|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ФНКЦ РР |
||
Разработка подхода к изучению географического происхождения (provenance) верхнепалеолитических минеральных красочных пигментов (охры) Каповой пещеры и Каменной Балки II методами аналитической химииНИР
Development of an approach to the study of the geographical origin (provenance) of upper Paleolithic mineral pigments (ochre) of Kapova cave and Kamennaya Balka II by methods of analytical chemistry
- Руководитель НИР: Статкус М.А.
- Участники НИР: Анисовец Ю.Д., Виноградова Е.А., Лаврова В.Д.
- Подразделение: НИЛ концентрирования
- Срок исполнения: 1 января 2023 г. - 31 декабря 2024 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 23-28-00468
- Номер ЦИТИС: 123021700043-3
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Фундаментальное химическое образование
- Приоритеты и перспективы НТР Российской Федерации согласно Стратегии НТР РФ: возможность эффективного ответа российского общества на большие вызовы
-
Рубрики ГРНТИ:
- 03.41.01 Общие вопросы
- 31.19.15 Анализ неорганических веществ
- Классификатор OECD: Аналитическая химия, Археология
-
Ключевые слова:
элементный анализ, охра, географическое происхождение, аналитическая химия, верхний палеолит, минеральные пигменты
geographical origin, analytical chemistry, mineral pigments, upper paleolithic, elemental analysis, ochre -
Описание:
Настоящий проект направлен на проведение всей необходимой подготовительной и методической работы для последующей постановки систематического исследования географического происхождения (provenance) красочных пигментов Каповой пещеры и Каменной Балки II.
-
Abstract:
This project is aimed at carrying out all the necessary preparatory and methodological work for the subsequent staging of a systematic study of the geographical origin (provenance) of the colorful pigments of the Kapova cave and Kamennaya Balka II. For samples of archaeological ochre of Paleolithic sites Kapova cave and Kamennaya Balka II, systematic data on the elemental composition, including the content of trace elements, have not been published before. The ranges of trace element concentrations and their correlation with the concentration of iron are the most important data necessary for the formulation of future work to establish the geographical origin of ocher samples. The absence of these data does not allow purposefully planning geological field work for sampling "modern" ochre. The methods of chemical analysis of archaeological ochre described earlier in the literature are mainly designed for the analysis of relatively large samples, from 100 mg or more. Methods of analysis of small samples, as a rule, involve the determination of only macronutrients. Within the framework of this project, for the first time, methods will be developed for the determination of trace elements in samples of archaeological ochre of low mass (less than 100 mg) using microXRF, TXRF and LA ISP MS.
-
Планируемые результаты:
1. Будет создан каталог образцов охры из Каповой пещеры и Каменной Балки, включающий сведения о форме, цветности (с использованием специализированной цветовой шкалы), консистенции. Каталогизация будет проведена с использованием бинокулярного микроскопа и макросъемки. 2. Будет разработаны методики подготовки малых образцов охры (до 100 мг) в виде стекол для последующего анализа методом ВДРФА и ЛА ИСП МС и в виде суспензий для анализа методом РФА ПВО. 3. Будут получены данные об элементном макросоставе (с помощью микроРФА, ВДРФА), микросоставе (РФА ПВО, ЛА ИСП МС) и минералогическом составе (рентгенофазовый анализ, рамановская спектроскопия) образцов охры из Каповой пещеры и Каменной Балки. Для каждого образца будет определена как основная минеральная фаза, так и 2-3 примесных минеральных фазы. 4. Будет получена информация о кластерах образцов охры по данным элементного анализа, сформулированы гипотезы о географическом и геологическом происхождении образцов. Получение этих результатов позволит, во-первых, существенно расширить круг анализируемых образцов охры за счет «мелких» образцов - крупинок массой менее 100 мг. . Разработанные методики могут быть в дальнейшем использованы и для других археологических и геологических образцов малого размера. Во-вторых, результаты позволят очертить регион поиска источников сырья для минеральных пигментов и, возможно, стоянок верхнего палеолита в окрестностях Каповой пещеры и Каменной Балки.
-
Научный задел:
Предложена схема микрорентгенофлуоресцентного анализа небольших частиц археологических пигментов, получены данные о составе охры из культурных слоев Каповой пещеры [В сб. Геоархеология и археологическая минералогия- 2021. Материалы VIII Всероссийской научной конференции]
- Добавил в систему: Статкус Михаил Александрович
Источник финансирования НИР
| грант РНФ |
| грант РНФ |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 1 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. | Разработка подхода к изучению географического происхождения (provenance) верхнепалеолитических минеральных красочных пигментов (охры) Каповой пещеры и Каменной Балки II методами аналитической химии |
| Результаты этапа: На основании составленного перечня характеристик была предложена схема описания образцов пигментов при их визуальном исследовании и исследовании методами оптической микроскопии. В результате работы с образцами пигмента были изучено 867 образов 165 из Каповой пещеры, 702 из Каменной Балки II. Описание проводилось по 28 признакам. Данные по каждому образцу заносились в таблицу формата Excel, была составлена сводная таблица. В ходе исследования было рассмотрено, что представляла из себя основная масса образцов — комки, куски, красочную массу, порошок или пигмент, нанесенный на основу (например, окрашенный камень) на изучаемых памятниках. Были получены данные о цветности 867 образцов пигмента. Исходя из этих данных можно судить о том, что на памятнике Каменная Балка II наблюдается более светлая палитра цветов, чем в Каповой пещере и гораздо меньшее количество условно красных оттенков. Таким образом, анализ массового материала двух верхнепалеолитических памятников разного типа — пещеры с настенными изображениями и базовой открытой стоянки, показал существенное различие между пигментами, которые использовались на памятнике по цвету, структуре, твердости, форме и другим параметрам. Полученные с помощью микроРФА данные по элементному составу образцов охры из Каменной Балки 2 обрабатывали с помощью метода кластеризации DBSCAN (density-based spatial clustering of applications with noise, основанная на плотности пространственная кластеризация для приложений с шумами), графические представления строили в виде набора графиков «концентрация элемента X – концентрация элемента Y». Показано, что возможно получение стекол образцов охры с использованием смеси «98% плавленый тетраборат натрия – 2% бромид лития» и смеси «33% метаборат лития – 66% тетраборат лития – 1% бромид лития». При использовании электропечи Katanax K1 Prime и платинового тигля получены стекла с соотношением флюс-образец 10:1 (по массе) и навесками образца от 150 до 400 мг. Показано, что гомогенность стекла достигается при продолжительности выдерживания образца в расплаве не менее 7 минут, при покачивании тигля. Дополнительно к заявленным в плане проекта результатам, в ходе работ в 2023-м году совместно с коллегами из Геологического института РАН проведен ИСП-МС анализ 40 образцов охры из Каменной Балки II с полным растворением малой навески образца. Данные обработаны методом главных компонент. Показано, что порядка 25% образцов выделяются в обособленный кластер с существенно отличающимся содержанием редкоземельных элементов, что может указывать на особенности геологического происхождения этих образцов. Данный вопрос требует дальнейшего изучения и будет исследован в 2024-м году. Предложен способ для элементного анализа образцов «геологической» и «археологической» охры с помощью рентгенофлуоресцентного анализа с полным внешним отражением с переводом твёрдых проб в суспендированное состояние. Показано, что предлагаемые условия пробоподготовки и выбор внутреннего стандарта позволяют получать правильные и воспроизводимые данные как о макросоставе, так и о содержании микрокомпонентов в образцах. | ||
| 2 | 1 января 2024 г.-31 декабря 2024 г. | Разработка подхода к изучению географического происхождения (provenance) верхнепалеолитических минеральных красочных пигментов (охры) Каповой пещеры и Каменной Балки II методами аналитической химии |
| Результаты этапа: | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".