PL - PTCer

Transkrypt

PL - PTCer

MATERIA£Y CERAMICZNE /CERAMIC MATERIALS/, 66, 3, (2014), 274-280
www.ptcer.pl/mccm
Analiza archeometryczna ceramiki pradziejowej
z zastosowaniem SEM-EDX
àUKASZ KOWALSKI
Uniwersytet Mikoáaja Kopernika w Toruniu, Instytut Archeologii, Szosa Bydgoska 44/48, 87-100 ToruĔ
e-mail: [email protected]
Streszczenie
Artykuá prezentuje wyniki analizy archeometrycznej przeprowadzonej na kolekcji 50 fragmentów naczyĔ z wczesnej epoki brązu. Fragmenty pozyskano z szeĞciu stanowisk archeologicznych poáoĪonych na ziemi cheámiĔskiej: Biaáy Bór, Grudziądz Mniszek, Maáe Radowiska, ToruĔ GrĊbocin, Waáyczyk, ZieleĔ i jednego na ziemi dobrzyĔskiej: Skrzypkowo. Wszystkie analizowane materiaáy naleĪy áączyü ze
spoáecznoĞciami kultury iwieĔskiej, których rozwój przypada na przeáom III i II tys. p.Ch. Fragmenty naczyĔ przeprowadzono do postaci
proszku ceramicznego i poddano oznaczeniom skáadu chemicznego metodą dyspersji energii promieniowania rentgenowskiego (EDX)
z zastosowaniem skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Uzyskano spektrogramy matryc chemicznych, na których udaáo siĊ okreĞliü iloĞciowo udziaá nastĊpujących pierwiastków: C, Na, Mg, Al, Si, P, K, Ca, Ti, Mn, Fe, Cu. Dane pomiarowe zostaáy poddane analizie
archeometrycznej, polegającej m.in. na zastosowaniu metody dyskryminacyjnej. W ten sposób przeĞledzono reguáy asocjowania poszczególnych zbiorów, z uwzglĊdnieniem ich zróĪnicowania na stanowiska archeologiczne (z których pozyskano badane fragmenty), grupy technologiczne (do których zaklasy¿kowano poszczególne fragmenty) oraz dodatkowo w ramach jednego mikroregionu osadniczego.
Wyniki analizy dyskryminacyjnej podaáy zmienne (zawartoĞci pierwiastków), które najlepiej dyskryminowaáy zbiór analizowanych fragmentów pod wzglĊdem ich pochodzenia i przynaleĪnoĞci do poszczególnych grup technologicznych. Analiza Ğredniej zawartoĞci Al wskazuje,
Īe utrzymywaá siĊ on na porównywalnym poziomie (11-13)% mas. (poza ceramiką ze stanowiska w Biaáym Borze, gdzie zarejestrowano
podwyĪszony poziom jego zawartoĞci - okoáo 16% mas.). Na tej podstawie stwierdzono, Īe wytwórcy naczyĔ na poszczególnych osadach we wczesnej epoce brązu stosowali gliny plastyczne. Natomiast obniĪona do (1-2)% mas. Ğrednia zawartoĞü P wskazuje, Īe nie
praktykowano schudzania masy garncarskiej domieszkami pochodzenia roĞlinnego. Uzyskane wyniki pozwoliáy sformuáowaü wnioski na
temat stosowania przez spoáecznoĞci kultury iwieĔskiej podobnych Ĩródeá surowcowych, zwáaszcza w obrĊbie mikroregionu osadniczego
Maáe Radowiska-Waáyczyk-ZieleĔ. Ponadto, zaobserwowano tendencjĊ utrzymywania pewnego kanonu technologicznego wytwarzania
naczyĔ, obejmującego podziaá na ceramikĊ o charakterze „reprezentacyjnym” i „kuchennym”. Tendencja ta byáa trwale wpisana w reguáy
garncarskie i kultywowana niezaleĪnie od miejsca zamieszkiwania i dostĊpnoĞci do záóĪ surowcowych.
Sáowa kluczowe: analiza dyskryminacyjna, archeometria, ceramika pradziejowa, SEM-EDX
ARCHAEOMETRIC ANALYSIS OF THE PREHISTORIC POTTERY USING SEM-EDX
This article presents the results of an archaeometric analysis performed on a collection of 50 Early Bronze Age pottery sherds. The
potsherds were obtained from six archaeological sites located on the Cheámno Land: Biaáy Bór, Grudziądz Mniszek, Maáe Radowiska,
ToruĔ GrĊbocin, Waáyczyk, ZieleĔ and one on the DobrzyĔ Land: Skrzypkowo. All the materials analyzed in the article are connected with
the Iwno Culture societies from the turn of the 3rd and 2nd millenium B.C. The potsherds were grinded, and the chemical composition
of the resultant powder was identi¿ed by Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy (EDX) combined with a scanning electron microscopy
(SEM). Chemical matrix spectrograms were obtained. The spectrograms allowed performing quantitative determination of the following
elements: C, Na, Mg, Al, Si, P, K, Ca, Ti, Mn, Fe, Cu. Data set was statistically elaborated using an archaeometric analysis, including i.a.
the discriminant analysis. It permitts to follow an association rules within the individual sets, such as the site (from where the potsherds
were excavated), technological groups (which the potsherds were classi¿ed into) and additionally within one settlement microregion. The
results of the discriminant analysis indicated the variables (elements concentration) that best of all discriminate the set of the analyzed
potsherds in terms of their provenance and their belonging to the technological groups. Analysis of mean values of the Al concentration
indicates a level of 11-13 wt% (except of the pottery from Biaáy Bór site where the elevated concentration of Al – amounted to 16 wt%
was registered). On this basis, it has been found that the vessels manufacturers from each the Early Bronze Age settlements used plastic
clay sources. In contrast, low mean concentration of P (amounted to about 1-2 wt%) indicates that a practice of weakening the clay paste
with Àoral additives did not take place. The obtained results permitted to draw conclusions on the use of similar clay sources by the communities of the Iwno Culture, especially within the settlement microregion Maáe Radowiska-Waáyczyk-ZieleĔ. In addition, the presence of
a tendency of cultivating some technological canon within vessels manufacturing, which included differentiation between “representative”
and ”kitchen” pottery, was observed. This tendency had been permanently existing in the pottery manufacturing rules and it had been
cultivated regardless of a place of habitation, and access to raw material sources.
Keywords: Discriminant analysis, Archaeometry, Prehistoric pottery, SEM-EDX
1. Wprowadzenie
Naczynia ceramiczne stanowią podstawową kategoriĊ
Ĩródeá w badaniach archeologicznych. Ich pozostaáoĞci są
274
najczĊĞciej wystĊpującym typem materiaáu zabytkowego.
Rola garncarstwa w pradziejach nie moĪe byü sprowadzona
wyáącznie do zaopatrywania ludnoĞci w pojemniki ceramiczne [1, 2]. Byáo ono trwale wpisane w tradycjĊ minionych grup
ANALIZA ARCHEOMETRYCZNA CERAMIKI PRADZIEJOWEJ Z ZASTOSOWANIEM SEM-EDX
spoáecznych i stanowiáo poniekąd identy¿kator ich wáasnej
toĪsamoĞci kulturowej. Jedną z moĪliwoĞci badaĔ tego zagadnienia jest realizowanie studiów archeometrycznych nad
procesami technologicznymi wytwarzania naczyĔ w powiązaniu z zasobami Ğrodowiska i kulturą [3].
Celem przeprowadzonych badaĔ byáo przeĞledzenie
tradycji garncarskich spoáecznoĞci z wczesnej epoki brązu,
zasiedlających obszar ziemi cheámiĔskiej i dobrzyĔskiej, na
przeáomie III i II tys. p.Ch. W nomenklaturze archeologicznej
spoáecznoĞci te okreĞlane są mianem kultury iwieĔskiej.
W badaniach zastosowano technikĊ skaningowej mikroskopii elektronowej z dyspersją energii promieniowania
rentgenowskiego (SEM-EDX). Dane pomiarowe poddano
analizie archeometrycznej z wykorzystaniem m.in. metody
dyskryminacyjnej. Jej wyniki daáy podstawĊ do wnioskowania na temat kanonów technologicznych wytwarzania naczyĔ
na badanym obszarze.
Tabela 1. Charakterystyka grup technologicznych ceramiki [4] z uzupeánieniem.
Table 1. Characteristics of pottery technological groups [4] as amended.
GRUPY CZYNNOĝCI
TECHNICZNO-UĩYTKOWYCH
GRUPY TECHNOLOGICZNE CYKLU
WCZESNOBRĄZOWEGO
STANY CECH
1. táuczeĔ o barwie biaáej
A1
A2
B1
B2
C
y
{
}
}
}
{
z
z
z
y
2. táuczeĔ o barwie róĪowej
3. táuczeĔ róĪnobarwny (gá. szary)
aa
4. chemigeniczny wapieĔ
y
5. mika
}
}
z
z
{
6. piasek
}
z
z
z
}
z
z
{
2. 0,5- mm - Ğrednioziarnista
z
y
z
3. 1-2 mm - gruboziarnista
y
z
}
{
y
RODZAJ DOMIESZKI
7. Īwir
ab
GRANULOMETRIA DOMIESZKI
8. szamot
?
?
1. do 0,4 mm - drobnoziarnista
z
z
4. >2 mm - bardzo gruboziarnista
}
1. zauwaĪalna
ac
2. Ğrednia
ILOĝû DOMIESZKI
}
}
3. duĪa
z
1. jednolity (zwarty)
ad
2. warstewkowany (zwarty)
JAKOĝû MASY CERAMICZNEJ
(CHARAKTER PRZEàOMU ĝCIANKI)
{
{
z
}
}
{
{
}
}
}
y
{
{
3. silnie warstewkowany (kruchy)
{
{
4. gruzeákowaty (kruchy)
ba
GRUBOĝû ĝCIANEK NACZYē
bb
najliczniejszy przedziaá [mm]
4-5
4-5
5-7
6-8
1. gáadka lĞniąca
}
}
}
{
2. gáadka matowa
{
{
{
}
4. przecierana
WYKOēCZENIE POWIERZCHNI
ZEWNĉTRZNEJ
z
5. równa
z
z
z
}
{
6. nierówna
CHARAKTER WYPAàU
}
{
3. szorstka
ca
7-9
1. utleniający (barwy ciepáe)
{
y
2. neutralny (barwa surowej gliny)
y
{
{
{
{
3. redukcyjny (czarna lub szara)
}
}
}
}
}
y
{
y
4. dwubarwne (zewnĊtrzna utleniona)
{
zcecha wystĊpująca we wszystkich fragmentach
}cecha wystĊpująca w wiĊkszoĞci fragmentów
{cecha wyraĨnie zaznaczona (10-50% fragmentów)
ycecha wystĊpująca rzadko (poniĪej 10% fragmentów)
MATERIA£Y CERAMICZNE /CERAMIC MATERIALS/, 66, 3, (2014)
275
à. KOWALSKI
2. Dobór i charakterystyka próbek
Fragmenty naczyĔ pozyskano z badaĔ wykopaliskowych,
przeprowadzonych na szeĞciu stanowiskach z ziemi cheámiĔskiej: Biaáy Bór (stan. 17), Grudziądz Mniszek (stan. 3),
Maáe Radowiska (stan. 17), ToruĔ GrĊbocin (stan. 243), Waáyczyk (stan. 3), ZieleĔ (stan. 38) i jednego z ziemi dobrzyĔskiej: Skrzypkowo (stan. 13). Ich lokalizacjĊ przedstawiono
na Rys. 1. Na wszystkich stanowiskach zarejestrowano pozostaáoĞci osad spoáecznoĞci kultury iwieĔskiej. Zasiedlaáy
one wskazane obszary w okresie 2300-1650 kal. p.Ch., co
odpowiada ramom chronologicznym wczesnej epoki brązu
na ziemiach polskich [4].
W Tabeli 2 podano iloĞciowe zestawienie fragmentów
analizowanej kolekcji z uwzglĊdnieniem miejsca ich pozyskania oraz przynaleĪnoĞci do grup technologicznych. Z kolei na Rys. 2 zaprezentowano przykáadowy fragment naczynia z grupy B1, pochodzący ze stanowiska w Zieleniu.
Tabela 2. Zestawienie analizowanych fragmentów w ramach stanowisk i grup technologicznych.
Table 2. Comparison of analyzed potsherds including the place of
excavation and technological group.
Stanowisko*
PI
A1
A2
B1
B2
C
n
[%]
BB
7
0
0
0
0
0
7
14
GM
0
0
0
5
2
0
7
14
MR
0
3
3
0
0
2
8
16
S
0
0
2
2
1
2
7
14
TG
0
1
1
3
2
0
7
14
W
0
0
1
6
0
0
7
14
Z

Grupa technologiczna
0
0
3
2
2
0
7
14
n
7
4
10
18
7
4
50
100
[%]
14
8
20
36
14
8
100
* BB – Biaáy Bór, GM – Grudziądz Mniszek, MR – Maáe Radowiska,
S – Skrzypkowo, TG – ToruĔ GrĊbocin, W – Waáyczyk, Z – ZieleĔ,
n – liczba fragmentów
Rys. 1. Woj. kujawsko-pomorskie: lokalizacja stanowisk archeologicznych.
Fig. 1. Kujawsko-pomorskie Voivodeship: the location of archaeological sites.
Materiaáy do badaĔ zostaáy pozyskane dziĊki uprzejmoĞci
Andrzeja Z. BokiĔca z Instytutu Archeologii Uniwersytetu
Mikoáaja Kopernika w Toruniu, który przeprowadziá badania
na wszystkich wymienionych stanowiskach.
Do analizy wytypowano 50 fragmentów, posiadających
zachowane obie powierzchnie i nie mniejszych niĪ 1 cm2,
które poddano procedurze klasy¿kacyjnej wedáug metody
A. Z. BokiĔca (zestawionej w Tabeli 1). Lista stanów cech
posáuĪyáa do opisu wszystkich analizowanych fragmentów.
KoĔcowym etapem klasy¿kacji byáo wydzielenie zbiorów
monotetycznych (grup technologicznych: A1, A2, B1, B2, C).
Warunkiem koniecznym przynaleĪnoĞci do grupy technologicznej byáo posiadanie przez dany fragment okreĞlonych
stanów kilku cech. W przypadku ceramiki kultury iwieĔskiej
za najbardziej czuáe cechy róĪnicujące uznano: rodzaj domieszki, jakoĞü masy ceramicznej, sposób wykoĔczenia
Ğcianki zewnĊtrznej naczynia i w mniejszym stopniu charakter wypaáu [5]. Z uwagi na swój „archaiczny” charakter
fragmenty pochodzące ze stanowiska w Biaáym Borze sklasy¿kowano odrĊbnie, w ramach grupy PI.
276
Rys. 2. Fragment naczynia z grupy B1.
Fig. 2. A vessel sherd related to the B1 group.
3. Badania SEM-EDX
Matryce chemiczne próbek oznaczono przy uĪyciu skaningowej mikroskopii elektronowej z dyspersją energii promieniowania rentgenowskiego (SEM-EDX). Zastosowana
technika pomiarowa umoĪliwiáa iloĞciowe oznaczenie nastĊpujących pierwiastków: C, Na, Mg, Al, Si, P, K, Ca, Ti, Mn,
Fe, Cu. Badania wykonano skaningowym, Ğrodowiskowym
mikroskopem elektronowym LEO Electron Microscopy Ltd
-1430 VP, wyposaĪonym w spektrometr rentgenowski Quantax 200.
Metoda ta pozwala na penetrowanie powierzchni materiaáów do gáĊbokoĞci okoáo 1 ȝm, a zatem jeĞli doszáo do
zaburzenia pierwotnego skáadu chemicznego powierzchni
(np. podczas procesów podepozycyjnych), istnieje wysokie
ryzyko, Īe analiza punktowa nie bĊdzie reprezentatywna dla
caáej próbki. Aby zminimalizowaü takie ryzyko badania wykonano na próbkach przeprowadzonych do postaci proszku.
Tabela 4. ĝrednie zmiennych kanonicznych grup technologicznych.
Table 4. Means of canonical variables for technological groups.
Rys. 3. Obraz SEM mikroobszaru analitycznego fragmentu naczynia z grupy B2.
Fig. 3. SEM image of analytical micro-area of the vessel sherd
related to B2.
Analizie poddawano trzy róĪne mikroobszary osnowy surowca plastycznego z wtrąceniami pochodzącymi od domieszki
schudzającej. Uzyskane wyniki byáy nastĊpnie uĞredniane.
Przykáadowy mikroobszar analityczny fragmentu naczynia z grupy B2, pochodzący ze stanowiska w Grudziądzu
Mniszku, przedstawiono na Rys. 3. Widoczna jest na nim
domieszka táucznia o nieregularnych ksztaátach, o wymiarach od okoáo 50 ȝm × 50 ȝm do 150 ȝm × 200 ȝm. W matrycy odnotowano wysoką zawartoĞü Ca i P, na poziomie
odpowiednio 22% i 9% mas., co potencjalnie mogáoby odpowiadaü domieszce w postaci apatytu [6]. JednakĪe biorąc
pod uwagĊ dostĊpnoĞü tego surowca na analizowanym obszarze [7] ewentualnoĞü taką naleĪy wykluczyü. Byü moĪe
naleĪaáoby rozwaĪyü moĪliwoĞü dodawania przez garncarzy
kultury iwieĔskiej spopielonych koĞci zwierzĊcych, w których
strukturĊ wbudowany jest hydroksyapatyt [8]. Niemniej jednak hipoteza taka, jak dotąd, nie znalazáa potwierdzenia.
ZawartoĞü Si w domieszce, w porównaniu z mikroobszrem osnowy plastycznej (okoáo 19% mas.), byáa obniĪona i wynosiáa okoáo 7% mas. ĝrednia zawartoĞü Al siĊgaáa
wartoĞci 15% mas., co wskazuje na sporządzenie masy
garncarskiej z glin táustych [9]. ĝrednia zawartoĞü Na na poziomie okoáo 5% mas. moĪe sugerowaü, Īe masa plastyczna
byáa schudzana domieszką surowca, w którym wystĊpowaáy
znaczne iloĞci mineraáów mikowych [9, 10], co potwierdza
obserwacja makroskopowa.
4. Analiza dyskryminacyjna
Dane pomiarowe poddano wielowymiarowej analizie chemometrycznej z zastosowaniem metody dyskryminacyjnej.
Polega ona na rozstrzyganiu, czy okreĞlone zbiory róĪnią
Pierwiastek
PI
A1
A2
B1
B2
C
1
-5,51
7,81
1,34
1,85
0,33
6,26
2
-1,95
0,70
2,46
0,74
-1,53
-4,06
3
-0,43
-0,52
0,23
-0,32
1,62
-0,71
4
-0,62
0,13
-0,63
0,51
0,22
-0,13
siĊ ze wzglĊdu na Ğrednią pewnej zmiennej, a nastĊpnie na
wykorzystaniu tej zmiennej do przewidywania przynaleĪnoĞci do danego zbioru. Rozdzielanie zbiorów odbywa siĊ
po wprowadzeniu kanonicznych funkcji dyskryminacyjnych,
których istotnoĞü statystyczną bada siĊ za pomocą statystyki lambda Wilksa (ȁw). WartoĞci jakie przyjmuje ȁw mieszczą
siĊ w przedziale od 1 - brak mocy dyskryminacyjnej do 0
- doskonaáa moc dyskryminacyjna [11].
Dane pomiarowe skategoryzowano w ramach trzech
zbiorów: 1) stanowiska archeologiczne, 2) grupy technologicznych i 3) mikroregion osadniczy Maáe Radowiska-Waáyczyk-ZieleĔ (MR-W-Z).
W pierwszym etapie analizy do kaĪdego ze zbiorów wprowadzono funkcje dyskryminacyjne. Zastosowano w tym celu
metodĊ standardową. Polegaáa ona na wprowadzeniu do
badanego modelu wszystkich dostĊpnych zmiennych pierwotnych (zawartoĞci pierwiastków), których istotnoĞü statystyczną okreĞlaá parametr ȁw. NastĊpnie wykonano analizĊ
kanoniczną. Jej czĊĞciowe wyniki zamieszczono w Tabelach 3-4. Wybrane wykresy rozrzutu wartoĞci kanonicznych
zaprezentowano na Rys. 4-7. Informacja niesiona przez te
wykresy dotyczy relacji zawartej pomiĊdzy poszczególnymi
pierwiastkami a zbiorami (termin pierwiastek oznacza tutaj
wartoĞci wáasne, które korelują z odpowiednimi funkcjami
dyskryminacyjnymi). Relacja ta odpowiada wartoĞciom skumulowanej wariancji (Var.cum.).
5. Dyskusja wyników
W Tabeli 5 zestawiono wyniki pomiarowe badaĔ SEM
-EDX. Na Rys. 8-9 zaprezentowano biegunowe wykresy
rozrzutu wartoĞci wzglĊdnego odchylenia standardowego
(RSD) dla stanowisk i grup technologicznych. Wspóáczynnik
RSD byá miarą zmiennoĞci wyników pomiarowych, obserwowaną w ramach tych zbiorów.
Wyniki analizy dyskryminacyjnej przeprowadzone w ramach stanowisk wykazaáy niezbyt wyraĨne (ȁw = 0,029)
zróĪnicowanie miĊdzygrupowe (Rys. 4). Centroidy stanowisk w Maáych Radowiskach i Zieleniu byáy poáoĪone blisko
siebie i znajdowaáy siĊ w pewnym oddaleniu od stanowiska
w Waáyczyku. W przypadku skupisk fragmentów z Torunia
Tabela 3. Macierz struktury czynnikowej grup technologicznych.
Table 3. Factor structure matrix for technological groups.
Pierwiastek
Var.cum.[%]
C
Na
1
2
3
Mg
Al
Si
76
0,20
95
-0,47
98
-0,02
P
K
Ca
Ti
Mn
Fe
Cu
-0,03
0,01
-0,14
0,00
0,06
0,10
-0,01
0,09
0,02
0,02
-0,05
-0,05
-0,01
-0,01
-0,02
0,25
0,20
0,08
0,15
-0,11
0,11
-0,01
-0,04
-0,04
-0,22
0,03
0,07
-0,05
-0,21
0,34
0,44
0,29
-0,09
277
à. KOWALSKI
278
Rys. 4. Wykres rozrzutu wartoĞci kanonicznych dla stanowisk archeologicznych.
Fig. 4. Scatter plot revealing canonical scores for archaeological
sites.
Rys. 5. Wykres rozrzutu wartoĞci kanonicznych dla grup technologicznych.
Fig. 5. Scatter plot revealing canonical scores for technological
groups.
Rys. 6. Wykres rozrzutu wartoĞci kanonicznych dla stanowisk archeologicznych MR–W–Z.
Fig. 6. Scatter plot revealing canonical scores for archaeological
sites of MR–W–Z.
Rys. 7. Wykres rozrzutu wartoĞci kanonicznych dla grup technologicznych A, B and C.
Fig. 7. Scatter plot revealing canonical scores for technological
groups A, B and C.
GrĊbocina i Skrzypkowa zanotowano maáo zwarty ich charakter. Pierwszy pierwiastek kanoniczny dyskryminowaá fragmenty ze stanowiska w Biaáym Borze i Maáych Radowiskach
i byá dodatnio skorelowany z zawartoĞcią Al oraz ujemnie
z zawartoĞcią P. Na osadzie w Biaáym Borze masy garncarskie przygotowywano z glin plastycznych (Al = 16,25%
mas.). Wytáumaczeniem tego stanu rzeczy moĪe byü fakt,
Īe naczynia te mogáy byü wykonane w oparciu o typowe
dla póĨnego neolitu i początków epoki brązu wzorce technologiczne, dla których charakterystyczne byáo stosowanie
glin plastycznych; mogáaby to potwierdzaü wczesna metryka
chronologiczna tego stanowiska i jego mieszany stylistyczno-technologicznie charakter [4, 12]. Byü moĪe zaobserwowana zaleĪnoĞü wynikaáa wyáącznie z dostĊpnoĞci surowca plastycznego w pobliĪu osady. Typowa byáa równieĪ dla
ceramiki z tego stanowiska obniĪona Ğrednia zawartoĞü P
(1,07% mas.). Przeciwną tendencjĊ zanotowano w przypadku stanowiska w Maáych Radowiskach (Al = 10,97% mas.,
P = 1,82% mas.). ĝrednie zawartoĞci P, poza grupą C (P =
0,6% mas.), mieĞciáy siĊ w przedziale 1,07% - 1,94% mas.
i mogą sugerowaü, Īe nie stosowano schudzających dodatków organicznych pochodzenia roĞlinnego. Byü moĪe
do masy garncarskiej wprowadzano (jako topniki) popioáy
pochodzenia organicznego [9]. Stanowisko w Grudziądzu
Mniszku dyskryminowaá drugi pierwiastek kanoniczny, który
byá dodatnio skorelowany z zawartoĞcią Ca (3,11% mas.)
i ujemnie z Mg (0,82% mas.), co mogáoby sugerowaü, Īe
tamtejsze masy garncarskie zawieraáy margiel [9].
Wyniki uzyskane w ramach grup technologicznych ukazują bardzo wyraĨny (ȁw = 0,005) ich rozdziaá (Rys. 5). Centroidy grup A2, B1 i B2 byáy poáoĪone blisko siebie, co wskazuje
na ich technologiczne podobieĔstwo. W ich pobliĪu znajdowaáa siĊ grupa PI. Grupy A1 i C leĪaáy w pewnym oddaleniu
od tych dwóch skupisk. Analogiczny obraz poáoĪenia centroid uzyskano w przypadku grup technologicznych mikroregionu MR-W-Z. PrzeĞledzenie wartoĞci Ğrednich zmiennych
kanonicznych (Tabela 4) pozwala zauwaĪyü, Īe odrĊbnoĞü
grup PI, A1 i C byáa dyskryminowana przez pierwszy pierwiastek kanoniczny (Tabela 3). W przypadku grupy PI byá on
dodatnio skorelowany z zawartoĞcią Al (gliny táuste) i ujemnie z zawartoĞcią C (wypaá utleniający). W grupach A1 i C
tendencja byáa odwrotna (gliny mniej táuste). W grupach tych
stwierdzono równieĪ wyraĨnie podwyĪszoną Ğrednią zawartoĞü C, która przyjĊáa wartoĞci odpowiednio 6,08% i 8,35%
mas. Na fragmentach ceramiki grup A1 i C nie zachowaáy
siĊ Ğlady nagaru, zatem podwyĪszona zawartoĞü C mogáa
byü, w gáównej mierze, konsekwencją wypaáu tych naczyĔ
Tabela 5. Wyniki analiz SEM-EDX dla stanowisk archeologicznych i grup technologicznych.
Table 5. Results of SEM-EDX analysis as a function of archaeological sites and technological groups.
[%mas.]
C
Na
Mg
Al
Si
P
K
Ca
Ti
Mn
Fe
Cu
BB
4,18
0,72
1,31
16,25
22,38
1,07
2,67
0,77
0,72
0,39
7,34
0,45
GM
4,73
1,17
0,82
13,45
22,73
1,51
2,40
3,11
0,55
0,25
5,72
0,42
MR
5,28
0,75
1,18
10,97
24,21
1,82
3,02
0,59
0,61
0,35
6,54
0,41
S
5,98
0,94
1,29
14,10
21,92
1,11
3,05
0,37
0,66
0,37
6,82
0,50
TG
4,27
0,91
1,14
14,35
21,20
2,07
2,92
0,93
0,72
0,41
7,84
0,45
W
2,55
0,94
1,50
14,08
25,79
1,06
3,36
0,94
0,68
0,26
7,52
0,46
Z
3,55
0,71
1,37
12,54
25,18
1,57
3,26
0,54
0,75
0,34
7,39
0,44
PI
4,18
0,72
1,31
16,25
22,38
1,07
2,67
0,77
0,72
0,39
7,34
0,45
A1
6,08
0,77
1,18
11,19
22,69
1,94
3,15
0,47
0,60
0,25
6,81
0,41
A2
3,27
0,77
1,53
12,93
24,09
1,79
3,44
0,66
0,80
0,32
8,18
0,44
B1
3,45
1,27
1,11
14,40
23,75
1,58
2,97
1,85
0,63
0,27
6,47
0,46
B2
5,34
0,90
1,08
12,59
23,05
1,33
2,64
0,42
0,70
0,55
7,33
0,43
C
8,35
0,62
1,19
11,53
22,75
0,60
2,55
0,30
0,46
0,36
5,68
0,46
w atmosferze redukcyjnej, co czĊĞciowo potwierdza obserwacja makroskopowa ich powierzchni.
Analiza przeprowadzona w ramach stanowisk mikroregionu MR-W-Z wykazaáa dosyü wyraĨne (ȁw = 0,040) zróĪnicowanie miĊdzygrupowe (Rys. 6). Centroidy stanowisk
w Maáych Radowiskach i Zieleniu byáy poáoĪone dosyü blisko
siebie, co wskazuje na podobieĔstwo technologiczne naczyĔ
wytworzonych w tych osadach. Mogáo to byü konsekwencją
eksploatowania podobnych Ĩródeá surowców plastycznych
bądĨ stosowania podobnych receptur schudzających masy
garncarskie. Fragmenty z Waáyczyka grupowaáy siĊ w pewnym oddaleniu. WartoĞci Ğrednich zmiennych kanonicznych
wskazują, Īe zbiór ten byá dyskryminowany przez pierwszy
pierwiastek kanoniczny, ujemnie skorelowany ze Ğrednią
zawartoĞcią C (wypaá utleniający) i dodatnio z zawartoĞcią Al
(gliny táuste). W przypadku ceramiki z Zielenia zanotowano
niskie wartoĞci wspóáczynników RSD Ğrednich zawartoĞci
Na (9%), Si (5%), K (9%), Ti (10%) i Fe (10%). ĝwiadczyü
one mogą o tym, Īe receptury, wedáug których przygotowywano domieszki schudzające (do naczyĔ z grup A2, B1, B2)
na osadzie w Zieleniu, byáy bardzo podobne. SugestiĊ tĊ
mógáby wspieraü fakt, Īe osada w Zieleniu miaáa charakter
jednodworczy i przez wzgląd na to, odkryte tam naczynia
mogáy byü wytworzone przez jednego garncarza lub grupĊ
spoáeczną kultywującą te same wzorce technologiczne.
ĝrednia zawartoĞü Si we wszystkich grupach utrzymywaáa siĊ na porównywalnym poziomie (48-51)% mas. (RSD
(8-16)%). Uznaü moĪna zatem, Īe do mas garncarskich
Rys. 8. Wykres biegunowy wartoĞci RSD dla stanowisk archeologicznych.
Fig. 8. Polar plot revealing the RSD values for archaeological sites.
Rys. 9. Wykres biegunowy wartoĞci RSD dla grup technologicznych.
Fig. 9. Polar plot revealing the RSD values for technological groups.
279
à. KOWALSKI
dodawano spore iloĞci surowców schudzających (piasek
kwarcowy), które zmniejszaáy kurczliwoĞü podczas suszenia i wypalania [10]. ĝrednia zawartoĞü K i Na osiągaáa poziom odpowiednio (2,5-3,4)% mas. i (0,6-1,27)% mas., co
pozwala wnioskowaü, Īe masa plastyczna byáa schudzana
domieszką surowca, w którym wystĊpowaáy znaczne iloĞci
mineraáów mikowych [9, 10]. W przypadku grupy C przytoczone wartoĞci byáy obniĪone, w grupie A2, B1 i B2 zanotowano przeciwną tendencjĊ. Znajduje to potwierdzenie
w obserwacjach markospowowych nasycenia powierzchni
naczyĔ tych grup przez mineraáy mikowe. Wysokie Ğrednie
zawartoĞci Si, K i Na odpowiadają ustaleniom archeologicznym, Īe spoáecznoĞci kultury iwieĔskiej dosyü powszechnie
schudzaáy masy plastyczne, stosując do tego celu táuczeĔ
granitowy [4]. Opisane praktyki wiązaü siĊ mogáy z eksploatowaniem i wykorzystywaniem glin plastycznych lub z tradycją wytwórczą grupy spoáecznej.
Zasugerowany przez wyniki analizy dyskrymianycjnej
(Rys. 7) rozdziaá skupisk fragmentów ceramiki naczyniowej z grup A i B (ȁw = 0,085) moĪe odzwierciedlaü, podnoszony przez archeologów, podziaá funkcjonalny ceramiki
naczyniowej spoáecznoĞci kultury iwieĔskiej na ceramikĊ
„reprezentacyjną” (A) i „kuchenną” (B). Potwierdza to równieĪ sporadyczne wykorzystywanie ceramiki z grup B jako
darów grobowych, przy bardzo czĊstym uĪywaniu do tego
celu naczyĔ z grup A [4].
6. Wnioski
Konsekwencją nadania badanym próbkom reprezentatywnego charakteru byáo ich przeprowadzenie do postaci
proszku ceramicznego, przez co uzyskane wyniki pomiarowe kompilowaáy matryce chemiczne z caáego czerepu.
Wobec tego, na poziomie interpretacji danych nie zaistniaáa
moĪliwoĞü jednoznacznego okreĞlenia, czy obserwowane
zróĪnicowanie miĊdzy poszczególnymi zbiorami byáo powodowane przez surowiec plastyczny czy dodawaną do niego
domieszkĊ schudzającą.
SpoáecznoĞci kultury iwieĔskiej z ziemi cheámiĔskiej i dobrzyĔskiej korzystaáy z glin plastycznych (Al = (11-13)% mas.),
wymagających stosowania sporej iloĞci domieszek schudzających. SpoáecznoĞci te nie praktykowaáy schudzania
masy garncarskiej domieszkami pochodzenia roĞlinnego
(P = (1-2)% mas.), ale wykorzystywaáy w tym celu znaczne
iloĞci mineraáów mikowych.
Uzyskane wyniki wskazują na to, Īe istniaáy okreĞlone prawidáowoĞci w tradycjach garncarskich spoáecznoĞci kultury
iwieĔskiej. Zaobserwowano tendencjĊ utrzymywania pewnego kanonu wytwarzania naczyĔ, obejmującego podziaá na
ceramikĊ o charakterze „reprezentacyjnym” i „kuchennym”.
Tendencja ta byáa trwale wpisana w reguáy garncarskie i kultywowana niezaleĪnie od miejsca zamieszkiwania i dostĊpnoĞci do záóĪ surowcowych. Istnieje wysokie prawdopodobieĔstwo, Īe wspólnoty mikroregionalne na przeáomie III i II
tys. p.Ch. eksploatowaáy gliny z jednej lokalizacji. Znajduje
to potwierdzenie w wynikach uzyskanych dla mikroregionu
Maáe Radowiska-Waáyczyk-ZieleĔ.
280
Literatura
[1]
Czebreszuk, J.: SpoáecznoĞci Kujaw w początkach epoki
brązu, Wyd. PSO, PoznaĔ, (1996).
[2] Kukawka, S.: Na rubieĪy Ğrodkowoeuropejskiego Ğwiata
wczesnorolniczego: spoáecznoĞci ziemi cheámiĔskiej w IV
tysiącleciu p.n.e., Wyd. UMK, ToruĔ, (1997).
[3] Ehrenreich, R.M.: Archaeometry into Archaeology, 2, 1, J. Archaeological Method and Theory, (1995), 1-6.
[4] Bokiniec, A. Z.: Początki epoki brązu na Pomorzu Wschodnim, maszynopis pracy doktorskiej, Warszawa, (1995).
[5] Bokiniec, A. Z.: Próba interpretacji kulturowej osady
z przeáomu neolitu i epoki brązu w Potoku, gm. Wáocáawek
na podstawie ceramiki naczyniowej, Acta Universitatis Nicolai Copernici. Nauki Humanistyczno-Spoáeczne. Archeologia,
XVI (200), (1989), 45-71.
[6] Frye, K. (red.): The Encyclopedia of Mineralogy, Wyd.
Hutchinson Ross, Stroudsburg, (1981).
[7] Bolewski, A., Budkiewicz, M., Wyszomirski, P.: Surowce ceramiczne, Wyd. Geologiczne, Warszawa, (1991).
[8] Figueiredo, M. M., Gamelas, J. A. F., Martins, A. G.: Characterization of Bone and Bone-Based Graft Materials Using
FTIR Spectroscopy, w Infrared Spectroscopy – Life and Biomedical Sciences, (Theophanides, T., Red.), ISBN 978-95351-0538-1, InTech, (2012), 315-338.
[9] Stoksik, H.: Technologia warsztatu ceramicznego Ğredniowiecznego ĝląska w Ğwietle badaĔ specjalistycznych i eksperymentalnych, Wyd. PWT, Wrocáaw, (2007).
[10] WyszyĔska, A.: Chemia ceramiczna, Wyd. WSiP, Warszawa,
(1976).
[11] Stanisz, A.: PrzystĊpny kurs statystyki z zastosowaniem
STATISTICA PL na przykáadach z medycyny. Tom 3: Analizy
wielowymiarowe, Wyd. StatSoft, Polska, Kraków, (2006).
[12] Bokiniec, A. Z.: Schyákowy neolit i wczesny okres epoki brązu
na ziemi cheámiĔskiej. Neolit i początki epoki brązu na ziemi
cheámiĔskiej: Materiaáy z miĊdzynarodowego sympozjum,
ToruĔ, 11-13 XI 1986, (WiĞlaĔski, T., Red.), ToruĔ, (1987),
207-222.
Ƈ
Otrzymano 29 maja 2014, zaakceptowano 11 czerwca 2014

PL - PTCer

Transkrypt

Podobne dokumenty

MAS 19.B - Flora Praszka

Zastos. GC-MS w analizie środowiskowej