Читайте также:
|
Если полевые работы являются основным способом обнаружения археологических материалов, то лабораторные исследования служат главным средством получения информации, необходимой для интерпретации этих материалов. Существенную часть лабораторной работы составляет очистка находок, их паспортизация и каталогизация. Однако лишь проводимые после этого анализы позволяют уяснить их характер и значение.
«Методы» в прямом смысле слова – это логические аргументы, обосновывающие обращение к тем или иным аналитическим процедурам, тогда как «приемы» – это дополняющие методы практические операции. В археологической лабораторной практике используются сотни методов и приемов, но ни в одном исследовании не применяется вся их совокупность. Из них выбирают те, что наиболее пригодны для решения проблемы, предусмотренной планом работ или его последующими модификациями. Остановимся на некоторых наиболее часто используемых методах и приемах.
Датирование. Определение даты археологических отложений является одной из главных стоящих перед археологом задач, поскольку, не зная, какие из находок одновременны друг другу, невозможно предложить их интерпретацию. До 1950-х годов археология располагала крайне ограниченным набором способов датирования и опиралась главным образом на историко-культурные и стратиграфические данные; но с указанного времени развитие получили биологические, физические и химические методы датировки.
В процедуре датирования можно выделить два основных типа операций. Определение относительной датировки предполагает последовательное распределение двух или более предметов либо археологических комплексов на временной оси – от ранних к поздним. Примером относительного датирования является установление того факта, что комплекс А позже комплекса В, тогда как определение, что комплекс А сложился в 8 в. или в 1044, – это пример абсолютного датирования. Термин «абсолютная дата» не обязательно свидетельствует об абсолютной точности; он лишь указывает, что речь идет о датировке единичного объекта, а не о временной последовательности нескольких объектов. Оба вида датирования равно важны и широко применяются в археологии.
Историко-культурные методы. Историко-культурные методы датирования опираются на особенности артефактов и иных элементов культуры. Из всех методов определения датировок они применяются наиболее часто.
Календарное датирование. Календарное датирование состоит в обнаружении датированных надписей – обычно на постройках или монетах – и в их использовании для определения даты содержащего эти объекты комплекса или сооружения. К примеру, в пепле, засыпавшем город Помпеи, найдено много монет, ни одна из которых не датируется временем после 79 н.э. – времени уничтожившего город извержения вулкана. Если бы дата этого извержения не была известна из документов, ее можно было бы вполне надежно установить методом календарного датирования, основанного на монетных находках.
Календарное датирование осложнено существованием по крайней мере 80 различных календарей, употреблявшихся разными народами в разные эпохи. Некоторые из этих календарей были основаны на линейном счислении времени – дату любого события отсчитывали от некоего начального момента в прошлом (обычно – от сотворения мира или от явления божества); применительно к таким календарям установление эквивалентной даты по современному григорианскому календарю достигается простым вычислением. В других календарных системах применялся циклический счет времени, и одна и та же дата повторялась снова и снова.
Типологическое датирование. Типологическое датирование состоит в определении даты комплекса на основе наличия в его составе артефактов с уже установленной датировкой. Например, в комплекс находок из Нью-Йорка колониальной эпохи может входить приспособление для завивки парика, применявшееся только с 1740 по 1760, чубук трубки того типа, который бытовал между 1720 и 1760, и посуда, употреблявшаяся с 1700 до 1750. На основе этих находок устанавливается дата комплекса 1700–1760. Можно даже допустить, что ее следует ограничить 1740–1750, поскольку это – минимальный интервал наложения перечисленных дат друг на друга. Дата, полученная типологическим методом, может оказаться искаженной вследствие бережливости обитателей памятника, привычки сохранять старые вещи намного дольше обычного срока их жизни.
Типологическое датирование возникло на основе применения методов перекрестного и относительного датирования. В состав комплекса с неизвестной датой могут входить артефакты, аналогичные содержащимся в другом комплексе. Хотя абсолютная дата этого второго комплекса неизвестна, можно полагать, что оба комплекса принадлежат к одной эпохе. Соответственно дата одного из них, полученная календарным или каким-либо иным методом, указывает на дату и другого. По мере накопления абсолютных дат для артефактов определенных типов и стилей перекрестное датирование постепенно уступает место типологическому.
С течением времени археологи определили периоды бытования разнообразных типов артефактов, и типологическое датирование является теперь наиболее широко применяемым методом установления археологических дат. Его значение определяется отчасти его дешевизной, а отчасти – возможностью датировать находки непосредственно в полевых условиях.
Сериация. Сериация – это совокупность методов установления некоей последовательности артефактов и, соответственно, одна из форм определения их относительной хронологии. Одна из ее разновидностей – эволюционная сериация – позволяет разместить вещи определенной категории (например, топоры) в последовательности, отражающей предполагаемое направление их изменения. Можно, к примеру, предположить, что развитие топоров шло в сторону их увеличения, либо уменьшения, либо усложнения формы; исходя из этого, образцы топоров располагают в известной последовательности. Этот вид сериации был широко принят в археологии 19 и начала 20 вв., но со временем его способность отражать реальную эволюцию вещей была поставлена под сомнение и в наши дни им пользуются редко.
Другой вид сериации – сериация по сходству – был разработан в 1849 Джоном Эвансом. Эванс доказывал, что развитие формы многих артефактов происходит постепенно, посредством появления едва заметных изменений, и что по этим изменениям можно определить последовательность вещей во времени. Он понимал, что не существует надежного способа определить, какой конец этого ряда является ранним, а какой – поздним, но полагал, что дополнительная информация может дать ответ на этот вопрос. Сериация по сходству сыграла важную роль в первой половине 20 в. и применяется до сих пор, хотя ее существенно потеснили физические методы датирования.
Последний из видов сериации – частотная сериация – был особенно популярен в середине 20 в. Впервые применивший его Джеймс Форд отверг теорию Эванса о постепенных изменениях, выдвинув вместо нее гипотезу о смене одних форм вещей другими, совершенно отличными, – наподобие того, как стеклянные бутылки для минеральной воды были вытеснены алюминиевыми банками. Исходя из этого он настаивал на необходимости подсчитывать количество предметов каждого типа в различных комплексах, а затем размещать эти комплексы в такой последовательности, при которой один тип постепенно вытесняется другим. Выводы, полученные с применением частотной сериации, позже были подтверждены физическими методами датирования, но построение полноценной частотной сериации требовало таких чудовищно сложных вычислений, что она никогда широко не применялась.
Стратиграфическое датирование. Стратиграфия – это исследование грунтовых слоев и их хронологического соотношения; этим же термином обозначают саму последовательность слоев (иногда последнюю именуют «стратификацией»). Фиксация стратиграфии представляет одну их основных задач ведения полевой документации в процессе раскопок, и со времени своего становления в конце 19 – начале 20 вв. она широко применялась как один из основных методов датирования. Важность стратиграфических данных – одна из причин того, что археологи столь тщательно фиксируют взаимное размещение объектов. При интерпретации стратиграфических данных ключевую роль играют четыре основных принципа.
Принцип terminus post quem(лат. «время, после которого») гласит, что некий комплекс (в том числе слой) сложился после изготовления самого позднего из содержащихся в нем предметов. Это естественно, поскольку предмет не может попасть в комплекс до того, как он был сделан. Иногда, впрочем, предмет попадает в отложения более раннего времени, хотя явные признаки этого отсутствуют, – как, например, в случае находки монеты в один пенни в слое раннебронзового века.
Принцип ассоциации (иногда именуемый законом Ворсо) гласит, что дата образования закрытого комплекса – т.е. комплекса, сформировавшегося относительно быстро, – приблизительно совпадает со временем бытования входящих в него предметов. Классическим примером закрытого комплекса является могила, которую обычно выкапывают и засыпают всего за несколько дней. Поэтому можно полагать, что могила датируется тем же периодом, что и найденные в ней артефакты. Конечно, возможно, что в состав ее инвентаря вошли какие-то семейные реликвии, и в таком случае могила будет относиться к более позднему времени, чем эта реликвия. Принцип ассоциации представляет собой частный случай принципа terminus post quem.
Принцип перекрывающих напластований (иногда именуемый законом Стено) состоит в том, что каждый слой отложений старше того, который лежит непосредственно над ним. Иными словами, делая раскопки, мы последовательно попадаем во все более ранние слои. Принцип перекрывания применим лишь к каждому месту по отдельности, поскольку нет никакой гарантии, что слой, находящийся в каком-то месте на глубине в 1,2 м от поверхности, моложе того, который в другом месте лежит на 2,4 м ниже поверхности. Если люди прокопали несколько слоев и образовалась куча отвала, формируется обратная (или инвертированная) стратиграфия: грунт из верхнего прокопанного слоя попадает в основание этой кучи, на него насыпают землю следующего слоя и т.д. Обратная стратиграфия иногда вводит археологов в заблуждение, приводя к созданию перевернутой хронологии.
Принцип прорезания гласит, что каждое скопление, впущенное в другое, является более поздним. К примеру, могила, прорезавшая слой глины, должна быть позже, чем это глинистое отложение; в противном случае она не могла бы его прорезать.
В совокупности эти четыре принципа позволяют разобраться в самой сложной стратиграфии. При том, что основной целью исследования обычно является не построение относительной хронологии, а получение абсолютной даты, стратиграфическое датирование иногда позволяет установить последовательность объектов, неясную в условиях использования только абсолютных датировок. Этапы сооружения здания, к примеру, могут следовать один за другим с таким незначительным промежутком, что никакие методы абсолютного датирования не дают возможности распознать их, но относительное датирование по стратиграфическим данным может выявить последовательность предпринимавшихся при этом действий.
Особым случаем использования стратиграфии для получения абсолютных дат является датирование по ленточным глинам. Ленточные глины – это слои чистой глины, смытой с ледника за время его ежегодных летних подтаиваний и отложившейся в соседнем озере. Поскольку формирование таких отложений происходит по одному напластованию в год, подсчет их позволяет судить, сколько лет отделяет формирование археологического слоя от настоящего времени. Хотя датирование по ленточным глинам применялось лишь в конкретных условиях – при изучении археологических памятников Скандинавии, этот метод имел огромное значение для развитии археологии в 19 в., поскольку позволил определить, какой период времени отделяет нас от последнего оледенения.
Биологические методы датирования. С течением времени одни представители земной фауны вымирают, а другие эволюционируют, и этим обусловлено различие в составе живых организмов, обитавших на земле в разные периоды. На этих изменениях основан один из методов построения относительной хронологии, хотя и весьма приблизительной, поскольку процессы эволюции и вымирания тех или иных видов животных протекают очень медленно. Одним из наиболее известных случаев определения даты по остаткам фауны стала находка в 1925 в Фолсоме (шт. Нью-Мексико) останков вымершего бизона с воткнутым в них каменным орудием. Это сочетание явилось первым подтверждением того, что человек обитал на Американском континенте еще в эпоху плейстоцена, когда существовала эта разновидность бизонов. В наши дни датирование по составу фауны применяется редко, поскольку существуют более точные методы.
Другим методом биологического датирования является дендрохронология, именуемая также датированием по древесным кольцам. В стволах большинства пород деревьев образуются легко различимые годовые кольца, хорошо различимые на поперечном срезе ствола. У некоторых пород ширина таких колец колеблется в зависимости от погодных условий соответствующего года, и такие чувствительные породы можно использовать для целей дендрохронологии. Собрав серию данных, протянувшуюся от сегодняшнего дня в прошлое, специалист в области дендрохронологии может определить место в этой цепочке любого большого древесного обломка, в котором представлено не меньше 10–12 годовых колец. К примеру, если на бревне из поселка пуэбло сохранилось самое внешнее кольцо, то по нему можно установить, в каком году было срублено дерево, из которого изготовлено это бревно. Если предположить, что дерево срубили, когда оно понадобилось для строительства, то можно с точностью до одного года датировать саму постройку. Сводная шкала, с которой сопоставляют тот или иной образец древесины, оказывается различной для разных регионов. В наше время дендрохронология постоянно применяется при изучении древностей юго-западных районов Америки и в Европе, а в отдельных случаях – и в других областях земного шара.
Физические и химические методы. После Второй мировой войны широкое применение получили физические и химические методы датирования.
Радиометрическое датирование. Все радиометрические методы датирования основаны на определении степени распада содержащихся в археологических остатках радиоактивных элементов. Примером этой категории методов может служить самый известный из них – радиоуглеродное датирование (датировка по изотопу углерода 14С). В верхние слоях атмосферы под действием космических лучей образуется элемент 14С – нестабильный (радиоактивный) изотоп углерода; он циркулирует в атмосфере и постепенно внедряется в растения при поглощении ими диоксида углерода в процессе фотосинтеза; затем он попадает в организмы животных. В результате концентрация14С в верхних и нижних слоях атмосферы и в живых организмах оказывается одинаковой. Когда организм умирает, его углеродный обмен с атмосферой прекращается и начинается распад 14С, скорость которого известна. Определяя концентрацию этого изотопа в любых остатках некогда живой материи, можно вычислить, сколько времени прошло с момента смерти организма.
Как и при использовании иных способов датирования, практические вычисления радиоуглеродных дат осуществляются в специализированных лабораториях, куда археолог отправляет свои образцы. В ответ он получает датировки, выраженные в стандартном виде – например, «1010±80 лет тому назад (Бета-3144)». Дата 1010 – это число лет от настоящего момента (точнее, от круглой даты, принятого, чтобы избежать вызванного течением времени разнобоя в данных). Величина «±80» – стандартное отклонение, статистическая мера надежности оценки: существует 66-процентная вероятность того, что точная дата находится в пределах стандартного отклонения (в обе стороны) от полученного возраста в 1010 лет от наших дней (что соответствует 940 н.э.), 90-процентная вероятность того, что она лежит в пределах двух стандартных отклонений, 95-процентная вероятность ее нахождения в пределах трех стандартных отклонений и т.д. Код в скобках обозначает выполнившую анализ радиоуглеродную лабораторию и номер образца.
При радиоуглеродном датировании могут происходить ошибки разного рода. Образцы могут оказаться загрязненными от контакта с руками и вследствие этого содержать примеси углерода более позднего происхождения. Изменения интенсивности космического излучения на протяжении тысячелетий породили небольшие расхождения в концентрации 14С в живых тканях, что было замечено по разнице между радиоуглеродными и дендрохронологическими датировками. На практике применяется калибровка радиоуглеродных дат, основанная на данных дендрохронологии, и возраст в 1010 лет, приведенный выше в качестве примера, соответствует калиброванной календарной дате 1000 н.э.
Несмотря на эти трудности, радиоуглеродное датирование представляет собой наиболее важный из используемых археологами методов датировки. Он широко применяется, поскольку для него пригоден обширный круг углеродсодержащих материалов – от костей до дерева или древесного угля. При использовании абсорбционной масс-спектрометрии достаточно одного грамма органического вещества для получения надежной даты, относящейся к периоду от примерно 70 000 до н.э. до приблизительно 1600 н.э. Если единичная дата может привести к существенной ошибке, то получение неверной датировки на основе серии дат маловероятно. Появление в 1949 радиоуглеродного датирования произвело переворот в археологии, предоставив в ее распоряжение недорогой, надежный и доступный для широкого применения метод получения абсолютных дат.
Другие радиометрические методы основаны на аналогичных принципах, но пригодны для использования иных материалов и временных интервалов. Калиево-аргоновое датирование позволяет определить дату вулканических отложений возрастом от 100 000 до 5 000 000 лет; оно помогло датировать местонахождения ископаемых гоминид в Восточной Африке. Серия дат, полученных с использованием радиометрии урана, дает возможность определить время образования отложений карбоната кальция в период от 50 000 до 500 000 лет тому назад; этот метод помог датировать слои эпохи палеолита в европейских пещерах. Датирование по цепной ядерной реакции радиоактивного распада пригодно в первую очередь для установления возраста скальных пород в интервале от 300 000 до 3 млрд. лет; его применяли при определении даты местонахождений восточно-африканских гоминид. Второстепенной и вызывающей споры сферой применения метода датирования по цепной ядерной реакции является датировка изделий из стекла, относящихся к последним 2000 лет.
Термолюминесцентный метод датирования (TL) основан на измерении количества электронов, захваченных электронными ловушками в том или ином, преимущественно в стекле, глине и кремнистых породах. Земную поверхность постоянно бомбардируют различные космические частицы, и электроны из этого потока могут захватываться кристаллической решеткой вещества в местах, называемых электронными ловушками. Норма такого захвата известна, поскольку известна радиоактивность данного вещества. При нагревании вещества до 500° С электронные ловушки опустошаются, а сами электроны рекомбинируют в виде световой энергии.
Суть термолюминесцентного датирования состоит в измерении излучения датируемого образца и вычислении скорости заполнения электронных ловушек. (С наибольшей точностью ее можно вычислить, если известна излучательная способность грунта, из которого взят исследуемый образец). Затем образец нагревают до 500° С и измеряют его ищлучение; оно равно сумме величин световой энергии, порожденной термолюминесценцией, и свечения, обусловленного накопленным тепловым воздействием на образец. В результате нагревания ловушки опустошаются. После этого образец вновь нагревают; излучаемый при этом свет вызван только нетепловым свечением. Вычитание второго показателя из первого дает величину термолюминесценции, а ряд дополнительных вычислений позволяет сопоставить его с датой последнего нагревания этого образца до 500° С. Этот метод успешно применяется для определения времени изготовления керамической посуды и стекла, а также нагревания камней и глиняных полов в очажных ямах. Временной интервал для объектов, поддающихся датированию по термолюминесценции, тот же, что и для радиоуглеродного метода, – примерно от 80 000 до н.э. до 1500 н.э.
Родственным термолюминесценции является метод электронного парамагнитного резонанса, при использовании которого количество электронов в ловушках подсчитывается без нагревания образца. Хотя метод ЭПР не требует разрушения образцов, он менее точен и более дорог, чем метод термолюминесценции.
Датирование по остаточной намагниченности. Определениедатировок по остаточной намагниченности (называемое также археомагнитным или палеомагнитным датированием) основано на фиксации магнитного поля, возникшего в прошлом в глине или горной породе. Поскольку направление и интенсивность магнитного поля Земли постепенно изменяются, определение характеристик этого поля в древних отложениях может свидетельствовать, когда сформировалось то или иное отложение. Для определения датировки этим методом пригодны два вида отложений. Глины или железосодержащие породы, некогда нагретые до температуры в 700°, сохраняют то магнитное поле, в условиях которого они подверглись нагреванию, так же, как и глины, постепенно оседавшие в непроточном водоеме. После извлечения образца породы и установления его исходной ориентации этот образец отправляют на исследование в специальную лабораторию. Для целей археологии наиболее пригодны образцы из очажных ям, относящихся ко времени от 70 000 до н.э. до наших дней, но в принципе данный метод может применяться для датирования отложений возрастом до нескольких миллионов лет.
Датирование по рацемизации аминокислот. Датирование по аминокислотам может применяться для определения возраста органических веществ, в первую очередь – сохранившихся в костях протеинов. Входящие в состав протеиовы аминокислоты существуют в двух формах – «живой» (L) и «мертвой» (D); самопроизвольный переход из состояния L в состояние D называется рацемизацией. Скорость рацемизации известна и стабильна, хотя изменяется в зависимости от температуры. Вследствие этого измерение соотношения L и D-форм аминокислот с учетом температурных условий той среды, в которой образец находился с момента смерти организма, дает сведения, позволяющие вычислить, сколько времени прошло с этого момента. При первых опытах применения этого метода в 1970-х годах температура не принималась в расчет, а поскольку исследуемые кости находились в горячем источнике, результаты получились совершенно невероятные и были отвергнуты. Однако последующий их пересчет и более аккуратное применение метода оказались более успешными, доказав, что датирование по аминокислотам открывает широкие возможности для определения даты материалов возрастом до 100 000 лет.
Фторные и урановые пробы. Фтор и уран, в малых (следовых) количествах содержащиеся в грунтовых водах, постепенно накапливаются в костях животных, и на этом основан метод фторных и урановых проб. Если получение абсолютных датировок таким путем невозможно вследствие весьма значительного разброса интенсивности такого накопления в разных районах, то названные анализы могут служить основанием для построения относительной хронологии, позволяя определить, одинаков ли возраст обнаруженных в одном контексте предметов. Если содержание в них фтора и урана существенно различается, значит, они относятся к разному времени и оказались вместе вследствие случайности или фальсификации. Самым знаменитым случаем использования этого метода является исследование пилтдаунской находки – сфальсифицированного набора ископаемых останков, который пытались представить древнейшей находкой гоминид на территории Англии. Существенно различающееся содержание в них фтора и урана послужило одним из первых доказательств того, что эта находка является подделкой.
Датирование по патине. Ряд родственных по своей природе методов датирования основан на том, что на многих материалах за время, пока они находятся в земле, образуется отличающийся от них химически и физически наружный слой. Например, на внешней поверхности обсидиана (вулканического стекла) образуется слой гидратированного кремнезема: толщина этого слоя зависит от температуры и особенностей состава самого обсидиана. Если установлена интенсивность гидратации данного сорта обсидиана в местных условиях, можно определить дату образца в интервале между 120 000 до н.э. и нашим временем. Измерение толщины гидратного слоя производится оптически – с использованием поляризационного микроскопа.
Одним из немногих методов датирования, применимых при изучении некоторых разновидностей памятников наскального искусства, является датирование по катионному показателю. В некоторых регионах на скалах образуется поверхностная патина (темный блестящий налет из окислов металлов, возникающий со временем от внешних воздействий). В этой патине содержится более или менее постоянная концентрация оксида титана и постепенно уменьшающаяся концентрация оксидов кальция и калия, поскольку эти последние легче растворяются в воде. Соответственно, измерив количество этих веществ в патине, покрывающей наскальное изображение, и вычислив, какое время требовалось для сложения данной их пропорции, можно определить его дату. Считается, что для каждого региона характерна также своя интенсивность выщелачивания скальной породы, что может служить для целей датирования. Эксперименты в области использования этого метода углубили нижнюю хронологическую границу сферы его применения на несколько сотен тысяч лет.
Датирование с применением нескольких методов. Каждый из описанных методов датирования в принципе чреват возможностью получения неверной даты вследствие случайности, небрежности или влияния нераспознанных искажающих факторов. Поэтому археологи обычно стараются датировать изучаемые ими памятники разными методами, чтобы уменьшить вероятность ошибки.
Определение источников сырья. Определение источников сырья – это установление происхождения материала, использованного для изготовления артефактов. Эта процедура важна при любом исследовании ремесла, торговли или межрегиональных взаимосвязей. Важнейшими показателями происхождения неорганических материалов являются их внешний вид, состав и структура; применительно к органическим материалам особенно существенны данные о распространении тех пород растений и животных, которые содержат использованное сырье. Происхождение большинства – хотя и не всех – материалов, представленных в археологических находках, поддается определению.
Неорганические материалы: визуальное обследование. Некоторые материалы настолько легко отличимы по внешнему виду, что в дальнейшем их исследовании нет необходимости. В Центральной Америке широкое распространение получил зеленый обсидиан из Пачукского месторождения в Мексике, и его невозможно спутать с материалом иного происхождения. Желтый кремень, применявшийся в 18 в. французами в ружейных замках, без сомнения, происходит из Карибского бассейна, Канады или Камеруна. Однако другие материалы часто настолько сходны между собой, что для их различения необходимо применение более сложных методов.
Неорганические материалы: состав. Состав многих неорганических материалов зачастую оказывается совершенно одинаковым вне зависимости от их происхождения. К примеру, обсидиан из любого месторождения состоит в основном из диоксида кремния, но различается примесями и следами редких элементов (таких, как скандий и теллур), содержание которых в нем составляет всего несколько миллионных долей. Каждому из месторождений обсидиана свойствен свой состав примесей, выступающий в качестве химической визитной карточки данного источника сырья.
Точно так же определить происхождение сырья позволяет разное распределение изотопов определенных элементов, содержащихся в данном материале в малых дозах или являющихся его основными компонентами. Например, евразийский обсидиан из разных месторождений можно различить по разному содержанию изотопов стронция – одного из элементов, содержащихся в нем в качестве примеси.
Существуют разные способы определения концентрации в веществе примесных элементов или изотопов. К ним относятся оптическая эмиссионная спектроскопия, рентгеновская флуоресцентная спектрометрия, электронно-зондовый микроанализ, нейтронно-активационный анализ, атомно-абсорбционная спектрометрия, рентгеноструктурный анализ. Эти разнообразные методы различаются по своей стоимости и чувствительности; некоторые из них сопровождаются уничтожением пробы анализируемого вещества, тогда как другие этого не требуют. Выбор наиболее эффективной методики определяется на практике.
Применение в археологии методов анализа примесей и изотопов дало блестящие результаты. Элементарный анализ примесей оказался наиболее успешным при исследовании каменных пород и – в меньшей степени – глин, применявшихся для изготовления посуды. К примеру, такой анализ предметов из евразийского обсидиана эпохи неолита позволил определить источники сырья, послужившего для изготовления тысяч артефактов, и способствовал детальному воссозданию картины древней торговли. Изотопный анализ продемонстрировал наибольшую эффективность при исследовании металлов – материала, определить источники которого иными способами достаточно трудно. В частности, доказано, что прекрасным объектом изотопного анализа является свинец, поскольку он в более или менее значительных дозах или в виде малой примеси содержится в серебре и меди. Плавка и другие технологические операции, судя по всему, не влияют на изотопные характеристики материала.
Неорганические материалы: структура. Если кусочек камня или керамики отпилен в качестве образца так тонко, что его можно просветить насквозь, его структуру можно исследовать под микроскопом. Такой метод изучение тонкого среза издавна практикуется в геологии, и за полтора столетия его применения составлен обширный каталог материалов, структура которых известна. Широко применяется этот способ исследования структуры и в археологии.
При изучении тонкого среза каменной породы под микроскопом видны составляющие его кристаллы или иные частицы, их взаиморасположение и связи между ними. Часто это позволяет определить породу, хотя некоторые камни – особенно белый мрамор и многие разновидности кремня – распознаются плохо. Если ограничиться всего несколькими примерами успешного применения этого метода в археологии, то следует вспомнить установление происхождения материала, из которого были изготовлены колоссальные базальтовые головы, относящиеся к культуре ольмеков, или каменные топоры из Новой Гвинеи.
Еще более выразительные результаты дал метод исследования тонких срезов при изучении керамики. Использованная глина, содержащиеся в ней естественные примеси и следы органических веществ зачастую значительно различаются. Порой добавки, специально внесенные мастером в керамическую массу, позволяют установить место изготовления посуды и период, к которому она относится. Для того, чтобы глина при обжиге обрела дополнительную прочность, в нее примешивают различные добавки (толченый камень, песок и т.д.), и иногда удается точно установить их происхождение. Выяснение источников сырья, служившего для изготовления керамики Британии эпохи неолита, выявило неожиданную картину – существование гораздо более далеких, чем предполагали ранее, торговых связей.
Органические материалы: распределение разновидностей. Применительно к таким органическим материалам, как раковины, кость, кожа и т.п., исследование строения и структуры с целью установления их происхождения оказывается малоэффективным. В наше время не существует результативных способов для определения происхождения широко распространенных материалов, но проследить распределение видов сырья, имевших более ограниченное распространение, иногда удается.
Например, раковины вида Olivella представленына многих памятниках контактной зоны культуры хоупвелл, простирающейся от Миссури до Нью-Йорка и от Онтарио до Луизианы. Однако можно проследить путь этих раковин от побережья Мексиканского залива, поскольку это – единственное место, где они водятся. Точно так же о происхождении раковин с игольчатыми устрицами, найденных в Мезоамерике и в Перу, можно судить по данным о распространении этого вида.
Производственные технологии. Материальные остатки, изучаемые археологией, представляют собой по преимуществу продукты производственной деятельности, и большинство археологов пользуются самыми разнообразными приемами для воссоздания способов изготовления артефактов различных типов. Методику этих приемов они вырабатывают, опираясь на современные способы производства сходных предметов, изучая различные стадии развития ремесла, засвидетельствованные археологическими материалами, и предпринимая опыты по изготовлению копий древних образцов.
Один из видов артефактов – каменные орудия – может быть создан тремя основными способами. Их можно изготовить методом оббивки, когда по куску кремня правильной раковинообразной формы наносят удары тяжелым отбойником (обычно из камня другой породы), отделяя многочисленные сколы, чтобы придать орудию нужную форму и острые края. Можно пользоваться другой техникой, многократно ударяя по куску твердой породы другим камнем, вследствие чего на заготовке образуется множество мелких углублений, постепенно придающих ей нужную форму. Можно применять технику шлифовки, когда заготовку трут куском песчаника или другой абразивной породы, постепенно добиваясь придания ей требуемой формы; шлифованное изделие можно затем отполировать – сделать его поверхность гладкой и блестящей, пользуясь для этого более тонким абразивом. При использовании техники оббивки остаются многочисленные отходы (к числу которых зачастую относятся и сами заготовки орудий, забракованные в результате неудачной обработки или вследствие наличия дефектов в породе), по которым можно до мельчайших деталей восстановить последовательность операций, применявшихся для создания орудия таким методом.
Артефакты другого широко распространенного вида – глиняную посуду – можно изготовить тремя основными способами. Существует ленточная технология, при которой из сырой глины делают длинную, похожую на веревку полоску, которую затем накручивают по спирали, формуя донце сосуда, а за ним – тулово и венчик. Вылепив таким образом сосуд, его поверхность заглаживают или охлопывают, чтобы сделать ее ровной и прочнее скрепить между собой отдельные витки спирали. Существует и другой прием: положить комок сырой глины на вращающийся гончарный круг и, постепенно вытягивая его вверх, сформовать сосуд правильно-симметричных очертаний. Третий способ – оттискивание сосуда в форме, извлечение из нее и последующая просушка. Ленточный метод был наиболее характерен для доколумбовой Америки, гончарный круг получил распространение в Евразии и Африке, а изготовление сосудов с использованием формы применялось повсеместно.
Каждый способ изготовления керамики оставляет свои отличительные признаки. Сосуды, изготовленные ленточным способом, зачастую имеют не столь симметричную форму, как остальные, и швы между витками спирали, всегда заметные на изломе черепка, а иногда и на его поверхности. На поверхности кругового сосуда видны концентрические линии, оставленные пальцами гончара, обрабатывавшего вращающийся ком глины, и следы гончарного круга на основании сосуда. Формованная керамика лишена признаков, характерных для ленточных или круговых сосудов, и обычно обладает сложными внешними украшениями, часто до мелочей идентичными на нескольких сосудах или на разных частях одного сосуда.
Металлические предметы, при крайне широком их распространении в памятниках Евразии и Африки, лишь изредка обладают признаками, указывающими на способ их изготовления. Литые изделия (изготовленные посредством заливки расплавленного металла в форму, где он остывает и твердеет) могут иметь красноречивые признаки – такие, как литейный шов (выступающий гребешок металла, затекшего между частями литейной формы) или литник (столбик металла, заполнившего отверстие, через которое расплавленный металл заливался в форму). Однако швы и литники на металлических изделиях зачастую стачивали, чтобы придать им более аккуратный вид. На кованых изделиях часто заметны следы отдельных ударов, но искусный кузнец большинство их старался устранить, а те, что сохранялись, обычно скрывает коррозия.
Металлография представляет собой исследование под микроскопом заполированной металлической поверхности, слегка протравленной кислотой для того, чтобы выявить структуру металла. Металлографическое исследование позволяет различать изделия, изготовленные техникой холодной ковки, горячей ковки и литья; отличать предметы, подвергшиеся закаливанию (быстрому остужению для придания ему блеска), от тех, при изготовлении которых эта процедура не производилась; изделия из метеоритного железа – от произведенных из выплавленного металла; наконец, сырого железа от стали.
Назначение артефактов. По внешнему виду артефактов не всегда можно сразу определить, для чего они предназначались. Предмет, похожий на топор, мог служить и для вскапывания дерна. Другие орудия имеют не слишком определенную форму и, судя по их виду, могли использоваться как для обстругивания дерева, так и для сдирания звериных шкур или для жатвы. Некоторые вообще не имеют современных аналогов, и определить их назначение не удается. Археологи разработали сами или позаимствовали из криминалистики целый ряд методов определения функций артефактов.
Первый из этих методов, чисто умозрительный, – использование аналогий. Если какой-либо артефакт обладает целым рядом общих характеристик с другим, то весьма вероятно, что их назначение было одинаковым. Такое обращение к аналогиям позволяет археологу выдвинуть одно или несколько предположений о характере использования того или иного артефакта, но оно не может служить доказательством правильности этих предположений.
Для их проверки археолог должен обратиться к экспериментам. Попробовав применить копию артефакта для предполагаемых целей, он сможет оценить вероятность своей гипотезы. Для определения функций исследуемого орудия можно использовать и другие приемы. Допустим, археолог предположил, что похожее на топор каменное орудие служило для рубки деревьев или для вскапывания дерна. Эксперимент может ответить на вопрос, какая из этих гипотез правомерна, но для его проведения требуется изготовление нескольких копий, которые можно исследовать на предмет выявления следов, позволяющих различать операции. Одна из них оставляет глубокие царапины и не оставляет зазубрин, тогда как другая оставляет неглубокие царапины и многочисленные выщерблины. После этого требуется исследовать подлинное орудие, чтобы выяснить, следы какого из названных типов на нем имеются.
Исследование характера изношенности орудий, начатое в 1950-х годах в Советском Союзе, а в 1970–1980-х годах распространившееся по всему миру, – весьма эффективный метод определения назначения артефактов. Наиболее широко изношенность изучается применительно к орудиям из камня, кости и металла, хотя эпизодически подобные исследования проводятся и на иных материалах. Использование может оставлять следы разного рода, в том числе бороздки (царапины), выщербленности, заполированность и (на металлических орудиях) зазубренность режущего края. Размещение, направление количество и размеры этих следов характеризуют разновидности следов износа орудий из различных материалов.
Важные сведения о назначении предметов могут дать и остатки какого-либо вещества на орудиях и сосудах. Несмотря на пребывание всех этих предметов в земле на протяжении тысячелетий, на лезвиях орудий или на дне сосудов могут сохраниться незначительные остатки органических материалов. Их иногда удается определить посредством изучения под микроскопом, но часто требуется выявление органических компонентов, характерных для определенных органических материалов, посредством проведения химического (преимущественно хромотографического) анализа. К примеру, химики обнаружили следы горчицы, оливкового и сливочного масла в керамических чашах, найденных в неолитических поселениях Швейцарии.
Реконструкция окружающей среды. На протяжении тысячелетий окружающая среда претерпевала изменения, и потому зачастую трудно установить, в каких природных условиях жила та или иная древняя группа. Современная пустыня могла некогда быть покрытым буйной растительностью берегом озера, а лес – тундрой. Археологи, изучающие древнюю окружающую среду, исследуют все характеристики природных условий прошлых эпох, включая климат и погоду, растительность и воздействие человека на природу.
Климат и растительность. Солнечное излучение характеризуется долговременными колебаниями, приводящими к колебаниям земного климата – чередованию холодных эпох с расширением зоны оледенения и периодов потепления, когда ледник отступает. Исследование останков фораминиферы – одноклеточных водных существ, обнаруженных в пробах отложений на дне океана, доказало существование в прошлом долговременных тепловых изменений, охвативших и океанские глубины.
Самые разнообразные данные указывают на региональные и локальные изменения климата и растительности. Растения обильно выделяют пыльцу, разносимую ветром на большие расстояния; ее следы (кремнистые остатки) хорошо сохраняются и служат важным показателем существовавшего в прошлом климата.
Древесные кольца, о которых шла речь в разделе о дендрохронологии, также позволяют судить о региональном климате, поскольку более широкие кольца указывают на более влажные годы.
Полезными при воссоздании климата и растительности той области, в которой находится археологический памятник, могут оказаться и раковины земляных улиток, панцири и челюсти насекомых. Каждый вид этих существ приспособлен для жизни в определенных условиях, и учет всех представленных разновидностей может послужить материалом для реконструкции местных природных условий.
Пыльца, ракушки улиток, останки насекомых и древесные кольца служат главными показателями при воссоздании картины локальных и региональных природных условий, тогда как целый ряд других данных играет лишь вспомогательную роль. Остатки древесины, злаков, фруктов – все это дает дополнительную информацию для реконструкции природной среды.
Воздействие человека на природу. Для археолога, изучающего окружавшую человека среду, особый интерес представляет вопрос о тех изменениях в природе, которые явились результатом деятельности человека. Их наиболее характерным признаком служит быстрое изменение картины распространения определенных видов растений и животных – прежде всего тех, которые могут быть связаны с хозяйственной деятельностью людей.
К примеру, результаты пыльцевых анализов из Северной Европы показали уменьшение количества пыльцы вяза, а также нескольких других древесных пород, приходящееся на время ок. 3300 до н.э. Этот «вязовый кризис» обычно трактуют как следствие вмешательства человека в жизнь природы, появления огромных стад домашнего скота, объедавшего древесную листву.
Исследование отложений на территории древнего города Аксума в Эфиопии показало значительное ускорение разрушительной эрозии ок. 500 н.э., которое, как полагают, было вызвано вырубкой лесов, прежде окружавших Аксум. Это сведение леса явилось, возможно, следствием роста населения города и его потребности в дровах, а также расширения экспорта древесины твердых тропических пород. Исчезновение лесов привело к вымиранию виверры, мускус которой являлся важным объектом торговли.
Средства существования. Обеспечение средств существования, добывание пропитания, составляющее основной смысл человеческой деятельности, находит свое отражение в археологических материалах. На то, какую пищу человек потреблял и как он ее готовил, в известной мере указывают утварь, служившая для готовки и для еды, посуда, а также немногочисленные отпечатки зерен и других продуктов, попавших в керамическую глину до ее обжига. Но самым ценным источником сведений такого рода являются биологические остатки.
Для археолога представляют интерес материалы как флоры (растений), так и фауны (животных), но растительные остатки обычно представлены на памятниках более скудно. Их относительная редкость объясняется не тем, что человек потреблял растительную пищу в меньших количествах, чем животную; напротив, растительные продукты преобладали в рационе всех народов за исключением обитателей Арктики. Однако многие виды растительной пищи – влажные и плохо сохраняются; среди уцелевших остатков преобладают зерна, которые столь малы, что их нелегко обнаружить при проведении раскопок обычными способами. Чтобы выявить эти микроскопические остатки, археологи обычно пользуются описанным выше методом флотации.
Не всегда ясно, являются ли те или иные биологические материалы следами пищи, природными объектами (экофактами) или производственными остатками. Ключом к ответу на этот вопрос может послужить контекст – например, обилие зерен в яме-хранилище. Кости и иные фаунические остатки могут сохранить следы свежевания, свидетельствующие, что люди разделывали тушу, а характер этих следов покажет, было ли целью этой операции получение пищи или производственного сырья. Находка целого скелета, скорее всего, говорит о том, что этот зверь не был съеден. Размещение частей тела животного иногда указывает на его употребление в пищу; так, находка на памятнике только ног оленя свидетельствует, что его тушу разделали на том месте, где олень был убит, а на поселение принесли лишь лучшие куски мяса.
Растительные остатки. Среди находимых на археологических памятниках пищевых остатков растительного происхождения преобладают зерна злаков и фруктовые семечки, стебли (жесткие черешки, на которых крепятся плоды тыквы и дыни) и фитолиты (микроскопические кремневые вкрапления, содержащиеся в мякоти растений). Иногда находят хорошо сохранившиеся кукурузные початки – в том случае, если они были обжарены, тогда как вареные сохраняются очень плохо. Коренья археологи находят редко, хотя удалось обнаружить картофелины, помещенные древними перуанцами в горные ледники для сушки.
Поскольку определение растительных остатков обычно осуществляют специалисты в области фауны, то эта процедура большинстве случаев состоит в непосредственном сравнении археологических находок с опубликованными описаниями и современными образцами видов и сортов. Исключение составляет извлечение и определение фитолитов. Ввиду их малых размеров, для их выделения требуются специальные приемы – обычно особый способ флотации проб грунта из слоя или промывка поверхности артефакта. Собранные таким образом фитолиты исследуют под микроскопом. Современной науке доступна очень точная идентификация некоторых их разновидностей, тогда как другие поддаются лишь самому общему определению.
Результаты определения растительных остатков нетрудно выразить в количественных показателях, что часто и делается. Но оперировать такими показателями следует с осторожностью. К примеру, тот факт, что при раскопках какого-либо памятника найдено много зерен пшеницы и всего несколько зернышек ячменя, объясняется в большей степени влиянием случайных обстоятельств на их сохранность, чем долей каждой из этих культур в рационе создателей памятника. Всего одна попавшая в поле зрения исследователя порция пшеницы может создать явно завышенное представление о ее значении в хозяйстве.
Остатки фауны. К числу самых распространенных разновидностей фаунических остатков пищевого происхождения относятся кости, зубы, рога животных, раковины моллюсков, черепашьи панцири. Хотя сами роговые ткани обычно сохраняются плохо, часто вместе с остатками черепа находят тот костяной стержень, вокруг которого нарастает рог. Подобные остатки по большей части имеют довольно значительный размер, и их часто находят в процессе раскопок; среди рыбьих костей, напротив, преобладают мелкие, и для их обнаружения обычно прибегают к флотации проб почвы. Мягкие ткани почти никогда в грунте не сохраняются.
Определение фаунических остатков, как правило, производится разными исследователями, специализирующимися на изучении млекопитающих, птиц, рыб или других разновидностей (таксономических групп) животных. В принципе процедура определения осуществляется непосредственно на остатках, препятствием же служит значительная фрагментированность многих из них. Проводящий определение специалист обычно выполняет и другие исследования, к описанию которых мы теперь и обратимся.
Многие образцы позволяют определить возраст убитого животного. Иногда его устанавливают по эпифизному смыканию, т.е. по тому, в какой мере концы костей (эпифизы – суставы), растущие на протяжении жизни особи, оказались разделенными или сросшимися; иногда о возрасте свидетельствует то, насколько прорезались у животного зубы; для некоторых видов (особенно оленей и крупного рогатого скота) показателем возраста является мера сточенности коренных зубов.
Останки взрослых особей позволяют также исследовать те особенности их строения, которые свидетельствуют о сезонном росте. Так, у медведя клыки растут на протяжении всей его жизни, причем в одни сезоны – быстрее, а в другие – медленнее. Разрез зуба покажет серию чередующихся микроскопических участков быстрого и медленного роста; посчитав число ежегодных чередований приростов, можно вычислить возраст животного в момент его смерти. Этот метод применим и для исследования коренных зубов копытных (в первую очередь – оленя), морских раковин, ножных костей птиц и некоторых других остатков, но у большинства видов этот показатель возраста отсутствует.
По многим остаткам можно определить и сезон, в который животное было убито. Его определяют, исследовав сезонные приросты и исходя из того, с каким сезоном связан самый внешний из них. Некоторые виды животных – особенно мигрирующие – могут обитать в определенной зоне только в определенное время года. Другие растут на протяжении всего одного года, и о сезоне их смерти можно судить по размерам особи.
Иногда посредством исследования строения, размеров, состояния определенных участков костей можно определить пол животного. Такие признаки, как кривизна рога, позволяют также различать домашние и дикие породы животных. Одомашненных животных можно распознать и по некоторым другим характеристикам костных материалов.
Количественные показатели фаунических остатков являются более значимыми, чем остатков растительных. Это объясняется тем, что они лучше сохраняются и потому число находок соответствует количеству особей: находка трех овечьих скелетов указывает, что именно три овцы были употреблены в пищу. Как правило, исследующие кости специалисты вычисляют представленное в изученном материале количество образцов (КО) и минимальное число особей (МЧО) каждого вида или другого поддающегося определению классификационного подразделения. КО просто соответствует количеству поддающихся определению костных фрагментов; МЧО определяется максимумальным количеством костей (или других остатков) определенной части тела животного (например, левого бедра). Иногда МЧО переводят в вес мясной массы – обычно путем простого его умножения на средний вес съедобного мяса в туше, а иногда – с учетом возраста каждого животного; для некоторых видов – прежде всего, оленей и домашних животных – применяют более сложные вычисления, основанные на учете размера костей. Чаще всего показатели МЧО и веса мясной массы используют как первичную основу для сравнения роли различных видов животных в рационе людей.
Долговременная характеристика рациона. В 1980-х годах применение радиоуглеродного анализа позволило воссоздать рацион людей на протяжении длительных промежутков времени. Пищевые продукты (исходя из содержания в них изотопов) делятся на три категории, обозначаемые С3, С4 и СМ; преобладание в рационе человека продуктов той или иной категории определяет соответствующий уровень коллагена – протеина, содержащегося в его костях и часто в небольшом количестве сохраняющегося в археологическом материале.
Изотопный радиоуглеродный анализ был успешно использован в разных исследованиях, основанных на выделении коллагена из человеческих костей. Маис относится к продуктам категории С4, тогда как большинство растений северо-восточных областей Северной Америки – к категории С3. Анализ коллагена из найденных в Онтарио человеческих костей показал относящийся к периоду между 400 и 1400 н.э. резкий скачок показателя С4, свидетельствующий об увеличении роли маиса в рационе обитателей этого региона. Исследование коллагена в скелетах, найденных на побережье Перу, позволило воссоздать рацион людей, базирующийся на морских продуктах, которые относятся преимущественно к категории СМ.
Здоровье человека и демография. Исследование человеческих скелетов может многое сказать о состоянии здоровья людей и о демографии. Разнообразные методы определения половозрастного состава умерших основаны на использовании тех же приемов, которые применяют при изучении остатков фауны, но возрастная шкала эпифизного смыкания и стачиваемости зубов у людей известна гораздо лучше, чем у животных.
Исследование костных остатков человека обычно включает и изучение следов перенесенных им болезней и травм. К примеру, в коллективном захоронении можно столкнуться с многочисленными повреждениями черепных костей и переломами костей левого предплечья; такую картину часто трактуют как доказательство насильственной смерти погребенных. Вырезанная или выскобленная дыра в черепном своде – след трепанации, хирургической операции, широко практиковавшейся в древности. У многих изучаемых археологией народов часто встречается деформация черепов, либо возникшая случайно – вследствие привязывания младенца к доске колыбели, либо производившаяся специально исходя из представлений о красоте.
Некоторые болезни легко распознаются по археологическим остаткам, поскольку оставляют на костях вполне определенные следы. К сожалению, многие другие оставляют повреждения, вызываемые различными заболеваниями, или не оставляют никаких. К примеру, проказа оставляет на костях характерные метки, опознанные на средневековых скелетах из Дании; напротив, от сифилиса остаются не столь однозначные следы, и существуют разногласия по вопросу; действительно ли именно они были обнаружены в доколумбовой Мексике. В случае, когда сохраняются мягкие ткани, как у мумий или у тел, найденных в болотах, можно воспользоваться обычными методами медицинской диагностики.
После завершения исследования всего набора костных остатков его результаты могут быть использованы для демографических реконструкций, основанных на предположении, что в состав археологического комплекса попали и соответственно были изучены тела всех членов определенного коллектива (или их репрезентативная выборка). Принятая в этой сфере процедура позволяет высчитать такие показатели, как продолжительность жизни и детская смертность, по отдельности определить численность представителей каждого из полов, а возможно, и других распознаваемых групп населения. При работе с надежно датированными комплексами по возрастанию симптомов какой-либо болезни иногда удается распознать следы эпидемии, совпадающей с увеличением смертности.
Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 126 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |