Из материалов памятников Северо-Западного Приладожья для микрозондового анализа взято 28 образцов ФМ гончарных изделий (Сумманен и др., 2017). Из них 27 происходят из раскопок городищ и принадлежат сосудам из ожелезненной и неожелезненной глины; для эксперимента в выборку включена одна проба средневековой гончарной (ожелезненная глина) из Великого Новгорода.
Результаты исследования подтвердили выводы, основанные на визуальном анализе цветовых характеристик изделий: керамика сделана из разных видов глин (рис. 14: 1–4). Пластичная основа ФМ большинства образцов представлена глинами иллит-монтмориллонитового ряда и только для шести** образцов различных типов керамики установлены глины, близкие по составу к каолиниту (табл. 2, № 1, 2, 9, 15, 25, 26). Примесные минералы глин представлены преимущественно кварцем и полевыми шпатами песчаной или алевритовой размерности. Среди акцессорных минералов зафиксированы слюды (мусковит, биотит), авгит, гранаты, рутил или анатаз, монацит, апатит, ильменит и магнетит.
Результаты исследования подтвердили выводы, основанные на визуальном анализе цветовых характеристик изделий: керамика сделана из разных видов глин (рис. 14: 1–4). Пластичная основа ФМ большинства образцов представлена глинами иллит-монтмориллонитового ряда и только для шести** образцов различных типов керамики установлены глины, близкие по составу к каолиниту (табл. 2, № 1, 2, 9, 15, 25, 26). Примесные минералы глин представлены преимущественно кварцем и полевыми шпатами песчаной или алевритовой размерности. Среди акцессорных минералов зафиксированы слюды (мусковит, биотит), авгит, гранаты, рутил или анатаз, монацит, апатит, ильменит и магнетит.
Рис. 14. Электронно-микроскопические изображения формовочных масс образцов гончарной (1–6) и лепной (7–9) керамики из раскопок городищ Северо-Западного Приладожья, полученные в режиме обратно рассеянных электронов (BSE): 1 – с каолинитовой глинистой основой; 2 – с примесью дресвы; 3 – с признаками высокотемпературного обжига; 4 – с иллитовой глинистой основой; 5 – с песчаной примесью; 6 – с включением углеродистого вещества (древесный уголь); 7, 8 – с иллит-монтмориллонитовой глинистой основой и примесью дресвы; 9 – с зернами шамота. Съемка С. Ю. Чаженгиной
В составах ФМ гончарной керамики преобладает минеральный отощитель: песок или дресва (рис. 14: 2, 5). В двух образцах (№ 6, 27) идентифицированы включения углеродистого вещества. Примесь разнокалиберного песка, как правило, свойственна изделиям типов IV (№ 7, 11, 13, 14) и V (№ 16, 17, 18, 24), реже сосудам типов II (№ 4, 19), III (№ 3), VI (№ 28) и IX (№ 8). Минеральный состав песка представлен зернами кварца, альбита, калиевого полевого шпата, кислых плагиоклазов разной степени окатанности, реже авгитом, гранатами, ильменитом, монацитом и цирконом (табл. 2). Для четырех образцов керамики (№ 3, 4, 5, 7) основу минеральной примеси составляют кварц и полевые шпаты. Возможно, в данном случае в качестве отощителя использовались дюнные отложения (эоловые пески), которые характеризуются однородным мономинеральным составом. Состав примесного материала остальных образцов более разнообразный, что свойственно озерным и флювиогляциальным отложениям.
В ФМ большинства горшков типа II (№ 21–23), а также изделий типов V (№ 15), VI (№ 10), VIII (№ 25) и IX (№ 1) примесью служит дресва – обломки пород кварц-двуполевошпатового-биотитового состава (табл. 2). Среди акцессорных минералов этих пород установлены гранаты разного состава: альмандин, пироп, андрадит и гроссуляр. Их присутствие, вероятно, объясняется использованием метаморфических пород Приладожья (например, широко распространенные плагиогнейсы Приозерской или Лахденпохской мигматитовых зон) для приготовления отощающей добавки. Минеральный состав дресвы керамики типов IV (№ 12), VII (№ 2, 9) и IX (№ 1) представлен преимущественно кварцем, полевыми шпатами, слюдами (мусковитом и биотитом) и авгитом (за исключением образца № 9, взятого с горшка типа VII). В качестве акцессорных минералов установлены сфен, апатит, монацит и циркон; акцессорные гранаты в этих образцах не выявлены. В данном случае в качестве отощителя мог использоваться элювий (обломки) магматических пород кислого и среднего состава.
Как отмечено выше в ФМ двух образцов: новгородском (№ 6) и городищенском (№ 27) зафиксирована искусственная добавка, которую по химическому составу и особенностям структуры, можно определить как древесный уголь (рис. 14: 6). Примечательно, что не свойственная гончарству Северо-Западного Приладожья примесь выявлена в образце ФМ сосуда редкой формы (№ 27, см. книга, Рис. 63: 4), который, однако, по данным ICP-MS исследований не отнесен к привозным. Не исключено, что сосуд является еще одним изделием, изготовленным пришлым ремесленником.
Наблюдения за микроструктурой ФМ показали, что часть керамики (привозной сосуд № 5, новгородский № 6, каолинитовая керамика типов VIII № 25 и Лопотти № 26) подверглась высокотемпературной обработке (>1100 °С) [Известно, что в древних устройствах для обжига керамики температура ограничивалась 1150–1200°С (Гражданкина, 1965)]. Признаком обжига при высоких температурах следует считать спекание глины и минеральной примеси до однородной массы, визуально фиксируемое на микроснимках: границы зерен примеси становятся слабо различимыми или вовсе исчезают (рис. 14: 3). Кроме того, метод электронно-зондовой микроскопии позволяет определять длительность и температуру термообработки керамики по присутствию минералов-индикаторов, одним из которых является хлорит. Он идентифицирован в составе большинства образцов из иллит-монтмориллонитовых глин (№ 11, 12, 14, 17, 19–21). Эксперименты по изучению обжига глин (Ionescu et al., 2011) показали, что их нагревание при температурах 700–900°С в течение более двух часов приводит к исчезновению хлорита. Соответственно керамические изделия из ожелезненных глин, в составе которых сохранился хлорит, испытали кратковременный (менее двух часов) обжиг при температурах не выше 900°С. Данные микрозондового анализа согласуются с результатами оптической микроскопии: у основной массы сосудов наблюдается трехслойный излом, появившийся вследствие кратковременного обжига с быстрым остыванием изделия. Отмечу, что задача определения условий обжига керамики (температура, длительность, атмосфера), на мой взгляд, является одной из наиболее сложных в исследованиях, нацеленных на реконструкцию технологий древних гончарных производств. Современный подход к изучению процессов термообработки археологической керамики подразумевает возможность использования широкого спектра методов минералогического и физико-химического анализа, среди которых электронно-зондовая микроскопия, рамановская спектроскопия, дифференциальный термический, рентгенографический анализы и т. п. Подобный комплексный подход применен для изучения гончарства населения Северо-Западного Приладожья, однако первоочередная задача состояла в оценке возможностей новейших инструментов естественнонаучных исследований, и поскольку методика анализа и интерпретации данных еще нуждается в отработке, полученные результаты следует считать предварительными. Вместе с тем не сочту лишним предоставить читателю возможность ознакомиться с материалами изысканий в этом направлении (Сумманен и др., 2016, 2017; Сумманен, 2018б; Чаженгина и др., 2018; Chazhengina et al., 2018).
Итак, изучение образцов ФМ гончарной посуды городищ Северо-Западного Приладожья позволяет в общих чертах охарактеризовать технологический цикл изготовления керамики. Гончарное производство базировалось на запасах местного сырья (ожелезненные глины иллитового и иллит-монтмориллонитового состава), добываемого неподалеку от поселений. Меньшая доля изделий сделана из неожелезненных каолинитовых глин, источники которых надежно локализовать не удается, в первую очередь ввиду крайне редкой встречаемости выходов каолинов на территории Карелии. Для отощения глины использовались характерные для традиций средневекового гончарства минеральные добавки в виде песка и дресвы. В зависимости от природных физико-механических свойств исходного сырья, хорошо знакомых мастерам древности, обжиг керамики из различных сортов глин производился при разных условиях: для светлоглиняных сосудов температура термообработки могла достигать 1000 °С и более; сероглиняная керамика обжигалась при температуре 700–900 °С. Как правило, процедура обжига была не длительной, что подтверждается как данными традиционных археологических методик анализа, так минералогическими исследованиями.
В ФМ большинства горшков типа II (№ 21–23), а также изделий типов V (№ 15), VI (№ 10), VIII (№ 25) и IX (№ 1) примесью служит дресва – обломки пород кварц-двуполевошпатового-биотитового состава (табл. 2). Среди акцессорных минералов этих пород установлены гранаты разного состава: альмандин, пироп, андрадит и гроссуляр. Их присутствие, вероятно, объясняется использованием метаморфических пород Приладожья (например, широко распространенные плагиогнейсы Приозерской или Лахденпохской мигматитовых зон) для приготовления отощающей добавки. Минеральный состав дресвы керамики типов IV (№ 12), VII (№ 2, 9) и IX (№ 1) представлен преимущественно кварцем, полевыми шпатами, слюдами (мусковитом и биотитом) и авгитом (за исключением образца № 9, взятого с горшка типа VII). В качестве акцессорных минералов установлены сфен, апатит, монацит и циркон; акцессорные гранаты в этих образцах не выявлены. В данном случае в качестве отощителя мог использоваться элювий (обломки) магматических пород кислого и среднего состава.
Как отмечено выше в ФМ двух образцов: новгородском (№ 6) и городищенском (№ 27) зафиксирована искусственная добавка, которую по химическому составу и особенностям структуры, можно определить как древесный уголь (рис. 14: 6). Примечательно, что не свойственная гончарству Северо-Западного Приладожья примесь выявлена в образце ФМ сосуда редкой формы (№ 27, см. книга, Рис. 63: 4), который, однако, по данным ICP-MS исследований не отнесен к привозным. Не исключено, что сосуд является еще одним изделием, изготовленным пришлым ремесленником.
Наблюдения за микроструктурой ФМ показали, что часть керамики (привозной сосуд № 5, новгородский № 6, каолинитовая керамика типов VIII № 25 и Лопотти № 26) подверглась высокотемпературной обработке (>1100 °С) [Известно, что в древних устройствах для обжига керамики температура ограничивалась 1150–1200°С (Гражданкина, 1965)]. Признаком обжига при высоких температурах следует считать спекание глины и минеральной примеси до однородной массы, визуально фиксируемое на микроснимках: границы зерен примеси становятся слабо различимыми или вовсе исчезают (рис. 14: 3). Кроме того, метод электронно-зондовой микроскопии позволяет определять длительность и температуру термообработки керамики по присутствию минералов-индикаторов, одним из которых является хлорит. Он идентифицирован в составе большинства образцов из иллит-монтмориллонитовых глин (№ 11, 12, 14, 17, 19–21). Эксперименты по изучению обжига глин (Ionescu et al., 2011) показали, что их нагревание при температурах 700–900°С в течение более двух часов приводит к исчезновению хлорита. Соответственно керамические изделия из ожелезненных глин, в составе которых сохранился хлорит, испытали кратковременный (менее двух часов) обжиг при температурах не выше 900°С. Данные микрозондового анализа согласуются с результатами оптической микроскопии: у основной массы сосудов наблюдается трехслойный излом, появившийся вследствие кратковременного обжига с быстрым остыванием изделия. Отмечу, что задача определения условий обжига керамики (температура, длительность, атмосфера), на мой взгляд, является одной из наиболее сложных в исследованиях, нацеленных на реконструкцию технологий древних гончарных производств. Современный подход к изучению процессов термообработки археологической керамики подразумевает возможность использования широкого спектра методов минералогического и физико-химического анализа, среди которых электронно-зондовая микроскопия, рамановская спектроскопия, дифференциальный термический, рентгенографический анализы и т. п. Подобный комплексный подход применен для изучения гончарства населения Северо-Западного Приладожья, однако первоочередная задача состояла в оценке возможностей новейших инструментов естественнонаучных исследований, и поскольку методика анализа и интерпретации данных еще нуждается в отработке, полученные результаты следует считать предварительными. Вместе с тем не сочту лишним предоставить читателю возможность ознакомиться с материалами изысканий в этом направлении (Сумманен и др., 2016, 2017; Сумманен, 2018б; Чаженгина и др., 2018; Chazhengina et al., 2018).
Итак, изучение образцов ФМ гончарной посуды городищ Северо-Западного Приладожья позволяет в общих чертах охарактеризовать технологический цикл изготовления керамики. Гончарное производство базировалось на запасах местного сырья (ожелезненные глины иллитового и иллит-монтмориллонитового состава), добываемого неподалеку от поселений. Меньшая доля изделий сделана из неожелезненных каолинитовых глин, источники которых надежно локализовать не удается, в первую очередь ввиду крайне редкой встречаемости выходов каолинов на территории Карелии. Для отощения глины использовались характерные для традиций средневекового гончарства минеральные добавки в виде песка и дресвы. В зависимости от природных физико-механических свойств исходного сырья, хорошо знакомых мастерам древности, обжиг керамики из различных сортов глин производился при разных условиях: для светлоглиняных сосудов температура термообработки могла достигать 1000 °С и более; сероглиняная керамика обжигалась при температуре 700–900 °С. Как правило, процедура обжига была не длительной, что подтверждается как данными традиционных археологических методик анализа, так минералогическими исследованиями.