К ученым Дубны для изучения поступил уникальный артефакт, найденный в Керченском проливе

вторник, 01 февраля 2022 | 15:58    
Суббота
    934
Исследователи из Группы нейтронного активационного анализа Лаборатории нейтронной физики ОИЯИ совместно с коллегами из НИЦ «Курчатовский институт» и археологами из ИА РАН проводят исследования по изучению головы античной скульптуры авторской работы, найденной в подводных отложениях во время сооружения Крымского моста. У ученых есть основания предполагать, что глина происходит из района современной Италии.

Уникальная терракота была найдена в 2017 г. у мыса Ак-Бурун в Керченском проливе при строительстве опор моста. Под них проводилась выборка грунта, в ходе которой среди прочих артефактов – в основном, древнегреческой керамики, обломков амфор – был обнаружен крупный фрагмент античной терракоты. Объект изображает мужскую голову из обожженной глины в натуральную величину, что является редкостью: античные терракоты чаще всего не превышают 40 см в высоту. Предположительно это античный бог или герой. Теперь над его изучением трудится большой коллектив археологов, химиков и физиков, в том числе сотрудников Объединенного института.

26 января ОИЯИ и НИЦ «Курчатовский институт» провели совместный научный семинар, на котором были представлены результаты исследований происхождения сырья артефакта. О выполненных исследованиях рассказали ведущий специалист Курчатовского института Эдуард Грешников и старший научный сотрудник ЛНФ ОИЯИ Ваель Бадави.

Так, в рамках исследований решалась задача воссоздания первоначального облика терракоты, требовалось определить технологию ее изготовления, уточнить датировку, установить центры производства (т.к. визуально терракота выглядела изготовленной не из местной глины), а также проследить торговые связи. Сложность исследования состояла, например, в том, что ученым предстояло установить источник глины по уже готовому керамическому изделию. До того, как готовое керамическое изделие обжигается, при изготовлении керамического теста в его глиняную основу добавляется ряд примесей, например, отощители, и определить географическое происхождение материала становится весьма трудно.

Исследования также были ограничены в выборе методов.

«Артефакт является произведением искусства. Этот скульптурный объект, вероятно деталь архитектурного оформления строения храмового назначения, — штучный экземпляр, авторская работа (что установлено томографическим методом)", — подчеркнул Эдуард Грешников, — "Эта терракота достойна не только Керченского музея, где сейчас находится, но даже Лувра или Эрмитажа, где часто размещены римские копии с несохранившихся греческих оригиналов, в то время как крымская терракота – это несомненный подлинник».

В связи с этим было недопустимо применять многие привычные методы исследований, а только те из них, которые позволяют минимизировать воздействие на исследуемый образец. Такими методами владеют Курчатовский институт и Лаборатория нейтронной физики ОИЯИ, которым уникальный артефакт был предоставлен для изучения.

В комплекс исследовательских методов вошли нейтронный активационный анализ, синхротронная дифракция, инфракрасная спектроскопия, растровая электронная и оптическая спектроскопия, энергодисперсионный рентгеновский микроанализ. Так, при изучении скульптурного объекта на области, имитирующей волосы, усы и бороду была обнаружена смола. Ее образцы были отправлены для датировки радиоуглеродным методом в Университет Джорджии (США), и удалось установить, что артефакт был покрыт смолой в 5 веке до н.э. Специалисты смогли также определить вид смолы: мастер использовал «сандарак» — смолу, выделяемую деревьями западного средиземноморья.

Кроме того, были найдены свинцовые наплывы внутри полой терракоты, которые были изучены на предмет соотношений стабильных изотопов с помощью масс-спектрометрии. Было установлено, что местом происхождения свинца на терракоте были Лаврионские рудники недалеко от Афин (Греция). Афинский свинец экспортировался в древнегреческие колонии по всему Средиземноморью.

«Возможно, свинец использовался гончаром для балансировки или крепления терракоты. Такая практика широко использовалась в античном мире», — отметили докладчики.

Изучение пигментов красителей в порах керамики показало, что область имитации волос головы была покрыта красителями, изготовленными на основе железо-марганцевых соединений, которые придавали части изделия черно-бурый цвет. В области губ была использована красная охра; часть объекта была загипсована — это делалось в качестве подложки под краситель.

Методом компьютерной томографии была определена насыщенность керамического теста терракоты включениями пироксенов вулканического происхождения. Позже методом порошковой рентгеновской дифракции их виды определялись в сравнении минерального состава терракоты с составами эталонных образцов, предоставленных Институтом археологии РАН, давним партнером ОИЯИ. Уникальным в составе керамического теста скульптуры оказался якобсит — вновь железо-марганцевое соединение, которое образуется при обжиге глин, содержащих оксиды марганца и железа. Выходы подобных глин располагались в зонах с повышенным содержанием марганца. Один из образцов анализируемых глин, оказавшихся наиболее близким по геохимическим характеристикам керамическому тесту терракоты, был отобран вблизи от итальянского марганцевого месторождения Маццано-Романо.

Однако кроме него в керамическом тесте были обнаружены включения одной из разновидностей клинопироксена, характерного для образцов из города Синопы, региона Апулии и некоторых областей Центральной Италии. Таким образом в ходе проведенных исследований удалось существенно сузить географию поиска материалов, используемых при изготовлении керамической массы.

Следующим этапом изучения терракоты стали исследования в ЛНФ ОИЯИ. Использовался метод анализа элементного состава, а именно нейтронный активационный анализ (НАА), который проводился на реакторе ИБР-2. Для сравнения полученных результатов была необходима референтная группа образцов с известными элементными составами. Так, была использована итальянская база данных, которая также в свое время составлялась с использованием НАА. Кроме этого, ученые ЛНФ использовали помимо НАА метод рентгеновской флюоресценции (РФА), в качестве дополнительного метода для обнаружения макроэлементов. Здесь ИА РАН предоставил 14 керамических образцов-эталонов для сравнительного анализа элементных составов.

«С помощью РФА и НАА был обнаружен 41 химический элемент, и выяснилось, что элементный состав терракоты имел сходства с составами других образцов, в основном происходившими из центральной Италии», — отметил докладчик от ОИЯИ Ваель Бадави.

Затем для проверки этого вывода специалисты применили различные статистические аналитические методы. В соответствии с проведенными измерениями и их последующей статистической обработкой оказалось, что ближайшими по геохимическим характеристикам глины терракоты оказались образцы из области Лациум в центральной Италии. Этот вывод подкрепляется результатами оптических исследований и данными фазового анализа керамического теста скульптуры, а также анализом элементного состава его включений – клинопироксенов.

Следует отметить, что представленные исследования являются пионерскими в России.

Т.М. Беднякова, директор Школы технологического предпринимательства
21.11.2022 | 20:59   
Суббота
   192
Рассказывает директор ШТП, ст. преподаватель кафедры распределенных информационно-вычислительных систем Т.М. Беднякова.
26.11.2022 | 11:45   
Новости
   149
Сергей Мерц, кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ,...
26.11.2022 | 12:16   
Новости
   144
25 ноября подвели итоги Открытого конкурса молодежных научно-технических проектов, который совместно организовали и...