Е. Черных - Археология и естественнонаучные методы. Сб. статей

• Название: Археология и естественнонаучные методы. Сб. статей
• Автор: Е. Черных
• Издательство: Языки славянской культуры
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2005
• ISBN: 5-9551-0099-7

Сборник научных статей посвящен итогам конференции «Археология и естественнонаучные методы», которая состоялась в Институте археологии РАН 1–3 ноября 2004 г. Конференция была посвящена памяти основоположника нового направления в археологии Борису Александровичу Колчину (1914–1984). В статьях сборника рассмотрены новейшие достижения в таких направлениях применения естественнонаучных методов как древняя металлургия и металлообработка, дендрохронология, палеоботаника, палеозоология.

---

Еще более существенным для понимания и оценки возможностей метода калибровки является, во-первых, его ограниченность во времени и, во-вторых, разный характер калибровочной кривой в зависимости от временного отрезка. Здесь уместным будет остановиться на шести примерах калибровки дат, попадающих в различные хронологические периоды 10000-летнего отрезка времени, — от 4000 ± 50 ВР до 14000 ± 50 ВР (рис. 15 а-f)[15], то есть весьма существенного для ряда историко-археологических периодов. Не требует особых комментариев отчетливо заметное на графиках изменение калибровочной кривой по мере удревнения ее возраста. По существу ее эффект, хотя и в разной мере, но весьма существен лишь для пределов 10000-11000 лет от наших дней. Однако уже на рубеже 12-тысячелетнего возраста калибровочная кривая утрачивает четкость (рис. 15f), и это становится особенно заметным на подходе к хронологической грани в 13000 лет(рис. 15 е). Порог в 14000 лет в сущности ставит окончательную точку на возможностях калибровки: сама «кривая» превращается в «прямую», а фигура распределения калиброванных значений возраста уже полностью отвечает по своей форме графику нормального распределения, столь характерного для конвенционных дат (рис. 15 f).

Основной причиной описанного явления, безусловно, послужило стремительное падение массы надежного материала для построения корректных дендрошкал по мере удаления от современности и возраста анализируемых образцов. В периоды 4000 и даже 7000-летней давности калибровочные кривые строятся на весьма многочисленных дендроматериалах и огромном числе радиоуглеродных определений. По этой причине «лента» калибровочной кривой здесь узка и ее основа представляется достаточно надежной (рис. 15 а, b). Однако на последующих ступенях погружения хронологических изысканий в древнейшие периоды исходного материала для таких построений становится все меньше и меньше, а число определений 14С по древесным кольцам катастрофически сокращается. В конечном итоге «лента» калибровочной кривой расширяется и выпрямляется, отчего быстро возрастает ее ненадежность (рис. 15 d-f).

Пробоотбор: качественный аспект

В подавляющем большинстве случаев пробы для радиокарбонового датирования археологи извлекают из культурных слоев поселений, а также из инвентаря могил древних некрополей. Процедура пробоотбора для археологического датирования всегда предполагает учет качественных и количественных характеристик собранных образцов.

В любом случае радиоуглеродная дата с той или иной степенью достоверности определяет лишь возраст конкретного анализируемого и содержащего органику предмета, но не того исторического события, с которым она может быть прямо либо только косвенно сопряжена. Следовательно, чтобы перенести значение полученной даты на некоторое историческое событие (сюжет) необходимо иметь уверенность в тесной связи датированного предмета с интересующим исследователя событием. Это первое и необходимое условие для корректной трактовки результатов данного метода, и условие это резонно относить к качественной характеристике анализируемой пробы.

Например, при датировке могилы чаще всего используют анализ углерода, извлеченного из костей погребенного, либо из древесных углей или же обнаруженного в могиле тлена дерева. В подавляющем большинстве случаев для археолога ясно, что в погребальную камеру все эти предметы попали одновременно, однако значение для датировки могилы каждого из образцов может быть весьма неравноценным. При прочих равных анализ костной ткани покойника кажется всегда более предпочтительным. По отношению ко времени захоронения возраст дерева или угля может быть более ранним: далеко не всегда удается достоверно определить на какое число лет раньше было срублено данное дерево, либо к какой части этого ствола относятся его фрагменты. Отклонения могут быть чрезвычайно существенными, скажем, в том случае, если кусок многолетнего дерева в могиле относился не к заболони ствола (его внешней части) с последним, внешним кольцом, но к его срединной части, где кольца могут быть на пару сотен лет моложе года рубки.

В каком-то отношении гораздо большее число «подводных камней» ожидает исследователя при отборе проб из культурного слоя древнего поселка. Здесь далеко не всегда бывает ясным первоначальное положение того предмета, в котором археолог предполагает образец для датировки. Сам предмет во время жизни поселка мог быть перемещен его обитателями не только по горизонтали, но и по вертикали, к примеру, во время рытья ям или котлованов под некие сооружения и т. п. Искусственно произведенные древними людьми вертикальные перемещения слоев и предметов могут чрезвычайно существенно влиять на оценку их относительной датировки по отношению к иным комплексам и наслоениям поселка. Иногда такие перемещения слоев на селищах бывают столь значительными, что картина изначальной стратиграфии культурных слоев и, соответственно, расположение археологических материалов предстают в той или иной мере искаженными.

Подобного рода изменения с особой силой могут сказываться на образцах из многослойных поселений, где каждый из слоев связан с особой и хронологически разновременной археологической культурой. Членение материалов по соответствующим культурным напластованиям во время раскопок далеко не всегда возможно провести корректно, и тогда все это служит одним из источников ошибок — порой весьма существенных — при радиоуглеродном определении возраста того или иного комплекса (см., к примеру, статью Е.Н. Черных и И.М. Мартинес-Наваррете в настоящем сборнике).

Наконец, качественный аспект включает в себя соответствие образца требованиям применяемого в конкретной лаборатории метода анализа, скажем, вес и характер образца, его загрязненность. Кроме всего, необходимой является и оценка посторонних воздействий, отрицательно влияющих на картину реального возраста того или иного предмета. К примеру, малопригодными для радиоуглеродного анализа следует признать образцы из неглубоких слоев поселения или мелких могил с уровнем захоронения близ дневной поверхности. Постоянные и активные воздействия корневой системы современных растений, а также поверхностных вод, без сомнения, способны искажать — по преимуществу омолаживать — исходный возраст образца.

Пробоотбор: количественный аспект

Диапазон воздействия радиоуглеродной хронологии в практике археологических исследований чрезвычайно широк. От единичных предметов вплоть до датировки не только обширных археологических культур и общностей, но и отдельных историко-археологических периодов, значимых для громадных территорий. В последних случаях уже особую роль начинают играть количественные показатели пробоотбора.

Впрочем, порой увеличение количества проб весьма существенно даже при датировке относительно малых археологических комплексов, к примеру, отдельной могилы. Ведь единичная дата, даже при корректно отобранном в полевых условиях образце, почти всегда может заключать в себе лабораторную ошибку, и последнюю можно обнаружить лишь путем независимой проверки.

Сначала остановимся на примере с погребением. Так, для одной из неолитических могил в Прибайкалье в двух лабораториях были проведены независимые хронологические определения, и различия результатов оказались весьма впечатляющими. При уровне вероятности в одну сигму первая лаборатория определила ее калиброванный возраст в интервале 4670–4460 ВС, вторая — на тысячу лет раньше: 5600–5470 ВС[16]. В данном случае необходимой, конечно, становится, по крайней мере, еще одна дата, выполненная к тому же в третьей лаборатории, но таковой сделано не было, и вопрос о реальной хронологии погребения остался невыясненным.

Теперь пример иного рода, связанный с накоплением многометровых напластований в древнем разведочном карьере на Каргалинском горно-металлургическом центре в степях Южного Урала. Длинный, девятиметровой глубины карьер сначала очень быстро, а потом все медленнее естественным образом заполнялся различными глинистыми отложениями. В проделанном археологическом раскопе-разрезе карьера были отмечены древние ходы сурков, которые были заполнены темными органическими отложениями. В одной из нор была отобрана единая проба, различные части которой были проанализированы в двух лабораториях. Различия в результатах оказались еще более впечатляющими. При том же пороге вероятности в одну сигму первая лаборатория определила возраст в границах 1400-800 ВС; другая лаборатория предложила хронологию в рамках 2860–2810 ВС (10 %) и 2680–2470 ВС (58,2 %)[17]. Параллельно и после этого в двух иных лабораториях была проведена целая серия проверочных определений углерода из гумуса: несколько дополнительных образцов были извлечены из различных участков и горизонтов каргалинского карьера. Анализ этой — в данном случае — количественно уже представительной серии указал на ошибочность первого из определений.