РОССИЙСКАЯ АРХЕОЛОГИЯ, 2015, № 1, с. 32-43
МИНЕРАЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ИНДИКАТОРЫ ИСТОЧНИКОВ ЗОЛОТА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ДРЕВНИХ ЮВЕЛИРНЫХ ИЗДЕЛИЙ (НА ПРИМЕРЕ УРАЛА)
© 2015 г. В.В. Зайков, Е.В. Зайкова
Институт минералогии УрО РАН, Миасс (zaykov@mineralogy.ru)
Предложены минералого-геохимические индикаторы древних ювелирных изделий для определения источников сырья. К ним относятся особенности составов золотых изделий, наличие и состав включений высокотемпературных платиноидов (минералов О8-1г-Ки). По предложенным индикаторам определены вероятные источники золота для археологических памятников, изделия из которых содержат включения осмия. Обсуждается позиция ювелирных мастерских, условия и масштаб добычи золота в древности. Дальнейшая работа по определению конкретных источников золотых изделий должна заключаться в определении природных аналогов аномальных составов минералов осмия.
Ключевые слова: минералы, группа осмия, золото, серебро, индикаторы, археологические памятники, Урал, источники благородных металлов.
Интенсивное изучение состава древних золотых изделий Урала началось в последнее десятилетие с использованием рентгеноспектрального и рентге-нофлуоресцентного методов анализа (Зайков и др., 2008; Юминов и др., 2008). К настоящему времени исследованы артефакты из 18 археологических памятников региона. Полученные сведения частично опубликованы (Зайков и др., 2010, 2012; Естественно-научные..., 2011), однако полноценное сопоставление полученных материалов с данными о самородном золоте уральских месторождений не сделано.
Цель работы - разработка минералого-геохими-ческих индикаторов древних золотых изделий на археологических материалах Урала, направленная на выяснение источников золота. Пробы были предоставлены Л.Т. Яблонским, С.В. Сироти-ным, А.Д. Таировым, В.В. Ткачевым, Д.Г. Здано-вичем.
Исследования проводились с помощью приборов РЭММА 202М (рентгеноспектральный метод, аналитик В.А. Котляров) и INNOV-Х а 4000 (рентге-нофлуоресцентный метод, аналитик П.В. Хворов). В итоге были получены данные о содержаниях в золоте Au, Ag, Cu. Важный результат работы - выявление в древних золотых изделиях микровключений, относящихся к платиноидам - минералам платиновой группы (МПГ). Они представлены "твердыми растворами" осмия, иридия, рутения (Геологический., 2011. С. 252). Состав минера-
лов, определялся по соотношению этих компонентов в кристаллохимических формулах (Булах, 1967. С. 35; Harris, Cabri, 1991). Для более точной идентификации использована методика, предложенная при исследовании минералов Урала (Кобяшев, Ни-кандров, 2007. С. 117). Она заключается в наименовании по преобладанию элемента в формуле (более 10 ат.%, что соответствует значению 0.1 в формуле) с добавлением состава примеси, например, "рутений иридиево-осмиевый" с примесью платины".
Состав золотых изделий
в исследованных археологических памятниках
Золотоносные курганы на Южном Урале описаны в многочисленных публикациях, обзор которых дан в работах (Таиров, 2000. С. 119-206; Зайков и др., 2012. С. 108-155). Расположение памятников, содержавших исследованные предметы из золота, показано на рис. 1. Выделены две группы: курганы, в которых изделия содержат включения осмия, и без таковых. Для определения источников золота более благоприятны курганы первой группы, поскольку в них можно учесть два независимых параметра. Курганы могильников Степное, Ушкаттинс-кий относятся к раннему бронзовому веку. Курганы Кичигино I, Большой Климовский, Переволочан I, Яковлевка II, Филипповка датируются V-IV в. до н.э. Археологический памятник Магнитный принадлежит III в. н.э.
Данные о составе включений осмия помещены в табл. 1.
Курганы II тысячелетия до н.э.
Могильник Степное изучался Д.Г. Здановичем (археологическая экспедиция Челябинского государственного университета) в 2001 г. При раскопках кургана № 7 была обнаружена желобчатая подвеска в 2.5 оборота спиралевидной формы диаметром 0.7-1.5 см, покрытая золотой фольгой толщиной 40-50 мкм. Состав фольги (мас.%): Аи 85-93, Ag 12, Си 1. В фольге установлены два выделения осмия длиной 140-159 микрон (Юминов и др., 2008). Они имеют практически одинаковый состав и являются фрагментами одного пластинчатого зерна, которое относится к осмию рутениево-ири-диевому.
Могильник Ушкаттинский расположен в 9 км юго-восточнее пос. Домбаровский. В одном из захоронений (курган № 12, погребение № 3) была обнаружена височная подвеска в полтора оборота желобчатой формы, орнаментированная в технике чеканки. Анализ металла показал, что украшение было изготовлено из сплава состава (мас.%): Аи 77; Ag 18; Си 5. При изучении металла выявлены включения иридиевого осмия. Форма включений близка к треугольной, размеры 8 х 10 мкм. Данный минерал характеризуется высокими содержаниями Оз (63 мас.%), довольно большим содержанием 1г (до 23 мас.%) и крайне низкими концентрациями рутения (менее 0.5 мас.%).
Курганы I тысячелетия до н.э.
Могильник Кичигино находится на северном берегу Южноуральского водохранилища. Включения осмия выявлены в золотом браслете (курган № 3) и в золотой фольге обкладки деревянного сосуда (курган № 5). Состав золота обоих предметов близок (мас.%): Аи 71-73; Ag 22-24; Си 3-5.
В фольге, покрывающей браслет, установлено три зерна минералов группы осмия. Первое имеет размер 45 х 20 микрон. Два примыкающих зерна очень малы: 3-5 мкм. В фольге, наложенной на деревянное изделие из кургана № 5, выявлено четвертое зерно. Размер его 5х20 мкм, состав (мас.%): Оз 43.30-50.58; 1г 11.19-12.37; Яи 36.64-44.98.
Сравнение состава включений показывает, что они разнородны. Только в зерне № 1 преобладает осмий иридиевый. Зерно № 2 характеризуется резким преобладанием иридия и минимальным содержанием осмия, оно относится к иридию рутениевому. В зернах № 3 и 4 преобладает рутений, в первом случае это рутений иридиевый, во втором -рутений осмиевый.
Рис. 1. Схема размещения археологических памятников и месторождений золота в бассейне р. Урал: А - географическая схема; Б - позиция объектов. Условные обозначения: а - могильники с исследованными золотыми изделиями, в которых установлены включения осмия; б - зона Главного Уральского разлома; в - россыпные зоны, по которым опубликованы данные о составе золота и в которых известно присутствие осмия (Ми - Миасская, Кч - Кочкарская, Мн - Миндякская, В-И -Ирендыкская); г - россыпные зоны, в которых не установлены минералы осмия. Стрелками показаны предполагаемые пути источников золота.
Большой Климовский курган находится в 3.5 км юго-западнее села Климовка. Здесь обнаружены лишь отдельные кости животных, кусочек золотой фольги и фрагменты бронзового котла. Золотая фольга имеет следующий состав (мас.%): Аи 77; Ag 18; Си 5. В ней обнаружено зерно рутения ос-миево-иридиевого с незначительным содержанием ЯЬ и Р1.
Одиночный курган Яковлевка II находится в двух км от села Яковлевка (Юминов и др., 2010). В погребении № 3 обнаружены золотая гривна размером 15.3 х 12.5 см из витой проволоки и две золотые серьги. Составы проволочных спиралей двух предметов почти не отличаются друг от друга (мас.%): Аи 79; Ag 20; Си 1. При исследовании серьги (обр. Я-3) установлен состав (мас.%): Аи 88; Ag 10; Си 2. Размер включения 16 х 22 мкм, форма овальная. Помимо осмия в состав минерала входят иридий и рутений.
Курганный могильник Переволочан I насчитывает 12 округлых курганов диаметром от 14 до 50 м, высота сооружений варьирует в пределах 0.45.0 м.
Состав минералов группы осмия из археологических памятников Южного Урала
Место отбора (могильник, курган) № пробы Количество анализов Предметы Содержания, мас.% Кристаллохимическая формула минералов
Os Ir Ru
Филипповка I, курган № 4 7-1 6 Золотая инкрустация железного меча 45.76 36.10 17.45 Os0.40Ir0.31Ru0.?9
7-2 10 34.54 29.30 27.66 Ru0.4?°S0.?8Ir0.?4Pt0.06
7-3 7 35.28 29.20 27.63 Ru04?°S0.?9Ir0.?3Pt0.06
7-4 1 57.58 14.82 27.02 ° S0.47Ru0.41Ir0.12
7-5 8 56.88 17.04 25.57 °S0.47Ru0.39Ir0.14
7-6 7 55.07 8.97 35.42 Ru0.51°S0.42Ir0.07
7-7 5 32.67 53.85 3.43 Ir0.53°S0.3?Pt0.09Ru0.06
7-8 6 45.03 20.56 33.93 Ru0 49°S0.35Ir0.16
7-9 7 37.23 29.91 26.88 Ru0 41 °S0.30Ir0.?4Pt0.05
7-10 5 35.12 58.52 2.26 Ir0.57°S0.35Ru0.04Pt0.04
7-11 5 56.53 10.16 32.78 Ru0.48°S0.44Ir0.08
7-12 5 37.74 56.05 5.87 Ir0.55°S0.37 Ru0.08
7-13 3 79.45 12.64 7.58 °S0.75Ru0.13Ir0.1?
7-14 2 73.36 16.17 10.09 °S0.68Ru0.17Ir0.15
7-15 3 72.60 16.83 10.29 °S0.67Ru0.18 Ir0.15
7-16 6 40.32 38.13 17.28 °S0.35 Ir0.33 Ru0.29Pt0.03
7-17 5 35.83 53.34 2.85 Ir0.52 °S0.36 Ru0.05 Pt0.07
7-18 8 38.99 42.80 17.71 Ir0.37°S0.34Ru0.29
Филипповка II, курган № 1 Ф103аЬ 2 Накладки 13.56 81.25 4.12 Ir0.78°S0.13Ru0.07Rh0.02
Ф103ёе 2 22.93 72.68 2.90 Ir0.70°S0?3Ru0.05Rh0.02
ФЩк 2 58.65 35.02 5.45 °S0.56Ir0.33Ru0.10Rh0.01
Ф73 4 38.92 50.23 2.39 Ir0.50°S0.39Pt0.06Rh0.03 Ru0.02
ПереволочанЛ, курган 11 11.5.8 4 Накладка 71.86 21.15 6.81 °S0.68Ir0.20Ru0.12
Яковлевка II Я-3 6 Подвеска 71.85 24.21 3.71 °S0.70Ir0.23Ru0.07
Магнитный, курган № 21 М2-1 2 Бляшки полусферические 40.06 50.27 7.34 Ir0.45°S0.36Ru0.12Fe0.06Rh0.01
М2-1-1 4 32.89 30.06 29.87 Ru043°S0.26Ir0.23Rh0.05Pt0.02Fe0.01
М2-А 5 46.55 39.29 12.26 °S0 41Ir0.34Ru0.21Fe0.03Rh0.013
М-II 5 73.62 14.47 10.41 °S0.67Ru0.18Ir0.13Rh0.02
М3-1 5 Бляшки треугольные 59.86 37.05 2.39 °S0.59Ir0.36Ru0.04Fe0.01
М3-1-1 5 42.74 13.01 37.80 Ru0.52°S0.32Ir0.10Rh0.04Pt0.02
М-III 6 28.82 60.97 5.68 Ir0.53°S0.25Fe0.13Ru0.09
Ушкаттинский, курган № 12 Ук7 3 Подвеска 64.82 34.11 0.47 °S0.65Ir0.34Ru0.01
Примечания. Небольшие содержания Rh, Pt, Fe в таблице не показаны, они отображены в формулах минералов. Анализы выполнены в Южно-Уральском центре коллективного пользования на электронном микроскопе РЭММА 202 М (аналитик В.А. Кот-ляров). Рабочие коллекции: Филипповка I, II - Л.Т. Яблонского (Оренбург, ОРОМ, врем. Хр. 419, находится на реставрации в ГосНИИР); Переволочан-I, Яковлевка II - С.В. Сиротина; Магнитный - А.Д. Таирова; Ушкаттинский - В.В. Ткачева.
В кургане № 11 было обнаружено ожерелье, состоящее из сердоликовы
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.