграфический, морфологический и т.п.) сегодня себя практически исчерпали. Между тем среди известных целых и археологически целых форм встречается значительное количество экземпляров, центр изготовления которых до сих пор остается неизвестным исследователям. Доля таких сосудов может достигать 10–20%. К примеру, в базе амфор АРЕ (https://ape.sgu.ru/Amphora/) содержится информация о 1544 экземплярах, для 180 из которых точное место производства не установлено (11.5% от общего числа). Среди фрагментированного материала доля такой керамики еще выше. Кроме того, существует значительное количество сосудов, принадлежность которых к конкретному производственному центру определяется предположительно, на основании каких-то морфологических особенностей. Не редко подобная локализация вызывает сомнения у многих исследователей.

В связи с этим в амфорологии не прекращаются попытки выработать оптимальную действенную методику локализации отдельных экземпляров или целых серий тарных сосудов, в первую очередь с применением различных естественно-научных методов. Очевидно, что для получения достоверных результатов необходимо не только использовать функционал различных наук, но и сопоставлять полученные данные с целью их верификации. В настоящей работе предпринята попытка сравнить результаты анализа элементного состава и минералого-петрографические характеристики формовочной массы амфор одного производственного центра – Книда.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В качестве объектов исследования образцы теста книдских амфор были выбраны не случайно. Типология керамической тары этого производственного центра была предложена 20 лет назад [1, с. 101–110]. За последние годы на разных античных памятниках было обнаружено большое количество новых целых сосудов, значительно расширивших представления о продукции Книда. Недавно был проведен пересмотр имеющейся типологии и предложены некоторые коррективы в схему эволюции тары, а также уточнены датировки отдельных экземпляров [2, с. 183–205]. В ходе этой работы с производством Книда были ассоциированы некоторые сосуды в силу их морфологических особенностей. Но до сих пор остаются определенные сомнения в верности локализации тех или иных амфор. Ответ на вопрос о надежности высказанных предположений могут дать только результаты анализа ткани амфор с привлечением естественно-научных методов. Для этого прежде всего требуются сбор информации и составление базы набора признаков теста тех амфор, принадлежность которых к Книду уже надежно установлена.

Недавно были опубликованы результаты анализа основного и микропримесного элементного состава теста тары Книда и Коса, двух крупных винодельческих центров, которые расположены в непосредственной близости друг от друга и, казалось бы, должны иметь близкое геологическое строение. В ходе экспериментов выявлены особенности, позволившие стратифицировать образцы двух производителей [3, рис. 6, 7; 4, с. 684–703]. Кроме того, удалось зафиксировать различия внутри группы образцов книдских амфор [3, рис. 10].

Комплекс использовавшихся методов включал в себя растровую электронную микроскопию с энергодисперсионным рентгеновским анализом (РЭМ/ЭРМ), масс-спектрометрию с индуктивно-связанной плазмой (МС-ИСП), статистический анализ главных компонент (АГК) и построение бинарных диаграмм содержания различных элементов. Процесс работы был детально описан [3, с. 714–718], что избавляет от необходимости останавливаться на этом подробнее.

Методика изготовления плоско-параллельных петрографических шлифов из образцов керамики на начальном этапе заключается в выборе образца (или его информативного участка) и дальнейшей его распиловке тонким алмазным диском толщиной ~0.5 мм на станке PetroThin. В зависимости от пористости и механической прочности образца принимается решение о необходимости его запитывания эпоксидной смолой с использованием вакуумной установки CASTn VAC. Для лучшей диагностики и изучения порового пространства зачастую к смоле добавляется контрастный краситель (синий). После вакуумирования и полимеризации эпоксидной смолы выбранный участок образца керамики пришлифовывается на шлифовальном станке EcoMet300 с установленной на него абразивной планшайбой с очень мелкой зернистостью. Далее он наклеивается эпоксидной смолой на предметное стекло и прижимается устройством Petro Bond для лучшего склеивания. После приклейки и затвердевания эпоксидной смолы на шлифовальном станке EcoMet300 проводится прецизионное стачивание образца керамики до толщины 0.03 мм. Толщина стачивания контролируется механическим микрометром или по интерференционной окраске реперных минералов при помощи приспособления для контроля толщины шлифа Pеtro Vue. Препарат (шлиф) промывают и очищают от механических загрязнений и сверху наклеивают на эпоксидную смолу покровное стекло толщиной 0.17 мм. Отметим, что эпоксидная смола, используемая на всех этапах изготовления шлифа, является оптической с показателем преломления ng = 1.54. Это необходимая константа, относительно которой ведутся все дальнейшие определения минеральной составляющей. Технология изготовления шлифов соответствует общепринятым методикам подобных исследований [5, p. 32–36]. Одновременно изготавливаются и фотодокументируются аншлифы. Их изучение проводится с помощью бинокулярной лупы или стереомикроскопа и позволяет сделать заключение о цвете, наличии включений, пористости, равномерности обжига, структурно-текстурных особенностях образца (равномерности распределения внесенных добавок, слоистости и т.п.).

Изучение шлифов проходило по общепринятой методике для минералого-петрографических исследований горных пород и минералов с помощью поляризационного петрографического микроскопа Karl Zeiss Axoplan 40 в проходящем свете при увеличении ×100–×250. Параллельно с описанием проводилось фотодокументирование особо важных и информативных участков шлифа с помощью фотокамеры Canon 650D, подключенной к микроскопу. Для систематизации и наглядности результаты изучения образцов были сведены в таблицы с разбивкой по наличию/отсутствию основных компонентов.

В результате изучения шлифов было выделено четыре петрографических группы, две из которых (группы А и В) соотносятся с книдским производством надежно, на основании присутствия в выборках образцов с клейменых сосудов. Группы C и D с большой долей вероятности никакого отношения к амфорному производству Книда не имеют¹¹.

Для проведения сопоставления полученных результатов с данными анализа элементного состава были выбраны образцы керамики, объединенные в петрографическую группу А. Из вошедших в нее девяти образцов семь (18, 19, 55, 90, 166, 168, 219) подвергались детальному изучению обеими описанными выше методиками, что представляет особый интерес.

Все сколы взяты с целых или фрагментированных амфор, изготовленных в рамках довольно узкого хронологического периода – второй половины IV–самого начала III в. до н.э. (рис. 1). Сосуды принадлежат двум разным типам: 55, 166, 168 – “херсонесский” вариант I типа, 18, 19, 90, 219 – “пифоидный” вариант II типа (типология по [1]). Два скола (55 и 90) взяты с сосудов [1, табл. 72 – 1, 73 – 1], на которых присутствовали клейма ΠΑΘ (рис. 1, 3, 4). Принадлежность таких оттисков продукции Книда надежно установлена [6, с. 109–126; 7, с. 160; 8, с. 542–543], что позволяет однозначно утверждать, что данные амфоры (55 и 90) были изготовлены в Книде.

Рис. 1.

Книдские амфоры с фотографиями аншлифов.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Элементный анализ состава керамики. По данным локального анализа РЭМ/ЭРМ большинств образцов Книда содержит довольно большое количество K (от 4.1 до 9.1%) и Ca (от 7.7 до 19.1%). Наибольшая доля Ca отмечается в образцах 90 (19.1%) и 55 (28.9%) [3, табл. 3]. В результате АГК выделены две группы образцов книдской керамики, в одну из которых вошли образцы 90 и 166, а во вторую – 18, 19, 168, 219. Образец 55 не был соотнесен ни с одной из групп [3, с. 720, рис. 8].

Анализ бинарных диаграмм показал, что образцы 55 и 90 также выделяются по содержанию Sr (рис. 2, 1, 2). Высокая концентрация U отмечена для образца 166; наряду с образцом 55 он отличается большим количеством Y [рис. 2, 3, 4]. Таким образом, по содержанию ряда элементов в рассматриваемой группе обособляются образцы 50, 90 и 166 (рис. 2), два из которых (55 и 90) имеют клейма.

Рис. 2.

Бинарные диаграммы содержания элементов в образцах амфор из Книда [3, рис. 10].

Минералого-петрографическая характеристика книдской керамики группы А. Основу формовочной массы составляют гидрослюдисто-глинистые минералы. Эта тонкочешуйчатая смесь представляет собой тесное срастание дегидратированных гидрослюдисто-глинистых частиц с многочисленными бесформенными выделениями гидроксидов железа, которые придают образцам красновато-коричневый цвет (рис. 3, 5, 7, 13; 4, 1, 4, 7, 12). В этой массе присутствуют чешуйки бесцветной слюды с субпараллельной ориентировкой по длинной оси (рис. 3, 3, 18; 4, 9, 11) и обломочный материал пелитовой фракции 5–7%, которая, как правило, резорбируясь, сливается с основной массой. Также в основной ткани образца равномерно рассеяны мелкие (0.05–0.2 мм) овальные и изометричные зерна ярко-красного гидрогематита (~5–7%) (рис. 3, 7, 9, 10, 14, 16, 17; 4, 7–10). Большой разброс размерности зерен гематита говорит о его внесении в основную массу вместе с отощителем.

Рис. 3.

Петрографические шлифы образцов глин книдских амфор: 1–6 – 55, 7–12 – 90, 13–18 – 166.

Отощитель представлен обломками алевритовой фракции 0.05 мм и мельче и составляет ~10–15%. Ее состав разнообразен: она слагается обломками кварца, кварцитов, кремнистых (кварц-гематитовых) обломков, напоминающих яшму треугольной и серповидной формы с ярко выраженной мозаичной, иногда микрогранобластовой структурой и волнистым погасанием (рис. 3, 3, 18). Присутствуют плагиоклазы призматических и изометричных очертаний с ярко выраженными полисентетическими двойниками (рис. 3, 1, 8). Они чистые, лишены вторичных изменений, имеют свежий облик и не подвержены процессу пелитизации.

Отмечаются включения овальной формы, сложенные криптокристаллическим сильно лимонитизированным (до не прозрачного) глинистым веществом и представляющие, по-видимому, продукты отжига отощавших основную массу сухих глин (рис. 3, 3, 9; 4, 2, 3, 8). Иногда они содержат (в одном зерне) включения кварцитов (рис. 3, 11), в редких случаях встречаются обломки, содержащие пелитоморфный материал (рис. 3, 8). Эти включения окружены каймой усадки, которая, вероятно, появляется после обжига основной массы. Округлые включения карбонатов представлены пелитоморфным кальцитом, несущим следы декарбонатизации, и окруженным полупрозрачными ореолами или осветленными каймами (рис. 3, 10), образовавшимися, по-видимому, при обжиге.

Псаммитовая фракция (0.1–0.5 мм) составляет ~1–2%, ее состав аналогичен алевритовой. Пористость образцов находится в пределах 7–10%. Поры различных морфологических типов округлые, удлиненно-уплощенные размером 0.1–0.4 мм. Присутствие остатков карбонатного вещества и свежесть плагиоклазов позволяют предположить, что режим обжига не превышал 800–850°С.

Все образцы группы А демонстрируют очень близкий или идентичный минеральный состав формовочной массы. Некоторые различия заметны только для образцов 55 и 90 (табл. 1). Особенно большое количество различных примесей характерно для образца 55, который выделяется среди всех образцов группы.

Здесь полевые шпаты представлены микроклином (калиевый полевой шпат) с характерным решетчатым микроклиновым двойникованием (рис. 3, 5). Кроме того, в образцах 55 и 90 из темноцветных минералов встречаются пироксен (диопсид), представленный его бесцветной разновидностью – салитом, зеленая роговая обманка с характерной для всех амфиболов спайностью (рис. 3, 4, 6). Наличие кварц-эпидотовых и кварц-мусковитовых обломков говорит об использовании в качестве отощителя обломков пород метаморфического генезиса (возможно филлитов). Иногда встречаются обломки ярко-оранжевого слоистого иддингсита? (возможно, продукт изменения магнезиально-железистых минералов) (рис. 3, 4), биотит присутствует в виде коротких чешуек, которые характеризуются высокой степенью измененности (окисленности). Отмечается присутствие карбонатных обломков. Как правило, они крупные и сложены свежим крупнокристаллическим кальцитом с характерным двойникованием и ярко выраженной перламутровой интерференционной окраской. Форма обломков не окатанная, полигональная, изометричная. Также встречаются единичные карбонатные обломки органики: раковины двустворок и иглокожих довольно хорошей сохранности (рис. 3, 2, 3). Из всех остальных только у образца 219 зафиксировано наличие незначительного количества мусковита (серицита).Рис.4

Рис. 4.

Петрографические шлифы образцов глин книдских амфор: 1–3 – 18, 4–6 – 19, 7–9 – 168, 10–12 – 219.

Таким образом, в результате минералого-петрографического анализа выявлены особенности в основном и микропримесном составе теста двух образцов – 55 и 90. Их принадлежность к петрографической группе А тканей книдских амфор не вызывает сомнения благодаря наличию клейм ПАΘ на обоих фрагментах, с которых были взяты сколы. Ту же ситуацию наблюдаем по данным анализа элементного состава, полученным другими естественно-научными методами. В отношении этих двух образцов выводы, полученные двумя разными подходами, фактически совпадают. Несколько повышенное содержание Sr, Nb и Th, по-видимому, связано с обломками отощителя кислых (полевые шпаты) и метаморфических пород. Аналогичные результаты получены при изучении четырех других сколов из выборки (образцы 18, 19, 168 и 219). Неоднозначная ситуация сложилась лишь с образцом 166. По данным элементного анализа состав теста демонстрирует отличия от основной группы по содержанию Sr, Nd, U и соотношению Fe–Si/Al. При этом петрографическое изучение шлифа никаких отличий от остальных образцов не выявило.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенное сопоставление результатов анализов группы сколов книдских амфор, проведенных с помощью РЭМ/ЭРМ, МС-ИСП, АГК, и построения бинарных диаграмм, а также минералого-петрографического исследования показало, что полученные разными методиками данные очень близки. Из группы образцов по содержанию микропримесных компонентов выделяются фрагменты 55 и 90, принадлежащие двум разным типам амфор. Оба экземпляра имеют клейма ΠΑΘ, принадлежность которых к производству Книда не вызывает сомнения. В связи с этим можно уверенно говорить о том, что данные сосуды были изготовлены в одной мастерской, либо в двух разных мастерских, расположенных близко друг другу и использовавших один источник добычи глины. В пользу этого предположения говорит и тот факт, что выявленные различия в микропримесном составе связаны с присутствием включений минералов, добавленных в тесто в качестве отощителя.

Важно, что полученные разными методиками очень близкие результаты подтверждают отношение всех сосудов выборки к продукции Книда. При этом подтверждается, что минералого-петрографические исследования дают достаточно надежные данные, которые можно использовать для определения происхождения сосудов. Привлечение других естественно-научных методов позволяет получить более детальную картину элементного состава образцов и в отдельных случаях конкретизировать визуально выявленные различия микропримесных компонентов.

Работа выполнена за счет гранта Российского научного фонда (грант № 22-28-00375, https://rscf.ru/project/22-28-00375/).