ФИЗИКА ЗЕМЛИ, 2008, № 3, с. 84-91
УДК 550.383.32
АРХЕОМАГНИТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ ПАМЯТНИКОВ ВОСТОЧНОЙ СИБИРИ ГОРЕЛЫЙ ЛЕС И УСТЬ-ХАЙТА
© 2008 г. И. Е. Начасова, К. С. Бураков
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, г. Москва E-mail:<archaeomag@yahoo.co.uk> Поступила в редакцию 22.06.2006 г.
В результате археомагнитных исследований намагниченности материалов археологических памятников Иркутской области и Прибайкалья получены новые данные об изменении напряженности геомагнитного поля в Восточной Сибири c V тысячелетия до нашей эры по I тысячелетие нашей эры. Проведено датирование материала многослойных археологических памятников Иркутской области Горелый лес и Усть-Хайта по глубине залегания слоев отложений. Данные о напряженности геомагнитного поля, полученные в результате археомагнитных исследований, подтвердили правомерность такого способа датирования.
Установлено, что на временном интервале V тысячелетие до нашей эры - I тысячелетие нашей эры происходит плавное повышение среднего уровня напряженности геомагнитного поля, на которое накладываются более быстрые вариации. Изменение напряженности геомагнитного поля имеет такой же характер, как и в других районах Евразии.
PACS: 91.25.Dx
ВВЕДЕНИЕ
Исследование изменения напряженности геомагнитного поля в последние несколько тысячелетий в долготном секторе от Болгарии до Японии показало, что в основном картину изменения напряженности поля можно представить в виде суперпозиции ряда бегущих волн, имеющих периоды от 8000 до 500 лет. Дрейф одних волн имеет западное, других - восточное направление, амплитудные характеристики обнаруживают долготную зависимость [Начасова, 1998]. Объем данных, полученных для восточной части этого долготного сектора (восточнее Средней Азии), существенно меньше, чем для западной части. К тому же, по данным, полученным для территории Китая, было обнаружено, что в этом районе наблюдается уменьшение амплитуды "основного" -8000-летнего колебания напряженности геомагнитного поля, а в Японии существенно уменьшается амплитуда вариаций напряженности поля, характерные времена которых меньше, чем у "основного" колебания. Все это делает весьма актуальным получение новых данных для более точного представления о характере изменения напряженности геомагнитного поля в восточной части Евразии.
В работе [Бураков и др., 2000] было проведено исследование намагниченности обожженного материала ряда археологических памятников Прибайкалья (фрагментов керамики, камней из очагов, фрагментов печей и т.п.), в первом приближении
была получена картина изменения напряженности геомагнитного поля в Прибайкалье в последние семь тысячелетий.
Анализ построенной кривой показал, что плавное (длиннопериодное) изменение напряженности поля может быть аппроксимировано колебанием с периодом 8000 лет и амплитудой 12 ± 1 мкТл. Характеристики этого колебания близки к характеристикам, полученными авторами ранее по данным об изменении напряженности геомагнитного поля в Японии и Средней Азии. Полученная картина изменения напряженности геомагнитного поля в Прибайкалье свидетельствует о том, что на плавное изменение напряженности поля накладываются вариации меньшей продолжительности, и позволяет сделать заключение, что в последние пять тысячелетий, по-видимому, существовало колебание с характерным временем около 1.5 тысячелетий. Наличие колебания с подобным периодом (1500 -1800 лет) в спектре вариаций напряженности геомагнитного поля было обнаружено при исследовании вариаций геомагнитного поля в Болгарии, Грузии, Средней Азии, Китае и Японии [Начасова, 1998].
Целью настоящего исследования было увеличение объема данных об изменении напряженности геомагнитного поля в Восточной Сибири во временном интервале V тыс. до н.э. - I тыс. н.э. Было проведено исследование намагниченности керамического материала из культурных отложений многослойных археологических памятников
Иркутской области Горелый лес и Усть-Хайта, любезно предоставленного нам археологами - исследователями этих памятников Н.А. Савельевым и Е.С. Игумновой. Памятники располагаются в устье реки Белой (ф = 52.8°К, X = 103.3°Е), их отложения накапливались в течение нескольких тысячелетий, начиная с V тыс. до н.э. Для временного интервала с середины II тыс. до н.э. по середину I тыс. н.э. были также получены данные о напряженности геомагнитного поля по намагниченности материала нескольких объектов Северного Прибайкалья (стоянка Байкальская-4, Богучанская, Лударская пещера, Куркут, городище Байкальское), любезно предоставленного А.В. Харинским.
МАТЕРИАЛ
И ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Датирование материала памятников Горелый лес и Усть-Хайта содержит существенную неопределенность. Так возраст самого древнего (нижнего) слоя Vа памятника Усть-Хайта, согласно данным радиоуглеродного датирования по углю и кости, соответственно определяется в пределах нескольких столетий от 7200 до 6400 лет. Продолжительность существования поселения также имеет неопределенность. Имеется только датировка II слоя (слоя перед финальным - I слоем) - последнее столетие III тысячелетия до нашей эры. Руководствуясь этими данными, можно принять, что поселение Усть-Хайта возникло примерно в первой четверти V тыс. до н.э. и существовало до II тысячелетия до нашей эры. Начало накопления культурных отложений условно отнесем к середине выше упомянутого временного интервала - к 4800 ± 400 г. до н.э.
Время накопления нижнего слоя памятника Горелый лес согласно археологической датировке (ошибку датирования можно определить примерно в четверть тысячелетия) относится к 4800 ± 250 г. до н.э. Таким образом, можно условно принять, что оба поселения возникли практически одновременно и отнести момент их возникновения к 4800 г. до н.э. Возраст верхнего слоя отложений памятника Горелый лес определен примерно в 1500 лет. С V по II тыс. до н.э. поселения Горелый лес и Усть-Хайта существовали параллельно. Это дает нам возможность сопоставить данные о напряженности поля, полученные по материалам обоих памятников.
Для проведения лабораторных исследований остаточной намагниченности материала из отобранных фрагментов керамики изготавливались образцы в виде кубиков с ребром 10 мм, если это было возможно. Из тонкостенной керамики выпиливались образцы в виде прямоугольных параллелепипедов высотой в толщину керамики и основанием в виде квадрата со стороной 10 мм.
Определение напряженности древнего геомагнитного поля проводилось по модифицированной методике Телье с введением поправок на магнитную анизотропию и химические изменения [Бураков и др., 2005]. Полученные в результате исследования намагниченности одного образца (единичные) определения напряженности геомагнитного поля далее осреднялись для получения среднего для объекта значения напряженности поля. Под объектом понимается совокупность материала, время обжига которого (время приобретения термонамагниченности) относится к определенному временному интервалу. Принимается, что намагниченность материала этого объекта приобретена одновременно. Под объектом в данном случае понимается слой культурных отложений. Таким образом, осредняются единичные определения, полученные по одновозрастному материалу археологического памятника. Материал многослойных памятников подразделяется на группы, соответственно слоям, из которых он был отобран.
Нужно отметить, что ошибки определений, полученных по материалу из этих памятников, часто в 2-3 раза превышают ошибки определений, типичные для археомагнитных исследований. С одной стороны, это связано с тем, что возраст исследованного материала - несколько тысячелетий, в течение которых происходили изменения намагниченности ферромагнитной фракции материала, с другой стороны, это связано с наличием многочисленных вторичных обжигов исследуемого материала, что приводит к сужению температурного интервала определения напряженности древнего геомагнитного поля и, естественно, к увеличению ошибки определения.
Было исследовано 39 образцов из памятника Горелый лес и 46 - из памятника Усть-Хайта. Для построения картины изменения напряженности геомагнитного поля использовано соответственно 35 и 41 определение. Остальные определения были отбракованы из-за больших ошибок. Результаты определений напряженности геомагнитного поля, средние для объектов (слоев культурных отложений), и количество определений, вошедших в осреднение, приведены в табл. 1. Ряд слоев памятника Усть-Хайта не имеет датировки. В таблице приведены археологические датировки слоев памятников и глубина залегания каждого слоя в разрезе отложений памятника, которая отсчитывается вверх от уреза реки Белой. В табл. 2 приведены данные, полученные в результате исследования намагниченности материалов памятников Северного Прибайкалья.
Для сравнения с полученными данными были привлечены результаты предыдущего исследования намагниченности материалов археологических памятников Прибайкалья Итырхей и Улан-
Таблица 1. Результаты определения напряженности геомагнитного поля по намагниченности керамики из слоев культурных отложений археологических памятников Усть-Хайта и Горелый лес
Слой,уровень от уреза р. Белой, см Археологическая датировка, гг., точность ±250 лет Напряженность геомагнитного поля В, мкТл Количество образцов Датировка по глубине, гг., точность ±250 лет
Усть-Хайта
Va, 480 -4800 39.6 ± 2.7 8 -4800
V, 500 -4800 41.4 ± 2.5 3 -4300
V верх -4800 41.8 ± 3.5 4 -4200
IV, 540 -4800 46.7 ± 3.5 9 -3350
III, 580 47.3 ± 1.7 8 -2400
II, 600 -2100 42.5 ± 3.8 5 -1900
617 67.9 1 -1500
I, 637 51.9 ± 4.6 3 -1050
Горелый лес
VI, 496 -4800 41.5 ± 3.2 6 -4800
VI, 496 -4800 26.4 ± 2.4 5 -4700
VI-V -4800 47.5 ± 1.1 2 -4650
V,500-503 -3400 32.8 ± 7.5 4 -4600
V,506-510 -3000 49.8 ± 3.6 4 -4350
IV, 525 -2250 47.2 ± 2.1 4 -3700
III, 563 -1750 59.2 ± 8.5 2 -2250
II, 575 -1250 36.8 ± 6.4 4 -1800
617 0 56.2 1
I, 637 500 57.6 ± 2.9 3 250
Хада, имеющих наиболее уверенную датировку (табл. 2). Этот материал был отобран авторами совместно с исследователем этих памятников О.И. Горюновой.
На рис. 1 представлены средние по объектам значения н
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.