Цветной металл Кушманского комплекса памятников Х-ХІІІ веков по результатам рентгенофлуоресцентного анализа

Аннотация

В статье представлены результаты рентгенофлуоресцентного анализа репрезентативной выборки предметов из цветного металла, происходящих с двух средневековых поселений бассейна р. Чепцы: Кушманского городища Учкакар и Кушманского III селища. В результате исследований 2016 г. получены и опубликованы данные о составе цветных металлов средней и внешней частей городища. В течение 2017 г. продолжены исследования состава металлических находок внутренней и напольной площадок Кушманского городища, а также изучены материалы селища. Артефакты, отобранные для анализа, представлены готовыми изделиями костюмного комплекса и предметами производственной направленности. Общее количество выборки 2017 г. - 91 образец. В рамках настоящей статьи вводятся в научный оборот результаты исследований 2017 г., а также представлены итоги двухлетней работы по выявлению сплавов, используемых средневековыми чепецкими ювелирами. Выявлено, что наиболее часто использовались сплавы латуни и бронзы. Рецептуры заготовок соответствует составу готовых изделий, что указывает на их местное производство. Анализ распределения в слое изделий по типам выявленных сплавов показал, что доминирующие сплавы многокомпонентной латуни и свинцовой бронзы появляются на городище в X в. и продолжают использоваться на протяжении ХII-ХIII вв. Идентичное распределение сплавов в материалах городища и селища подтверждает факт синхронного существования поселений в рамках одного ремесленного пространства. Полученные результаты свидетельствуют о достаточно высоком уровне развития цветной металлообработки кушманского населения.

Ключевые слова: рентгенофлуоресцентный анализ, цветной металл, Кушманское городище, Кушманское III селище, чепецкая археологическая культура.

Annotation

E.L. Russkikh, T.M. Sabirova. Non-ferrous metal of the kushmansky complex of monuments of the 10-13th centuries by results of X-Ray fluorescence analysis

The article presents the results of X-ray fluorescence analysis of a representative sample of objects from non-ferrous metal, originating from the two medieval settlements of the Cheptsa river basin - Kushmansky settlement Uchkakar and Kushmansky III settlement. As a result of researches of 2016, data on composition of non-ferrous metals of average and external parts of the ancient settlement are obtained and published. During 2017 researches of structure of metal finds of internal and floor platforms of the Kushmansky ancient settlement are continued. Materials of the Kushmansky III settlement are also studied. The artifacts selected for the analysis are presented by finished products of a costume complex and objects of production orientation. Total quantity of the 2017 selection is 91 samples. Within the present article, the results of researches of 2017 are introduced for scientific use. Also the results of two years' work on identification of the alloys used by medieval Chepetsky jewelers are presented. It is revealed that alloys of brass and bronze were most often used. Compoundings of preparations correspond to the structure of finished products that indicates their local production. The analysis of distribution in a layer of products on types of the revealed alloys showed that the dominating alloys of multicomponent brass and lead bronze appear on the ancient settlement in the 10th century and continue to be used for the 11-13th centuries. Identical distribution of alloys in materials of the two ancient settlements confirms the fact of synchronous existence of settlements within one craft space. The results obtained demonstrate rather high level of development of color metal working of the Kushmansky population. Keywords: X-ray fluorescent analysis, non-ferrous metal, Kushmansky ancient settlement, Kushmansky III settlement, Chepetskaya archaeological culture.

Кушманское городище Учкакар, расположенное в нижнем течении р. Чепцы, относится к числу крупных укреплённых поселений с мощной оборонительной системой. В древности оно имело важное стратегическое значение, и было центром округи с аграрно-ремесленными функциями. Памятник впервые упоминается в переписях XVII в.; в 1880-х гг. он был обследован А.А. Спицыным и Н.Г. Первухиным. В 1930 г. А.П. Смирнов провёл раскопки на городище. В 1959 г. Учкакар и его окрестности обследованы Г.Т. Кондратьевой, открывшей расположенные рядом три селища; в 2007 г. А.Н. Кириллов снял топографический план, уточнил площадь памятника [1, с. 200-201].

В 2011-2017 гг. площадка городища, а также структура его оборонительных сооружений и локализованных объектов планировки были изучены в рамках проведения междисциплинарных археологогеофизических работ с применением комплексной методики геофизических исследований. На ключевых участках каждой из структурных частей памятника (мысовая, средняя и внешняя части, а также площадка за внешней линией укреплений) проведены раскопки, представившие материалы, которые свидетельствуют о развитии кузнечного, бронзолитейного и косторезного ремёсел [3, с. 71-72].

Исследование мысовой части городища Учкакар проводилось в 2013-2017 гг. Раскопками изучено заполнение рва (раскоп 3, 2013-2014 гг.), обнаруженного в результате геофизических измерений. Рядом со рвом, полностью снивелированным в древности, обнаружены остатки насыпи вала со следами деревянных конструкций. Также изучены остатки постройки, возведённой на поверхности вала, и части жилища в виде мощной глинобитной площадки. На предваловой территории мысовой части (раскоп 4, 2015-2017 гг.) изучены центральная часть насыпи вала, остатки трёх разновременных построек, возведённых на этом участке после прекращения функционирования внутренней линии обороны, а также более ранние объекты (каменная площадка, угол ограды). Датировка найденных материалов соответствует хронологии средней части, интенсивно функционировавшей в течение Х-ХIII вв. [6; 8, с. 45-51].

На средней площадке (локализована между мысовой, не фиксируемой визуально, и средней линией укреплений; раскоп 1, 2011-2012 гг.), содержащей наиболее мощный слой, выявлены остатки предположительно жилого сооружения с центральным компонентом в виде глинобитной площадки, вокруг которого фиксировались очаги и скопления костей животных. Вещевой комплекс этой части наиболее выразителен и датирован Х-ХIII вв. Вероятно, жилая зона городища была сосредоточена на средней части, хотя, скорее всего, первые жилища располагались на мысу [2, с. 134-145].

На внешней части городища, расположенной между средним и внешним валами (раскоп 2, 2013 г.), изучены конструкции двух ям, в заполнении которых достаточно большое количество находок шлака, неопределённых обломков предметов из цветного металла, кусков обмазки, фрагментов тиглей, льячки и литейной формы. Эти находки позволяют предположить локализацию в радиусе их обнаружения литейного дела. За внешней линией укреплений (напольная часть, раскоп 5, 2015 г.) исследована крупная яма, вероятно, представлявшая собой остатки заглубленного в материк хозяйственного сооружения с перекрытием. Выявлено, что внешняя часть была заселена позже средней, скорее всего - в XI в. Примерно в то же время осваивалась и территория за пределами внешней линии укреплений. По всей вероятности, на данной площади были локализованы преимущественно хозяйственно-производственные сооружения [5, с. 138-151].

В ближайшей округе Кушманского городища Учкакар находится ряд селищ и могильников с синхронной с городищем датировкой (Х-ХIII вв.). В непосредственной близости от городища (200 м от внешней линии обороны) расположено Кушманское III селище, занимающее мыс коренной береговой террасы р. Чепцы. Памятник открыт в 1959 г. Г.Т. Кондратьевой. В 2011 г. А.Н. Кириллов произвёл топосъёмку территории селища. В 2012 г. в восточной части селища был заложен разведочный шурф, результаты исследования материалов которого подтвердили вывод о возможной синхронности селища функционированию городища. В 2013 г. геофизическими методами на территории селища выявлены остатки культурного слоя с элементами фортификации в виде вала и рва, что позволяет рассматривать этот памятник как укреплённое городище. Раскопки 2016-2017 гг. выявили комплекс постройки с очагом и ямой. Коллекция археологических находок состоит из обломков глиняных сосудов, изделий из железа и кости, бус, а также значительного количества предметов из цветного металла производственного назначения (обрезки платин, металлические выплески) [4, с. 581-586].

Характеристика базы изделий. В результате измерений 2016 г. было обследовано 119 артефактов, происходящих из культурных слоёв средней и внешней частей Кушманского городища. Анализ выявил ряд довольно устойчивых рецептов, применявшихся для изготовления украшений и принадлежностей костюма, бытовых и рабочих инструментов. Среди сплавов отмечено преобладание свинцовой и свинцово-оловянистой бронзы, а также латунных бронз с различными компонентами. Относительно редки находки из чистой меди (5 образцов) и классической оловянистой бронзы (2 образца). Отдельной частью исследования стало изучение литейных форм и инструментария, выполненных из керамики и камня. Благодаря вычленению сплавообразующих металлов, оставшихся на их поверхности после заливки жидкого расплава, а также изучению взаимно расположенных элементов форм, удалось доказать многократность и долговременность их использования в производственном процессе [9, с. 93, 97-98].

В ходе текущего исследования материалов Кушманского комплекса памятников Х-ХIII вв. в 2017 г. был осуществлён рентгенофлуоресцентный анализ (РФА) выборки изделий, найденных на мысовой и напольной структурных частях Кушманского городища Учкакар и исследованной части Кушманского III селища. Артефакты, отобранные для проведения анализа, представлены и готовыми изделиями, относящимися к костюмному комплексу, и предметами производственной направленности - металлическими заготовками (фрагменты пластин, проволоки и слитков) и выплесками, сопровождающими ювелирное производство. Соотношение результатов анализов двух этих групп предметов позволит внести ясность в работу ремесленной литейной мастерской, деятельность которой на Кушманском городище зафиксирована многими археологическими методами с привлечением возможностей сопредельных дисциплин естественно-технического профиля. Общее количество выборки исследования 2017 г. - 91 образец, сохранность и состояние поверхности которых пригодны для изучения посредством РФА. В трёх случаях исследователи приняли решение выполнить по два измерения с каждой вещи, чтобы определить состав металла их составных частей. Таким образом, общее количество анализов составило 94.

Методика исследования. Определение элементного состава металла находок в современной археологии становится всё более стандартной процедурой, зачастую применяющейся уже на этапе камеральной обработки материалов раскопок. Благодаря исследованиям, начатым в 1990-е гг. коллективом МГУ и подхваченных другими научными центрами, к настоящему времени базы данных по составу металлов древних находок охватывают широкие территориальные и хронологические рамки [11, с. 81].

В Удмуртской Республике археологические материалы Камско-Вятского региона с 2012 г. активно изучаются методом РФА. Благодаря использованию для большинства анализов одного аппарата - рентгенофлуоресцентного спектрометра Bruker Germany (модель S1 Turbo SD LE) Спектрометр является собственностью ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный университет»., - методика исследования проб металла значительно уточнена и соответствует современным требованиям к репрезентативности исходных настроек и проведения процедуры. Это обеспечивает возможность корректного сравнения результатов и обобщения в рамках более монументальных исследований, посвящённых характеристике ювелирного производства X-XIII вв. в бассейне р. Чепцы, а также сравнению полученных данных не только с синхронными памятниками, но и с более ранними по времени материалами.

Предварительная обработка поверхности всех образцов на месте взятия пробы проводилась путём механического обнажения чистого металла под слоем патины. Использован универсальный режим, наиболее подходящий для анализа изделий из цветных металлов: подготовленная поверхность каждого образца (площадью около 1 см²) измерена трижды со временем накопления спектра не менее 1 мин. Данные многократных замеров одного и того же участка сведены вместе с последующим определением среднего арифметического значения представленности металлов в сплаве, что дополнительно верифицирует результаты анализа, нивелируя негомогенность древних металлов.

Все измерения представлены в табличной форме и объединены в группы согласно наличию сплавообразующих элементов (табл. 1). Из итоговой таблицы исключены металлы, которые определяются в микроконцентрациях или не содержатся на поверхности образца. Это - редкоземельные металлы, входящие в состав большинства окислов, образующихся на изделиях из цветного металла при контакте с воздухом и водой. Помимо данных о процентном содержании металлов, в строках таблицы представлены индивидуальные сквозные номера анализов, позволяющие быстро соотнести их с рисунком, а также паспортная информация находок с указанием памятника, участка, шифра.

Результаты анализа. Данные о составе изделий позволили распределить их по трём крупным группам в зависимости от наличия и соотношения легирующих компонентов (табл. 2). Помимо состава сплава учитывалось также место расположения находки, а именно - в культурном слое городища или селища она была найдена.

Латуни. Согласно полученным данным, почти 80% от выборки представлено латунными изделиями (и в материалах городища, и в культурном слое селища). Внутри конгломерата латунных предметов присутствуют украшения (подвески, спиралевидная пронизка, привески, накладки, фрагмент фибулы, перстень, пряжки, серьги), производственные предметы (фрагменты пластин, заготовки металла, куски проволок, стружка), предметы быта (фрагменты котелка, копоушки, варган, заклёпка). Наиболее многочисленная группа латуней - трёхкомпонентая, с добавлением свинца к сплаву меди и цинка. Содержание цинка в этих изделиях в среднем составляет 13,03% (от 1,2% до 33,53%), при этом преобладают высокоцинковистые сплавы. Классическая двухкомпонентная латунь, содержащая в составе сплавообразующих металлов только медь и цинк, представлена 12 предметами. В процентном содержании цинка (от 4,44% до 21,57%) её можно отнести к томпакам (цинка меньше 10%) и полутомпакам (содержание цинка от 10% до 30%). Практически все предметы из двухкомпонентной латуни представлены фрагментами пластин и проволоки, за исключением подвески (ан. 1077, 1078) и фрагмента котелка (ан. 1059). Многокомпонентные латуни содержат медь, цинк, олово, свинец, мышьяк в разных соотношениях: в изученной выборке выявлено 12 образцов с добавлением олова и свинца, 10 вещей с мышьяком и свинцом, а также 3 изделия, где представлены все 5 указанных выше сплавообразующих элементов.

Бронзы. Вторая по численности группа металлов - это бронзы. Отличительная их особенность - это наличие превалирующего количества меди с добавками, улучшающими производственные характеристики металла. В целом, кушманские бронзы исследуемой выборки найдены в разных категориях материала, представленного из культурных слоёв городища и селища. В отличие от находок латуней, здесь доминируют готовые изделия, а не заготовки и обрезки. Из 15 анализов 8 относятся к свинцово-оловянистым бронзам, 6 - к свинцовым бронзам и только одно изделие (привеска- бубенчик) изготовлено из высокооловянистой бронзы с содержанием олова 14,67% (ан. 1069).

Прочее. К этой категории отнесены два медных украшения; два изделия, выполненных из сплава на основе серебра, а также выплеск технически чистого железа (97,57%), что косвенно свидетельствует о наличии железообрабатывающего производства в рамках исследуемых площадок городища и селища.

Таблица 1

References

1. Ivanov A.G., Ivanova M.G., Ostanina T.I., Shutova N.I. Arkheologicheskaya karta severnyh rayonov Udmurtii [Archaeological Map of the Northern Regions of Udmurtia]. Izhevsk, 2004, 276 p. (In Russian).

2. Ivanova M.G. Khronologiya strukturnykh chastey gorodischa Uchkakar v basseyne r. Cheptsy [Chronology of Structural Parts of the Ancient Settlement Uchkakar in the Basin of the Cheptsa River]. Ezhegodnik finno-ugorskikh issledovaniy [Year-Book of Finno-Ugric Researches], 2016, issue 3, pp. 134-145. (In Russian).

3. Ivanova M.G., Zhurbin I.V. Kushmanskoye gorodische Uchkakar v basseyne r. Cheptsy: osnovnye itogi arkheologo-geofizicheskikh issledovaniy 2011-2013 gg. [The Kushmansky Ancient Settlement Uchkakar in the Basin of the Cheptsa River: Main Results of Аrchaeological and Geophysical Surveys of 2011-2013]. Ezhegodnik finno-ugorskikh issledovaniy [Year-Book of Finno-Ugric Researches], 2014, issue 3, pp. 71-77. (In Russian).

4. Ivanova M.G., Zhurbin I.V., Modin R.N. Kushmanskiy kompleks pamiyatnikov X-XIII vekov v bassejne r. Cheptsy: osnovnye resultaty mezhdistsiplinarnykh issledovaniy [Kushmansky Complex of Monuments of the 1013th centuries in the Basin of the Cheptsa River: Main Results of Cross-Disciplinary Researches]. Vestnik Umurtskogo universiteta. Seriya istoriya i philologiya [Bulletin of the Udmurt University. Series History and Philology], 2017, vol. 27, issue 4, pp. 581-586. (In Russian).

5. Ivanova M.G., Modin R.N. Kushmanskoye gorodische Uchkakar X-XIII vekov: materialy vneshney chasti v kontekste razvitiya srednevekovykh poseleniy [Kushmansky Ancient Settlement Uchkakar of the 10-13th centuries: Materials of an External Part in the Context of Development of Medieval Settlements]. Trudy Kamskoy arkheologo-etnographicheskoy ekspeditsii [Works of the Kama Archaeological and Ethnographic Expedition]. Perm, 2015, issue 10, pp. 138-151. (In Russian).

6. Modin R.N., Zhurbin I.V., Ivanova M.G. Mezhdistsiplinarnye issledovaniya i rekonstruktsiya oboronitel'nykh sooruzheniy finno-ugorskikh srednevekovykh poseleniy (Kushmanskoye gorodische Uchkakar) [Cross-Disciplinary Researches and Reconstruction of Fortifications of Finno-Ugric Medieval Settlements (Kushmansky Ancient Settlement Uchkakar)]. Rossiyskaya arkheologiya [Russian Archeology], 2018, issue 2. (In Russian).

7. Podosjenova U.A. O sostave tsvetnogo i dragotsennogo metalla izdelij iz srednevekovih arkheologicheskih pamjatnikov Chashkinskogo ozera [About Composition of Non-Ferrous and Precious Metal of Products from Medieval Archeological Sites of the Chashkinsky Lake]. Arkheologija Permskogo kraja. Svod arkheologicheskih istochnicov [Archeology of Perm Krai. Arch of Archaeological Sources]. Perm, 2014, issue III, pp. 546-558. (In Russian).

8. Russkikh E.L. Liteyniy instrumentariy i izdeliya iz tsvetnogo metalla vnutrenney chasti Kushmanskogo gorodischa Uchkakar IX-XIII vekov [Foundry Tools and Products from Non-Ferrous Metal of an Internal Part of the Kushmansky Ancient Settlement Uchkakar of the 9-13th centuries]. Vestnik museya arkheologii i etnographii Permskogo Preduralya [Bulletin of the Museum of Archeology and Ethnography of the Perm Cis-Urals], 2017, issue 7, pp. 45-51. (In Russian).

9. Russkikh E.L., Sabirova T.M. Tsvetnoy metal Kushmanskogo gorodischa Uchkakar IX-XIII vekov: rentgenophlourestsentniy analiz izdeliy i liteynogo oborudovaniya sredney i vneshney ploschadok pamyatnika [Non-Ferrous Metal of the Kushmansky Ancient Settlement Uchkakar of the 9-13th centuries: X-Ray Fluorescent Analysis of Products and Foundry Equipment of Average and External Platforms of a Monument]. Ezhegodnik finno-ugorskikh issledovaniy [Year-Book of Finno-Ugric Researches], 2017, issue 3, pp. 90-105. (In Russian).

10. Saprykina I.A., Pel'gunova L.A. Perspektivy issledovaniya arheologicheskih predmetov s pomoshch'yu RFA-spektrometrii (na primere M4 Tornado, Bruker, Germaniya) [Prospects for the Study of Archaeological Objects Using X-Ray Spectrometry (for Example, M4 Tornado, Bruker, Germany)]. Fotografiya. Izobrazhenie. Dokument [Photo. Picture. Document], 2013, no. 4(4), pp. 80-87. (In Russian).

11. Ostanina T.I. Lesagurtskij klad IX v. v bassejne reki Cheptsy: Katalog arkheologicheskoj kollekcii [Lesagurtsky Treasure of the 9th century in the Basin of the Cheptsa River: Catalog of an Archaeological Collection]. Izhevsk, 2015, 56 p. (In Russian).

12. Ostanina T.I., Kanunnikova O.M, Stepanov V.P., Nikitin A.B. Kuzebaevskij klad uvelira VII v. kak istoricheskij istochnik: monografija [Kuzebaevsky Treasure of Jeweler of 7th century as a Historical Source: Monograph]. Izhevsk, 2011, 218 p. (In Russian).

Размещено на allbest.ru