Методи природничих наук для реконструкції процесу випалу кераміки

Анотація

Проведено реконструкцію режиму випалювання кераміки раннього залізного віку з Північного Причорномор’я за матеріалами деяких пам’яток осілості з лісостепу і поховань ранніх кочовиків степової зони. Режим випалу кераміки і вміст мінеральних фаз визначені методом ДТА-ТГ. При нагріванні зразків спостерігаються характерні реакції, що відповідають за дегідратацію, декарбонатизацію, фазові переходи і ін. Склад глин визначався за допомогою рентгенофазового аналізу (РФА).

Експериментальне дослідження було проведено на фрагментах посудин з лісостепових поселень Глінжень II-Ла Шанц (Glinjeni 10) і Суботів (Subotiv 29), а також степових поховань ранніх кочовиків Касперівка (Kasperіvka 89), Пришиб (Pryshyb 105) і Великодолинське (Velykodolynske 126).

РФА показав схожий мінералогічний і фазовий склад зразків кераміки (табл. 1). У всіх зразках були виявлені кварц, слюда (мусковіт/флогопит), польові шпати (мікроклін/альбіт). Були діагностовані кальцит, рутил, анатаз, амфібол і магнетит (табл. 1)

Криві ДТА (рис. 2) показують ендотермічні і екзотермічні піки, котрі діагностують відмінності мінерального складу. Широкий ендотермічний пік в діапазоні 30—200 °С у всіх зразках показує вихід адсорбційної води, тобто, дегідратацію незв’язаної води. Цей ефект також підтверджується зміною маси зразків в цьому інтервалі температур. Широкий екзотермічний пік в інтервалі 250—500 °С вказує на вигоряння органічного матеріалу, присутнього у всіх зразках.

Ендотермічні піки, що проявляються в діапазоні від 550 до 700 °С, відповідають за вихід кристалізаційної води із шаруватих силікатів. Пік в районі 650 °С вказує на збереження каолініта в процесі випалу кераміки в давнину і, відповідно, температура випалу такої кераміки не перевищувала цього значення (Ravisankar et al. 2014). Ілліт/мусковіт починають втрачати воду при температурі близько 700 °С і їх повна дегідратація відбувається при температурі 850—900 °С (Maritan et al. 2005). На кривих ДТА зразків з найбільшим вмістом (за даними РФА) ілліта/мусковіта ми спостерігаємо ендотермічні піки в цій області 679 °С (Glinjeni 10), 670 °С (Pryshyb 105) і 650 (Velykodolynske 126). А найбільшу втрату маси в температурах відповідають за дегідратацію глинистих мінералів 200—400 °С показують ці ж зразки (табл. 2).

Карбонати починають розкладатися при 650 °С. У зразку Gligeni 10 з найбільшим вмістом мінералів групи карбонату спостерігається яскравий ендотермічний пік при температурі 854 °С. В інших зразках пік в цій області проявляється слабо і за даними РФА кальцит присутній в кількості менше за 1,0 %, або зовсім відсутній. В інших зразках ендотермічний пік спостерігається в інтервалі температур 566—576 °С.

Отже, пік в районі 570 °С вказує на те, що проаналізовані посудини (зразки) випалювалися при температурі, що не перевищувала 650 °С. Тобто, при виготовленні досліджених посудин використовувався випал у вогнищі. Використаний метод ДТА-ТГ підтвердив припущення археологів про те, що посуд, з якого були відібрані зразки, не був виготовлений спеціально для поховань, а тільки використовувався у поховальному обряді після тривалого побутового використання і був виготовлений в умовах домашнього виробництва