БІОЛОГІЧНІ ПІДХОДИ ДО ДОСЛІДЖЕННЯ АРХЕОЛОГІЧНИХ АРТЕФАКТІВ ІЗ МІСЦЬ АРХЕОЛОГІЧНИХ РОЗКОПОК НА ПРИКЛАДІ СПЕКТРОСКОПІЧНОГО АНАЛІЗУ БУРШТИНУ
DOI:
https://doi.org/10.32782/naturaljournal.5.2023.6Ключові слова:
FTIR-спектроскопія, ATR-спектроскопія, археологічні дослідження, бурштин України, зольники, скіфський час, біогенні компонентиАнотація
Біофізичні, зокрема спектроскопічні, методи дослідження є інструментами для встановлення складу, вивчення структури та механізмів взаємодії в об’єктах живої та неживої природи. Біофізичні методи нині застосовуються в дослідженні природних конденсованих систем, фазової та міжмолекулярної взаємодії в таких системах, зокрема для дослідження бурштину. Спектральні методи мають перевагу – можливість неруйнівного аналізу речовини, що є важливим, наприклад для археологічних, криміналістичних досліджень, ювелірної справи, де цілісність об’єктів дослідження посідає ключове місце. Так, для цих галузей важливу роль у вивченні об’єктів відіграє FTIR-спектроскопія, завдяки застосуванню якої можна вивчати якісний склад речовин, інтерпретувати отримані результати в контексті датування, встановлення походження матеріалів. Мета роботи – застосування FTIR-спектроскопії для визначення матеріалу виготовлення намистин, які були знайдені у процесі археологічних розкопок, як виробів із бурштину, визначення джерела його походження. Об’єктом дослідження були 4 намистини із Зольника-2 пам’ятки Могриця-Зольники. Для ідентифікації матеріалу виготовлення намистин було використано метод FTIR-спектроскопії порушеного повного внутрішнього відбиття. Наявність у спектрах пропускання речовини характеристичних піків, притаманних органічним компонентам бурштину, дозволила встановити, що всі 4 намистини виготовлені з бурштину, а не зі скла чи рослинних смол інших типів. Під час дослідження типу бурштину визначено, що намистина № 1 виготовлена з балтійського бурштину, намистини № № 2 та 3 – з бурштину румунського типу. Висновки зроблені на основі наявності маркерних сполук у бурштині – бурштинової кислоти та її солей. Використання інфрачервоної спектроскопії для ідентифікації бурштину є ефективним неруйнівним методом дослідження бурштину. За допомогою FTIR-спектроскопії вдалось визначити вміст маркерних органічних речовин бурштину в археологічних артефактах та, що більш важливо, визначити ймовірний тип бурштину, з якого виготовлені намистини. Ці результати є підтвердженням важливості застосування біофізичних методів у суміжних дослідженнях. Для археологічних досліджень отримані результати є важливими, бо знахідки виробів із бурштину є рідкістю для пам’яток скіфського часу Лісостепового Лівобережжя, а особливо зольників.
Посилання
Білинський О.О., Кабанов Д.О. Пам’ятки скіфського часу у верхів’ях Псла. Археологія і давня історія України. 2015. Вип. 4 (17). C. 122–127.
Abdullahi S.S., Güner S., Musa Y.K.I.M., Adamu B.I., Abdulhamid M.I. Sımple method for the determınatıon of band gap of a nanopowdered sample usıng Kubelka Munk theory. NAMP J. 2016. 35. P. 241–246.
Angelini I., Bellintani P. Archaeological ambers from northen Italy: an FTIR-drift study of provenance by comparison with the geological amber database. Archaeometry. 2005. 47 (2). P. 441–454. https://doi.org/10.1111/j.1475-4754.2005.00212.x.
Barbu O.H., Teodor E.D., Virgolici M., Manea M.M., Petroviciu I., Teodor E.S. Romanian Archaeological Amber Artefacts Characterisation Using Vibrational Spectroscopy and Multivariate Data Analysis. Application of Multivariate Analysis and Chemometry to Cultural Heritage and Environment 3rd ed., Taormina, Sicily island, Italy, Europe, 26-29 September 2010 [Eлектронний ресурс]. URL: http://surl.li/mlvbg (дата звернення 12.05.2023)
Dietz С., Catanzariti G., Quintero S., Jimeno A. Roman Amber Identified as Siegburgite. Archaeological and Anthropological Sciences. 2013. 6 (1). P. 63–72. https://doi.org/10.1007/s12520-013-0129-4.
Gough L.J., Mills J.S. The Composition of Succinite (Baltic Amber). Nature. 1972. 239 (5374). P. 527–528. https://doi.org/10.1038/239527a0.
Klochko L.S. Amber in the clothing of the population of Scythia. Między Baltykiem a Morzem Czarnym. Szlaki międzymorza: IV–I tys. przed Chr. 2011. 4. P. 161–173.
Klochko V.I. Bug-Bog trade route. Na pograniczu światów. Studia z praziejówmiędzymorza baltycko-pontyjskiego ofiarowane Profesorowi Aleksandrowi Kośko. 2008. 60. P. 239–249.
Litescu S.-C., Teodor E.D., Truica G.-I., Tache A., Radu G.-L. Fourier Transform Infrared Spectroscopy - Useful Analytical Tool for Non-Destructive Analysis, Infrared Spectroscopy – Materials Science, Engineering and Technology, Prof. Theophanides Theophile (Ed.). 2012. [Electronic recource] URL: http://surl.li/mlxxg (access date 15.06.2023).
Malanchuk Z., Moshynskyi V., Malanchuk Y., Korniienko V. Physico-mechanical and chemical characteristics of amber. Solid State Phenomena. 2018. 277. P. 80–89. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.277.80.
Mänd K., Muehlenbachs K., McKellar R., Wolfe A.P. Distinct Origins for Rovno and Baltic Ambers: Evidence from Carbon and Hydrogen Stable Isotopes. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2018. 505. P. 265–273. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2018.06.004.
Odriozola C.P., Garrido Cordero J.Á., Daura J., Sanz M., Martínez-Blanes J.M., Avilés M.Á. Amber imitation? Two unusual cases of Pinus resin-coated beads in Iberian Late Prehistory (3rd and 2nd millennia BC). PLoS ONE. 2019. 14(5). P. e0215469. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0215469.
Poulin J., Helwig K. Inside Amber: The Structural Role of Succinic Acid in Class Ia and Class Id Resinite. Analytical Chemistry. 2014. 86 (15). P. 7428–7435. https://doi.org/10.1021/ac501073k.
Wolfe A.P., Tappert R., Muehlenbachs K., Boudreau M., McKellar R.C., Basinger J.F., Garrett A.A. New Proposal Concerning the Botanical Origin of Baltic Amber. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 2009. 276 (1672). P. 3403–3412. https://doi.org/10.1098/rspb.2009.0806.