ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ МИНЕРАЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ В АРХЕОЛОГИИ
Анна РАДЧЕНКО
канд. геол. наук, зам. директора
Издательский дом «Академпериодика» НАН Украины
Изучены фрагменты мозаики из орнамента общественного здания городища Конские воды (Ореховский район, Запорожская обл.), извлеченные из грунтового слоя летом 2012 года.
На примере изучения показаны возможности применения минералогических методов для исследования археологических объектов. Кусочки мозаики имеют одинаковую основу, покрытую цветным слоем. Макроскопическое описание, изучение минерального, гранулометрического и химического состава (фотолюминесценция и спектральный анализ) фрагментов мозаики (их основы, подложки и цветного слоя) дали возможность определить элементы-хромофоры (медь, олово, свинец, серебро, сурьма, кобальт и др.) и некоторые характерные примеси (барий, фосфор, мышьяк, ртуть). В результате на основании полученных данных стало возможным сгруппировать разноцветные фрагменты в зависимости от технологии нанесения пигментов на одинаковую основу. Выделено три варианта изготовления плитки, установлена мно- гоэтапность процесса ее изготовления, в том числе многостадийная термообработка (обжиг) при разных значениях температуры. Основа у всех плиток одинаковая, для ее создания использованы речные аллювиальные отложения, возможно, местные. Для лучшего скрепления вещества в массу добавлен истертый гипс, который иногда кристаллизуется в результате прогрева плиток. Эти же отложения только иной степени просеивания и так же с добавлением гипсовой пыли использованы и для создания подложек. Для производства глазурей использовано не местное (не украинское) сырье из разных источников, о чем свидетельствует наличие разных элементов-примесей в пигментах. Таким образом, разница в способе нанесения и закрепления глазурей полностью объясняется их химическим составом. На основании полученных результатов сделаны предположения относительно происхождения мозаики.Ключевые слова: городище Конские воды, мозаика, пигмент, кашин, Золотая Орда.
ВСТУПЛЕНИЕ
Летом 2012 года благодаря гостеприимству и открытости «Новой археологической школы» мне удалось принять аматорское участие в археологических работах на памятнике Мечеть-Могила в Ореховском районе Запорожской области — городище Конские воды. Руководивший студенческой практикой и раскопками М.В. Ельников захватывающе рассказывал о северном ответвлении Великого Шелкового пути, проходившего через Запорожскую область и вызвавшего здесь к жизни золотоордынские города, пережившие период культурного расцвета в XIII—XIV вв. К сожалению, сейчас я смогла найти в сети только несколько новостийных материалов со ссылками на М.В. Ельникова [1—4] и перепечатки из них на других ресурсах, список научных статей на сайте Запорожского национального университета заканчивается 2014 годом [5]. Суть этих сообщений такова: древнее городище на левом берегу р. Конка возле сел Кирово и Юрковка в XIV веке могло похвастаться населением около 20 тыс. человек, о чем свидетельствуют остатки нескольких больших зданий и результаты археологических работ. В раскопках одного из строений, предположительно мечети размером около 20 ? 20 метров, построенной из местного камня и кирпича, я и принимала участие. На то, что строение действительно относится к эпохе Золотой Орды, указывало множество обломков кашинной плитки. «Кашинная керамика появилась в XI—XII вв. в Иране как подражание дорогим китайским фарфоровым изделиям. Впоследствии она выделилась в особую группу керамики. Плитка изготовлялась из высококачественной фарфоровидной кварцево-фриттовой массы и получила широкое распространение в XII— XVII вв. в Иране, Средней Азии, Закавказье и Золотой Орде» [1]. Разноцветные разной формы фрагменты кашина в соответствии с четко продуманным узором монтировали на стены в свежий еще раствор, так называемую шубу. По остаткам шубы орнаменты можно было частично восстановить, получалось интересно и красиво, но на вопросы из чего краски, что служило пигментами для бирюзовой, синей, зеленой, желтой, красной глазури, и откуда они взялись в Запорожской области, ответа не было.
Так и возникла идея этого камерного исследования. В начале 2013 года я отдала М.В. Ельникову эти материалы, но, полагаю, он не нашел им применения — слишком уж авантюрны и малодоказательны они ему показались. Но я полагаю, что по крайней мере как опыт применения исследовательских минералогических методов в археологии этот материал имеет право на существование. Тем более, что выполнена работа была в неоккупированном еще Крыму, в Крымском отделении Украинского государственного геологоразведочного института (г. Симферополь), ныне полностью уничтоженном, где работали мои родители — И.Е. Палкин и Е.Ю. Палкина. Я очень признательна им и другим сотрудникам КО УкрГГРИ за возможность сделать эту работу.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследованы фрагменты мозаики из орнамента общественного здания городища Конские воды, извлеченные из грунтового слоя летом 2012 года. Своих фотографий этих фрагментов у меня нет, но они выглядели так же, как и представленные [3, 4].
Кусочки мозаики имеют одинаковую основу, покрытую цветным слоем. Преимущественно цветной слой состоит из белой сливной массивной подложки (основа — ангоб (?)) и верхнего цветного покрытия белого, синего (более и менее интенсивного), зеленого, бирюзового (ярко- и светло-бирюзового), желтого и красного цветов. Фрагменты красного и желтого цветов имеют матовую поверхность, которая довольно легко царапается, остальные — блестящую и более плотную. Для желтых фрагментов использована чуть другая подложка, не белого, а бело-голубого цвета и несколько более однородная. Зеленые фрагменты поверх цветного слоя покрыты прозрачным тонким слоем радужного (ирридирую- щего) стекла, напоминающего люстр.
Изучен минеральный, гранулометрический и химический состав фрагментов — их основы, подложки и цветного слоя, применены методы флюоресцентного, спектроскопического и спектрального анализа. Использование спектроскопии оказалось малопоказательным, потому здесь приведны только данные по флюоресценции и спектральному анализу.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ
Макроскопическое описание и минеральный состав (бинокуляр, ув. 25). Кратко состав образцов охарактеризован в табл. 1. Ниже приведено их макроскопическое описание.
Фрагмент синий (№ 5). Суммарная толщина цветного слоя составляет 0,2 мм, половина приходится на белую подложку (основу), половина — на цветное покрытие. Цветной слой синий стеклянный, поверхность стеклянной массы ровная, покрытая трещинами. Синее стекло при раздавливании раскалывается на неравномерные неправильной формы крупные кусочки (до 5 мм). В синем покрытии почти нет включений, масса ровная и плотная, в глубине ее видны пузырьки воздуха и недоплавленные осколки кварца (зерна с оплавленными краями), от которых и расходятся трещинки. Пузырьков воздуха больше в нижней части покрытия, там же видны пылевидные темные частицы (вероятно, магнетит). Вблизи осколков кварца окраска стекломассы от светло-голубой осветляется и становится практически белой.
Под стеклом находится белая подложка, состоящая из сплавленных зерен кварца, гранулярно однородных, белых и прозрачных. Подложка при физическом воздействии разрушается равномерно до естественного размера зерен — около 1 мм и менее, иногда до 0,2 мм. Кварцевые зерна подложки, как и кварц основы фрагментов, взяты из речного аллювия, о чем свидетельствует высокая степень окатанности, остроугольных обломков нет. Кусочки стекла слегка оплавлены, но в подложке есть и остроугольные осколки (возможно, для создания подложки кварцевые зерна пытались дополнительно измельчать). Входящий в подложку в небольшом количестве калиевый полевой шпат (КПШ) представлен слабоокатанными зернами.
Таблица 1. Характеристика фрагментов и их минеральный состав
| Компонент | Номер образца и описание (цвет верхнего слоя) | ||||||||
| 1 | Ia | 2 | 3 | 4 | 5 | 5а | 6 | 7 | |
| Яркобирюзовый | Светлобирюзовый | Основа мозаики | Белый | Желтый | Синий (светлый) | Синий (темный) | Зеленый | Красный | |
| Кварц | 10-15 | 15-20 | 30 | 15 | 15 | 15 | 15 | 30 | 15 |
| Стекло (верхняя часть цветного слоя) | 15 | 15 | — | 15 | — | 15-20 | 20-25 | 20 | — |
| Стекло белое (подложка и материал, рассеянный в массе основы) | 35—40 | 35-40 | 20 | 30 | 20 | 60-65 | 55-60 | до 40 | 60-65 |
| Гипс | 30 | 25 | 50 | 30 | 30 | 3-5 | 3-5 | 10 | 3-5 |
| Гидроокислы железа | 1-2 | Ед. з. | Ед. з. | Ед. з. | 1-2 | 1-2 | 1 | — | |
| Калиевый полевой шпат | Ед. з. | Ед. з. | Ед. з. | ДО 1 | ДО 1 | Ед. з. | Ед. з. | — | Ед. з. |
| Магнетит | — | — | Ед. з. | Ед. з. | Ед. з. | — | — | Ед. з. | — |
135
Примечание. Присутствующие во всех образцах гипс, магнетит и окатанные зерна кварца, очевидно, представляют собой материал основы плиток — кварцевый речной аллювиальный песок, смешанный с дробленым до пылевидного состояния гипсом. Карбонатный материал отсутствует. Ед. з. — единичные зерна. Во всех образцах установлены кусочки металла серого цвета — современное загрязнение, связанное с пробоподготовкой. Обр. № 5 синий, окрашен интенсивно, по цвету похож на лазурит. В обр. № 6 обнаружены осколки верхнего слоя — тончайшие пластинки радужного стекла — 1—2 %.
Подложка нанесена на пористую массу желтоватого цвета — основу мозаики, состоящую из кварца, гипса в виде мелких кристалликов и пыли, единичных зерен КПШ и магнетита. Основа не содержит примесей карбонатного материала. То есть это упомянутые уже речные аллювиальные отложения, широко развитые на территории Украины, конкретных выводов о месте их добычи сделать на основании минерального состава невозможно.
Фрагмент бирюзовый яркий (№ 1). Суммарная толщина цветного слоя составляет 0,2 мм, на белую основу приходится меньше половины. Остальное — как в образце № 5.
Фрагмент бирюзовый светлый (№ 1а).
Суммарная толщина цветного слоя составляет 0,3—0,5 мм, на белую основу приходится больше половины. Остальное — как в № 5, но на поверхности стекла нет трещин.Обломки кварца в обр. № 1 и 1а окатаны меньше и более крупные, чем в № 5, больше отмечено расколотых зерен. Размер их 0,1—0,5 мм. Похоже, что для плитки типа № 5 песок был просеян более тщательно и взята фракция с меньшим размером зерен.
Стекло представлено преимущественно осколками, обломки его мало оплавлены, размер обломков — от 0,1 до 0,5 мм.
Гипс остроугольный, образует скопления либо присутствует в виде пыли. Мелкие кристаллы гипса образовались в процессе прогрева массы.
Бирюзовое покрытие, как и синее, раскалывается при физическом воздействии на крупные (до 5 мм) неправильной формы осколки. Поверхности осколков блестящие, полупрозрачные до просвечивающих, с пузырьками воздуха, без включений.
Фрагмент белый (№ 3). Суммарная толщина цветного слоя составляет 0,5 мм, на белую подложку приходится около 0,1 мм. Остальное — как в № 5, на поверхности стекла почти нет трещин. Есть включения дымчатого кварца и кусочков синего и бирюзового стекла. Кварц крупнозернистый, с включениями, слабо окатанный, присутствуют осколки 1—1,5 мм, основную массу составляют окатанные зерна 0,1—0,5 мм.
Белая основа, как в обр. 5, 1, 6, состоит из прозрачного стекла, смешанного с гипсом и зернами кварца.
Верхнее покрытие молочно-белого цвета, стекло в нем чистое, плотное, однородное, с редкими пузырьками воздуха ближе к основе.
Фрагмент зеленый (№ 6). Суммарная толщина цветного слоя составляет 0,5 мм, на белую основу и зеленый слой стекла приходится по 0,2 мм, около 0,1 мм составляет самый верхний тонкий слой — чистое стекло с радужным эффектом (ирризация). Таким образом, в зеленых фрагментах на основу нанесены три слоя вещества в отличие от всех прочих двухслойных. Может быть, это связано с меньшей стойкостью зеленого пигмента к поверхностным условиям? Верхний слой стекла тоньше 0,1 мм, радужный, плотный, прозрачный, откалывается от зеленого стекла легко, образуя пластинки разного размера.
Зеленый слой состоит практически из чистого стекла, сильно трещиноватый с включениями зерен кварца. Зеленое стекло более прозрачное и однородное, чем другие. В нем меньше пузырьков воздуха (практически нет). Стекло при раздавливании раскалывается на неравномерные неправильной формы крупные кусочки (до 5 мм).
Белая подложка при физическом воздействии разрушается равномерно до естественного размера зерен — в основном до 1 мм, минимальный размер зерен — 0,1 мм.
Кварцевые зерна подложки и основы плитки размером 0,1—0,5 мм. Кусочки стекла слегка оплавлены, но в подложке есть и остроугольные осколки. КПШ представлен слабоокатанными зернами.
Фрагмент желтый (№ 4). Суммарная толщина цветного слоя составляет 0,3—0,5 мм, на верхний желтый слой приходится не более 0,1 мм. Желтое вещество представляет собой пористую с матовой поверхностью массу с редкими вкраплениями кварца. Остатки краски имеют вид примазок в трещинах, пыль от краски рассеяна в общей массе пробы. Это вещество нанесено на голубовато-белую сливную плотную массивную существенно кварцевую подложку. Имеются искусственно нанесенные царапины до подложки, очевидно для лучшего закрепления пигментного слоя.
Кусочки подложки чаще всего имеют размер до 2 мм, очень редко — до 5 мм. Остальное — как в прочих образцах.
Фрагмент красный (№ 7). Суммарная толщина цветного слоя составляет 0,3 мм, на белую подложку приходится 0,2 мм, не более 0,1 мм составляет похожая на желтую (№ 4) пористая с матовой поверхностью масса с редкими вкраплениями кварца. На поверхности имеются выпуклые трещины, заполненные кварцем (вероятно, они образовались при прогреве плитки).
Подложка представлена сливной плотной белой массой, аналогичной подложке желтых фрагментов, на которую была нанесена краска. Плитки с нанесенной краской, очевидно, были прогреты, поскольку на нижней поверхности цветного покрытия, там, где оно примыкает к подложке, обнаруживается тонкий слой чистого, плотного, прозрачного стекла, то есть краска как бы приварена.
Остальное — как в прочих образцах.
Такое описание позволяет выделить три варианта изготовления плитки и свидетельствует о многоэтапности процесса. Первый вариант (фрагменты белые, бирюзовые, синие) — на тонкую подложку приплав- лен стекловидный цветной слой. Второй вариант (фрагменты желтые и красные) — на более плотную и тонкозернистую подложку с механическими дефектами нанесен слой пигмента с пористой матовой поверхностью. И третий вариант — зеленые фрагменты, пигментный слой которых дополнительно защищен тончайшим слоем кварцевого стекла.
Основа у всех плиток одинаковая, для ее создания использованы речные аллювиальные отложения, возможно, местные. Для лучшего скрепления вещества в массу добавлен истертый гипс, который иногда кристаллизуется в результате прогрева плиток. Похоже, что эти же отложения, только иной степени просеивания и так же с добавлением гипсовой пыли, были использованы и для создания подложек, но их создавали уже два вида. Один вид — для белых, синих, бирюзовых и зеленых фрагментов, менее плотный, с более крупными зернами. Другой — для желтых и красных фрагментов, требовавших для закрепления красящего слоя более плотной основы. Возможно потому, что желтый и красный красящий слой не содержит кварцевого материала, а только пигмент.
Судя по всему, осуществлялась многостадийная термообработка (обжиг) при разных значениях температуры: первый этап — изготовление основы, обжиг; второй — нанесение подложки, обжиг (в зависимости от состава и необходимой результирующей плотности подложки обеспечивалась разная температура); третий — нанесение пигментного слоя, обжиг (так же при разных значениях температуры, ведь в желтых фрагментах приплавленной основы краски нет, а в красных есть); четвертый, для зеленых фрагментов, — нанесение стеклянного слоя, обжиг.
Фотолюминесценция. Изучение фотолюминесценции (свечения в ультрафиолетовых лучах) позволяет разделить образцы условно на две группы.
К первой принадлежат образцы, цветной слой которых характеризуется свечением, похожим на свечение кварцевого стекла — отдельные точки голубого цвета на общем темном фоне. Это плитки с белым, бирюзовыми, синими цветными слоями.
Образцы второй группы (с желтым, красным и зеленым цветным слоем) слабо светятся бурым светом: желтые чуть светлее, чем красные. Зеленые светятся тем же цветом, что и красные, темно-бурым, но менее интенсивно. Такое свечение образцов второй группы может объяснить присутствие в пигментах свинцовых охр.
Это подтверждает идею о необходимости применения разных методов нанесения и закрепления пигментного слоя в зависимости от состава пигмента.
Спектральный анализ. Результаты спектрального анализа (рентгеноспектральный метод), представленные в табл. 2, позволяют сделать некоторые выводы о природе пигментов и исходном сырье для глазури. По содержанию ключевых элементов-хромофоров и характерных примесей сгруппировать фрагменты (образцы) можно так:
1. Фрагменты 2 и 3 (основа и белая плитка) высокое содержание элементов-хромофоров не установлено. Полученные параметры соответствуют составу кварц-глинистой смеси, описанной при микроскопическом исследовании.
2. Фрагменты 1, 1а и 6 (бирюзовый, яркий и светлый, а также зеленый). Элементами-хромофорами служат медь, свинец, олово, серебро, сурьма. Характерно высокое содержание меди (возможно, купорос), свинца (охра) и олова. Очевидно, с изменением соотношения этих ком-
Таблица 2. Результаты спектрального анализа фрагментов мозаики, %
| Элемент | Образец (цвет мозаики) | ||||||
| Цветной слой бирюзового цвета (1 и 1а) | Основа мозаики (2) | Цветной слой белый (3) | Цветной слой желтый (4) | Цветной слой синий (5 и 5а) | Цветной слой зеленый (6) | Цветной слой красный (7) | |
| Cu | 1,5 | 0,01 | 0,005 | 0,05 | 0,008 | 1,2 | 0,01 |
| Pb | 0,5 | 0,008 | 0,032 | 6,3 | 0,05 | 12,0 | 0,5 |
| Co | 0,0008 | 0,0005 | 0,0004 | 0,0012 | 0,12 | 0,001 | 0,0012 |
| Ni | 0,0012 | 0,0004 | 0,0005 | 0,0005 | 0,0004 | 0,0012 | 0,001 |
| Zn | 0,004 | 0,0025 | 0,005 | 0,004 | 0,005 | 0,0032 | 0,004 |
| Mo | 0,0002 | 0,0025 | 0,0002 | 0,0063 | 0,00032 | 0,0005 | 0,00035 |
| Cr | 0,0008 | 0,01 | 0,001 | 0,0020 | 0,00063 | 0,0012 | 0,0015 |
| V | 0,0015 | 0,0032 | 0,002 | 0,0063 | 0,002 | 0,0063 | 0,0032 |
| Ti | 0,04 | 0,5 | 0,063 | 0,1 | 0,04 | 0,1 | 0,1 |
| Sn | 0,32 | 0,0008 | 0,008 | 8,0 | 0,1 | 2,5 | 0,0063 |
| Mg | 4,0 | 0,2 | 2,5 | 2,0 | 2,5 | 2,0 | 2,0 |
| Mn | 0,015 | 0,02 | 0,02 | 0,015 | 0,02 | 0,015 | 0,02 |
| Ba | — | — | — | — | 0,04 | — | — |
| Nb | — | 0,002 | — | — | — | — | — |
| Zr | — | 0,004 | 0,0032 | 0,004 | 0,005 | 0,005 | 0,005 |
| Ga | 0,0004 | 0,0008 | 0,0005 | 0,0008 | 0,0008 | 0,0004 | 0,0008 |
| La | 0,001 | 0,0012 | 0,0012 | 0,0012 | 0,001 | — | 0,0012 |
| Ag | 0,0002 | 0,0005 | 0,00008 | 0,002 | 0,000002 | 0,008 | 0,00005 |
| Bi | 0,0005 | 0,0002 | — | 0,0040 | — | 0,0004 | 0,0002 |
| Li | 0,002 | 0,001 | 0,0015 | Sb | 0,0015 | Sb | 0,0015 |
| P | 0,1 | 0,2 | 0,1 | 0,5 | 0,8000 | 0,5 | 0,8 |
| As | 0,01 | — | — | 0,01 | 0,2 | 0,063 | 0,01 |
| Sb | 0,015 | — | — | 1,0 | 0,005 | 3,2 | 0,32 |
| Hg | — | — | — | — | 0,0063 | — | — |
| Tl | 0,00012 | 0,0005 | — | — | — | 0,00012 | — |
| B | 0,0080 | 0,0032 | 0,01 | 0,008 | 0,012 | 0,008 | 0,01 |
| Al | 0,63 | 0,8 | 0,8 | 1,5 | 1,0 | 1,0 | 1,5 |
| Fe | 0,5 | 0,8 | 0,8 | 0,63 | 1,5 | 0,8 | 0,8 |
Окончание таблицы 2
| Элемент | Образец (цвет мозаики) | ||||||
| Цветной слой бирюзового цвета (1 и 1а) | Основа мозаики (2) | Цветной слой белый (3) | Цветной слой желтый (4) | Цветной слой синий (5 и 5а) | Цветной слой зеленый (6) | Цветной слой красный (7) | |
| Ca | 3,2 | 0,15 | 2,5 | 2,0 | 2,5 | 2,5 | 2,0 |
| Si | 25,0 | 40,0 | 25,0 | 25,0 | 25,0 | 25,0 | 32,0 |
| Na | 1,5 | 0,8 | 12,0 | 8,0 | 12,0 | 8,0 | 1,0 |
Примечание. Be, Ce, Y, Yb, W, Ge, Sc, Sr, Cd, Au — не обнаружены. Анализ выполнен инженером-химиком Г.Н. Рейн. На некоторых анализах лития стоит знак сурьмы — ее слишком много и она не дает определить наличие или отсутствие лития. Кремния на самом деле намного больше (полуколичественный метод анализа). Жирным выделены цифры, указывающие на элементы-хромофоры и характерные примеси (серебро в желтой и зеленой плитках; барий, фосфор, мышьяк, ртуть — в синей). Очевидно, кобальт (обр. 5 и 5а) привезен вообще из других мест: совершенно не типично повышенное содержание бария, фосфора, мышьяка и ртути — т. е. другой не только тип месторождения (формация), но и район добычи.
понентов меняется цвет глазури: Sn : Pb : Cu = 1 : 1,56 : 4,69 (бирюзовый цвет), Sn : Pb : Cu = 1 : 4,8 : 0,48 (зеленый). Добавка свинца к красителю на основе меди придает ему голубой оттенок. Для зеленой поливы установлено также высокое содержание серебра, обусловливающее, возможно более высокую прозрачность стекла.
3. Фрагменты 4 и 7 (желтый и красный). Характерно высокое содержание свинца без повышенного содержания меди. Элементы-хромофоры: в красном фрагменте только свинец, в желтом еще присутствуют олово, серебро и сурьма, содержание олова и серебра высокое.
4. Фрагменты 5 и 5а (синий). Эта группа характеризуется повышенным содержанием (либо наличием) элементов, не установленных в других видах глазурей — кобальт (синий хромофор), барий, фосфор, мышьяк, ртуть. Другой состав элементов-примесей позволяет предполагать для этой глазури другой вид исходного сырья, т. е. другой тип руд, использованных для получения краски (глазури).
Возможно, минеральным сырьем для получения краски (пигмента для глазурей) для образцов 1, 1а, 4, 6, 7 служили полиметаллические свинцово-оловянные руды, в первую очередь — выходящие на дневную поверхность окисленные их части, где рудные минералы подвергши- лись вторичным преобразованиям. Для образцов 5 и 5а — кобальтосодержащие руды.
Довольно высокое содержание натрия можно объяснить его вхождением в состав соды, используемой с давних времен для стеклования.
Кремний, алюминий, магний, кальций — основные составляющие стекла и подложки. Прочие элементы — примеси в минералах (кварце, глинистых, КПШ, магнетите и пр.), от которых и сейчас не так легко очистить сырье.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ И НЕКОТОРЫЕ ГИПОТЕЗЫ
Для сравнения полученных результатов с результатами других подобных исследований я старалась подобрать источники, где применялись бы подобные методы либо описаны похожие на исследуемые фрагменты. Это оказалось не просто: все исследователи пользуются доступными им методами, унифицированного комплекса методов не существует. Но некоторые параллели провести можно. Например, полученные по фрагментам мозаики городища Конские воды результаты не противоречат результатам количественного спектрального анализа глазурей (рентгеноспектральный метод), приведенным в работе В.Ю. Коваля [6] для «полуфаянса» бирюзового без дополнительного декора, %: Na2Q — 14—14,2; K2Q — 1,5—1,6; СаО — 4,4—4,6; SnQ2 > 0,1; PbO — 2,8—3,3; Sb2O3 > 0,1; MgQ > 2—2,3; Al2O3 — 1,2—1,6; MnO > 0,1; FeO — 0,5; CuO — 0,5—0,6; СоО — нет; SiQ2 — 70—71; Ti > 0,1.
Периодизацию и классификацию глазурованной керамики, в том числе и архитектурной, на территории подсоветской Средней Азии выполнила Г.В. Шишкина [7]. При этом основными она считала не стилистические, а именно технологические признаки, выделяя в отдельную группу фаянс (кашин) без ангоба либо с белым ангобом. Qна указывает, что по составу «архитектурная» и «посудная» глазурь практически не различаются. Строительные плитки выделены ею в отдельный тип в ходе проведения типизации изделий, а глазури и технологии изготовления зависят от времени изготовления и местоположения производства. По качеству глазурного покрытия в отдельные группы ею выделена, среди прочих, непрозрачная либо прозрачная (мутноватая) щелочно-свин- цово-оловянная. Правда, фаянс (кашин) в посудной керамике наиболее часто встречается без ангоба. Qблицовочные плитки и изразцы выделены в отдельную группу только (!) по функциональному назначению. И указано, что «около середины ХІІ в., с распространением фаянсовой (кашинной) посуды, гончары пользовались двумя видами голубой (бирюзовой) глазури: непрозрачной — для нанесения на лессово-глиняную основу и прозрачной — на фаянсе. Первая глазурь по составу мало отличалась от ранних полупрозрачных щелочно-свинцово-оловянных, а вторая, вероятно, была щелочной». Здесь же указано, что, по данным Института истории и археологии АН УзССР, температура плавления прозрачных глазурей второй половины ІХ—Х вв. не превышала 750 °С.
В архитектурный декор глазурованные детали вводятся не раньше второй половины ХІ в. Сначала их изготовляли из лессово-глиняной массы в виде плоских прямоугольных плиток с глазурью белого, голубого (бирюзового) и фиолетового (возможно, это темно-синий, кобальтовый, по цвету подобный лазуриту) тонов. При этом щелочно-свинцово-оло- вянные глазури (с температурой обжига около 860 °С) характерны для Самарканда. Со второй половины ХІ в. четко фиксируется появление кобальтового красителя в глазурях архитектурного декора, в том числе и в Афрасиабе, древней согдийской столице, легендарной Мараканде (нынешний Самарканд), где при расширении и ремонте соборной мечети в ХІІ в. для украшения стены у михраба были использованы глазурованные голубые кирпичи со скошенными длинными боковыми плоскостями, очень похожие на обнаруженные на городище Конские воды. При раскопках цитадели Афрасиаба обнаружены многочисленные одно- и двухцветные простые кирпичики, одноцветные прямоугольные, звездчатые, трапециевидные, треугольные плитки, также очень похожие по внешнему виду на орнаментальные фрагменты, обнаруженные на городище Конские воды.
Одноцветные глазури на фаянсе (кашине) наиболее распространены в Согде в ХІІ — начале ХІІІ в., это так называемая [7] самаркандская голубая непрозрачная либо полупрозрачная щелочно-свинцово-оловян- ная глазурь, обнаруженная на лессово-глиняном черепке с ангобом.
Полученные результаты определения химического и элементного состава фрагментов мозаики городища Конские воды позволяют соотнести их с известными пигментами [8] (табл. 3).
Масса результатов анализа минерального состава, гранулометрии, химического состава, а также технологических описаний приведены в книге Роберта Мейсона [9], где детально проанализирована и описана посудная глазурь Ирака, Ирана, Египта и Сирии приблизительно с конца VIII до начала XVI вв. Это наиболее полное, детальное, современное исследование из доступных мне на момент исследования. Иран, к сожалению, описан преимущественно поздний — XV век, более ранние описания касаются только люстрованой или многоцветной посуды. Глазури Египта и Сирии, согласно [9], имеют однозначно другой состав, чем глазури Ирана и Ирака. Последние подобны обнаруженным в Украине. А именно, для производства глазурей Египта и Сирии использовано совершенно иное сырье, что видно, конечно, не по составу глины и кварцевого песка, а по составу пигментов, имеющих другое соотношение компонентов и состав примесей.
Не вдаваясь в подробности всех описанных в этой книге результатов упоминаю здесь коротко только те, что показались мне интересными и полезными. Например, в [9] представлена диаграмма типизации щелоч- но-свинцово-оловянных глазурей по соотношению значений содержания оксидов свинца и олова на основании результатов микрозондового анализа. Именно она наглядно иллюстрирует различия в происхождении глазурей Иранского нагорья и Египта. Описанная В.Ю. Ковалем [6]
Таблица 3. Состав, некоторые химические
и термические свойства употребляемых пигментов [8]
на основании результатов спектрального анализирования бирюзовая глазурь попадает в поля глазурей Басры, а обнаруженная в Запорожской области глазурь, в свою очередь, подобна ей по составу.
Р. Мейсон также, как и Г.В. Шишкина, проводит типизацию описываемых фрагментов посудной и архитектурной керамики на основании ее предназначения, детально описывая предметы и их части, а химия и технология играют вспомогательную роль. Самыми интересными мне показались результаты, приводимые Р. Мейсоном для выделенных им первой и второй групп, объединяющих по-разному орнаментированную посуду. Возраст ее — VIII и ЇХ вв., это самая простая монохромная бирюзовая глазурь. Позже начинается украшательство, люстр, многоцветье, соотношение компонентов в глазури становится другим, но исходное сырье остается тем же. Подобная фрагментам глазури городища Конские воды по составу и третья группа глазурей Басры [9]. Она чуть более поздняя, в ней меньше SiO2 и больше металлов. Но ведь это посудная глазурь, очевидно, что сам слой посудной глазури тоньше, чем глазури архитектурной, и требует она большей однородности, меньшей зернистости. Близко к полю глазурей Басры на названной выше диа- граме расположено также поле «обычных» глазурей Кашана (не люстрированных и не от чаш Минаи, в которых, естественно, значительно больше металла, использованного для росписи и люстра). Данные о химическом составе глазури Кашана похожи на полученные нами данные, но они приведены по единичным предметам, т. е. отдельным посудным фрагментам, потому требуют подтверждения.
На первый взгляд, сравнивать глазури Согда и Басры малопродуктивно. Некоторые ограничения накладывает и то, что Г.В. Шишкина работала с коллекциями преимущественно советскими, а Р. Мейсон — с западными. Единственная точка их пересечения — коллекция Музея западного и восточного искусства им. Богдана и Варвары Ханенко, но в обоих источниках не описаны те образцы из музея, которые могли бы быть нам интересны. Фрагментарность и разрозненость сведений, разное время проведения исследований и применение разных методов, использование разных лабораторий уводят попытки наметить связи в область догадок. Однако, геологические данные указывают на целесообразность таких гипотетических построений.
Согд, Кашан, Басра находятся в пределах одной геологической структуры, распространения одних и тех же формаций (рис. 1). Это массивы Копетдаг, Загрос, Приэльбрусье. Вся эта территория характеризуется широким развитием выходящих на дневную поверхность месторождений. А именно так называемых свинцовых шляп — желтых и красных свинцовых охр. Одно из самых известных месторождений называется Алмалык — рыжая вершина (рис. 2). Здесь же расположено много месторождений с широким развитием минералов меди (часто представленных купоросами, сине-зелеными сульфатными соединениями меди). Это рыхлые, легкие в
Рис. 1. Согдиана. Топоним использовался как название области Сугуда — провинции империи Ахеменидов, девятнадцатая в списке царя Дария Великого на скале Бехистун, занимала территорию современных Таджикистана (кроме Памира) и Узбекистана (кроме Хорезма). Согдиана лежала к северу от Бактрии (URL: http://www. sogdcoins.narod.ru/sogdiana/pic/map2a.jpg)
обработке руды, на поверхности преимущественно окисленные, глубже — сульфидные, состоящие из ярких, разноцветных вторичных минералов, легких в добыче и обработке, служивших готовым сырьем для разнообразных красок. Все они характеризуются практически полным отсутствием железа, повышенным содержанием олова и несколько повышенным — серебра. Характерные минералы таких месторождений: малахит, азурит, брошантит, куприт, тенорит, самородная медь, золото и в незначительных количествах сульфиды — халькозин, халькопирит; комплексы фосфатных и силикатных соединений меди, таких как хризоколла, псевдомалахит, либетенит, бирюза, элит, медистые галлуазиты, смеси каолинита с хризоколлой, аморфные образования малахита. Вмещающие породы — кварциты, скарны (контактовые породы на границе внедрения магматических пород в глинистые осадочные), кварцевые песчаники, реже — глинистые породы. Возможно, они служили основой для кашина и ангоба, а в истертом виде и заполнителем для красок, добавкой к пигментам.
Рис. 2. Месторождение Кальмакыр расположено в 2—3 км восточнее города Алмалык (URL: http://masters.donntu.org/2009/mech/saparov/ind/index.htm). В плане рудный штокверк вытянут в С-3 направлении на 3,5 км при ширине 1,8 км. На глубину оруденение прослеживается до 1200 м. На месторождении выделено три природных типа руд: окисленные, смешанные и сульфидные, первые два из них практически отработаны открытым способом. Первичные сульфидные руды представлены более чем 150-ю минералами, окисленные содержат 50—100 % отн. меди в окисленной форме. Очевидно, и в 1054 г. это выглядело примерно также
На территории названных массивов все (!) современные месторождения и рудопроявления открыты и описаны по археологическим данным. Известно более тысячи старых горных выработок, относящихся к VIII—XIV векам, а наиболее активный период их разработки датируется X—XI вв. Например, на этой территории расположено Джезказганское месторождение меди, второе в мире по величине, принадлежащее к Главной медно-рудной провинции (Центральный Казахстан). В районе хребта Каратау (Южный Казахстан) известно множество месторождений полиметаллов и богатых свинцовых руд. Есть письменные свидетельства того, что еще во времена джунгаров и Тамерлана в этих краях добывали медь, серебро, свинец и использовали эти металлы при строительстве мечетей, в том числе и известного Туркестанкого мавзолея Ходжи Ахмеда Ясави.
Эти же территории в качестве источников сырья для глазурей Басры и Согда указывает Р. Мейсон, описывая аналогичные геологические факты и используя те же топонимы, что и в истории геологического изучения указанной территории, упоминая Алмалык и подобные ему месторождения полиметаллов, разработка которых велась во времена Малик-Шаха и султана Мухаммеда (Malik Shah, Sultan Muhammad). То есть, в период своего расцвета в второй половине ХІ — начале ХІІ вв. Великая империя сельджуков, в которую входили практически все земли Ирана и Ирака, захватив Самарканд, Фергану, Бухару, начинает активное строительство дорог, караван-сараев, медресе и мечетей. Кажется очевидным, что при этом активизируется и разработка крупных месторождений на захваченных территориях, повышается потребность в исправном функционировании торговых путей для транспортировки, в том числе, строительного материала.
Также Р. Мейсон [9] полагает, что глазури Сирафа (портового города времен сасанидов на берегу Персидского залива) также можно объединить и описывать вместе с глазурями Басры соответствующего периода. Глазури Сирафа по технологии и составу аналогичны глазурям Самарканда и Афрасиаба. Для всей территории Ирака вообще характерны щелочные свинцово-оловянные глазури, полупрозрачные и прозрачные, часто монохромные (даже для посуды). Правда температура обжига свинцовых и щелочно-свинцовых глазурей там несколько выше, чем на нашей территории: около 820—1100 °С.
Химический состав глазурей из Басры первой и второй групп, приведенный в [9], таков, %: Na2Q — 7,4—11,2; K2Q — 4,1—4,9; СаО — 4,8—6,7; SnQ2 до 5,6; PbO — 1,1—1,9; MgQ — 1,7—3,7; Al2O3 — 0,6—2,1; FeO — 0,5—1,0; SiQ2 — 67,6—73,9. Не даны результаты о содержании Sb2O3, MnO, CuO, СоО, Ti, в тоже время, в работе [6] указано меньше натрия и больше калия, однако сумма этих щелочей такая же.
Собственно глазурь содержит около 10 % окатанных зерен кварца, около 2 % КПШ, менее 1 % плагиоклаза, остальное — стекло. Размер зерен минералов — 0,1—0,8 мм, степень окатанности — от 0,2 до 0,9 (т. е. от частично сколотых до практически круглых). Зерна хорошо отсортированы. На микрофотографиях однотонной бирюзовой глазури в [9] видны основная стеклянная масса, в ней — зерна редких темноцветных минералов (преимущественный размер — до 0,0125 мм), более крупные оплавленные зерна кварца. И состав и описание практически соответствует полученным в KQ УкрГГРИ результатам.
Изложенное выше позволяет предположить, что могло быть примерно так. На Иранском нагорье существовали рудобывающие производства, к которым, очевидно, было приурочено и изготовление пигментов в виде сухих смесей на минеральной основе. Их дробили, истирали, смешивали с заполнителями и связующими компонентами и продавали. С Иранского нагорья сухие пигменты развозили в места изготовления керамики — архитектурной и посудной. Потому химия глазурей будет идентичной, а вот технология применения пигментов, различные добавки к ним и температуры обжига, а также основы, на которые наносили глазурь будут разными. В местах, где производили глазурованные изделия, т. е. там, где были печи, изготавливали основы для нанесения глазурей и подложки под глазурь уже из местного сырья, что, очевидно, диктовало и некоторые технологические особенности.
Например, в Самарканде на строительную керамику глазурь бирюзовая наносится непосредственно, без создания подложки (ангоба), т. к. там основа керамики преимущественно глинистая — плотная и
массивная. Возможно, глазурь там была более дешевой или лучшего качества (а может, и то, и другое), поскольку производство располагалось ближе к источнику сырья. Кроме того, территория Афрасиаба — лессовые холмы, где распространены довольно плотные глины. Они и служили основой для местной архитектурной керамики. Возможно, на такую плотную мелкозернистую основу наносить глазурь можно было без подложки — необходимое качество сохранялось. Интересно, что сейчас экскурсоводы и историки в Самарканде утверждают, что старые глазурованные элементы сохранились и выглядят лучше, чем изготовленные в последние десятилетия для реставрации памятников: все новые и реставрированные рассыпаются после первой-второй зимы, начинает растрескиваться, отлущиваться и осыпаться глазурь. Секреты старых составов и технологий «вечной» бирюзовой глазури сейчас восстановить не смогли.
В Украине, где распространены более рыхлые отложения, фрагменты мозаики, точнее, их основа, более рыхлая и крохкая — песчано-гипсовая с примесью глинистого материала. Глазурь на ней была бы менее устойчивой и долговечной, потому перед тем, как наносить дорогой краситель из привозного пигмента, прибывшего с Иранского нагорья по Великому Шелковому пути, эти фрагменты покрывали белой подложкой из мелко дробленой кварцево-гипсовой смеси. И именно потому на кирпичах ангоба нет — их делали по другой технологии и из другого сырья. Кирпичи значительно более плотные и однородные, обожжены при более высокой температуре, слой окрашенной в ярко-бирюзовый цвет поливы на них и так получался достаточно равномерным. Возможно также, что ангоб позволял уменьшить расход пигмента, поскольку делался из местного сырья и давал возможность наносить более тонкий слой краски. В пользу идеи о местном происхождении сырья подложки говорит также то, что открытая нами в 2012 году часть пола мечети в Конских водах была покрыта белым слоем кварцево-гипсовой «стяжки» толщиной 2—5 мм: так щедро расходовать строители могли более дешевое, скорее всего местное, доступное сырье.
Поскольку глазури, изученные в Украине и Средней Азии, различны по количеству кварца и гипса в них, можно также предположить, что пигменты, добытые на Иранском нагорье, «разбавляли» во многих местах: в точках перепродажи и там, где изготавливали глазурованные изделия. Их продавали по весу, потому продавцы в мешки с пигментом и в шихту добавляли кварцевый песок, который не могли, не успевали или не очень старались достаточно измельчить. Чем ближе к месту добычи минеральных составляющих красок (Иранскому нагорью), тем плотнее, однороднее и ярче глазурь — в литературных источниках не упоминаются кварцевые мелкие зерна и осколки, присутствующие в поливе, а в Украине они есть. Чем дальше от места добычи, тем выше цена, тем больше перекупщиков и тем хуже товар — обыкновенное торговое мошенничество. Возможно, «разбавление» пигментов позволяло удешевить производство, что покупателей плитки, видимо, устраивало.
ВЫВОДЫ
Проведено наиболее полное по набору примененных аналитических методов (из пока обнаруженных в литературе) исследование глазурей архитектурной керамики XIV в. в Украине.
Состав основы мозаичных плиток не позволяет сделать выводов о ее происхождении — это практически чистый аллювиальный кварцевый песок. Некоторые косвенные признаки позволяют предположить, что для основы сырье использовалось местное. Таким образом, вопрос о расположении ближайшей к месту строительства печи остается открытым.
Для производства глазурей использовано не местное (не украинское) сырье. Состав изученной глазури, имеющиеся археологические и геологические данные свидетельствуют, что сырье для нее могло быть добыто на территории Иранского нагорья и прилегающих землях — от Самарканда до Басры. На всей этой территории развиты однотипные геологические формации с близкими по составу полиметаллическими месторождениями, известными по крайней мере с VIII века.
Имеющиеся сведения о составе посудной глазури позволяют говорить об общем сырье для ее производства на указанной территории: описанные разными авторами составы свидетельствуют скорее о технологической разнице, чем вещественной.
Подтвердить или опровергнуть изложенное можно только на основании результатов аналогичного исследования строительной керамики этого региона при условии применения унифицированного комплекса методов.
Я искренне благодарна профессору Запорожского национального университета Михаилу Васильевичу Ельникову за предоставленные образцы для исследования и интересное общение, заместителю генерального директора Национального музея искусств имени Богдана и Варвары Ханенко Анне Борисовне Рудык — за возможность воспользоваться научной библиотекой музея и консультации, бессменному руководителю «Новой археологической школы» Олегу Валентиновичу Тубольцеву — за вдохновение и поддержку.
Список использованных источников
1. Левин С. НеДикое поле // ПравДа. — 2008. — № 30 (91) [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://garrett.org.ua/index.php?topic=78.0 — (Дата обращения 15.04.2017).
2. Запорожские студенты откопали мечеть времен Золотой Орды // Вести. — 2015. 19 авг. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://vesti-ukr.com/nauka-i- tehnologii/111434-zaporozhskie-studenty-otkopali-mechet-vremen-zolotoj-ordy — (Дата обращения 15.04.2017).
3. Кулаков К. В Запорожье представили уникальные артефакты средневековых городов Золотой Орды. // Время новостей. 2015. 24 апр. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://timenews.in.ua/170331/v-zaporozh-ye-predstavili-unikal-nye- artefakty-srednevekovykh-gorodov-zolotoy-ordy — (Дата обращения 15.04.2017).
4. Запорожские студенты раскапывали золотоордынский город на реке Конка (фото). // ZaБор. 2015. 06 авг. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://zabor.zp.ua/ www/content/zaporozhskie-studenty-raskapyvali-zolotoordynskii-gorod-na-reke-konka- foto — (Дата обращения 15.04.2017).
5. ПублікаціїЇ доцента М.В. Єльнікова. // Історичний факультет ЗНУ. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://history.znu.edu.ua/1773.ukr.html — (Дата звернення 15.04.2017).
6. Коваль В.Ю. Керамика Востока на Руси. Конец IX—XVII век. — М. : Наука, 2010. — 270 с.
7. Шишкина Г.В. Глазурованная керамика Согда (вторая половина VIII — начало XIII в.). — Ташкент : ФАН (Узбек. ССР), 1979. 157 с.
8. Технология и исследование произведений станковой и настенной живописи. — М. : Госниир, 2000 [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.art-con. ru/node/311
9. Robert B.J. Mason. Shine Like the Sun (Lustre-Painted and Associated Pottery from the Medieval Middle East). — Mazda Publishers, Inc. in assotiation with Royal Ontario Museum, 2004. — 266 p.
Anna Radchenko
PhD, vice president of the Publishing House «Akademperiodyka» of the National Academy of Sciences of Ukraine
THE EXPERIENCE OF USING MINERALOGICAL
METHODS IN THE ARCHAEOLOGY
The fragments of mosaic from the ornament of civil building of the Konskie Vody hillfort (Orikhiv district, Zaporizhya region), that were discovered during the excavations in 2012 were studied. On the example of the study, the possibilities of using mineralogical methods for studying archaeological objects are shown. The fragments of mosaic (kashin) have the same ground, covered with colorful layer. The colorful layer predominantly consists of the white backing solid support and the colorful white, blue (more or less intensive), cyan, green, turquoise, yellow or red covering over it. The fragments of yellow and red colors have matte coating, that is fragile and easily scratchable, the rest of the colors — shinier and denser coating. For yellow fragments support that is more homogeneous was used. Colorful layer of green mosaic was covered with transparent thin layer of rainbow (iridescent) glass. The macroscopic description and studying of mineral, granulometrical and chemical composition (photoluminescence and the spectral analysis) of the mosaic fragments (their ground, support and colorful layer) give the possibility to define the chromophores (among them — copper, tin, lead, silver, antimony, cobalt) and some other specific contaminants (barium, phosphorus, arsenic, mercury). The result of this is the possibility to classify the colorful fragments depending on the technology of application of pigments on the same ground. Three ways of producing the mosaic is allocated. The multistage character of the process of manufacturing that includes multistage thermoprocessing (roasting) under different temperature is shown. All mosaic types have the same ground, created using the alluvial deposits (probably local). For better bonding of the substance the worn gypsum is added to the mass, which crystallizes during the roasting of tile. The same deposits, but with different level of sifting and also with the addition of gypsum dust were used for the creation of solid substrate. Two types of this substrate were manufactured. The first one was used for white, blue, turquoise and green fragments; The second one (less tight and with bigger granules) — for yellow and red fragments, that need tighter ground for the fixation of colorful layer. For the production of glazes non-local (not from Ukrainian territories) raw materials were used. They were delivered from different sources, as evidenced by the presence of different elements-impurities in pigments. Thus, the difference in the ways of application and fixing of glazes is completely explained by their chemical composition. The assumptions about the origins of mosaic are made on the basis of the results of analysis.
Keywords: Konskie Vody hillfort, mosaic, pigment, kashin, Golden Horde.