2 февраля 2022

В ОИЯИ изучают найденный во время сооружения Крымского моста уникальный артефакт

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. Эта работа ведется коллективом ярких ученых в составе: Ковальчук М.В. (НИЦ КИ), Макаров Н.А. (Институт археологии РАН), Яцишина Е.Б. (НИЦ КИ), Грешников Э.А. (НИЦ КИ), Бадави В.М. (ЛНФ ОИЯИ), Дмитриев А.Ю. (ЛНФ ОИЯИ), Дороватовский П.В. (НИЦ КИ), Лобачев В.В. (ЛНФ ОИЯИ), Преснякова Н.Н. (НИЦ КИ), Светогоров Р.Д. (НИЦ КИ), Трунькин И.Н. (НИЦ КИ), Ольховский С.В. (Институт археологии РАН), Кашкаров П.К. (НИЦ КИ), Чепурченко Н.Н (ЛНФ ОИЯИ).