Кіріспе
Археологиялық субдисциплина. Геоархеология – география, геология, геофизика және басқа да Жер ғылымдарының әдістері мен тақырыптарын пайдаланатын, археологиялық білім мен ойды дамытуға бағытталған көп салалы тәсіл. Геоархеологтар археологиялық ескерткіштерге әсер ететін табиғи физикалық процестерді зерттейді, мысалы, геоморфология, геологиялық процестер арқылы ескерткіштердің қалыптасуы және жер астындағы ескерткіштер мен артефакттерге тигізетін әсерлерді зерттейді. Геоархеологтардың жұмысы көбінесе топырақ пен шөгінділерді, сондай-ақ археологиялық зерттеулерге үлес қосу үшін басқа географиялық ұғымдарды зерттеуді қамтиды. Геоархеологтар компьютерлік картографияны, географиялық ақпараттық жүйелерді (ГИС) және цифрлық биіктік модельдерін (DEM) адам және әлеуметтік ғылымдар мен Жер ғылымдары салаларымен біріктіре пайдалана алады. Геоархеология қоғам үшін маңызды, себебі ол археологтарға зерттеліп жатқан жер астындағы топырақтың, шөгінділердің және тау жыныстарының геоморфологиясы туралы ақпарат береді. Осы арқылы ғалымдар ежелгі қалалар мен артефакттарды таба алады және топырақтың сапасына қарай олардың қаншалықты "тарихи" екенін анықтай алады. Геоархеология – қоршаған орта археологиясының бір саласы, өйткені топырақ адамның қызметінен өзгеруі мүмкін, ал археологтар бұл өзгерістерді зерттеп, өткен шақтардағы ландшафттар мен жағдайларды қайта жасай алады.
Geoarchaeology is a multi disciplinary approach which uses the techniques and subject matter of geography, geology, geophysics and other Earth sciences to examine topics which inform archaeological knowledge and thought. Geoarchaeologists study the natural physical processes that affect archaeological sites such as geomorphology, the formation of sites through geological processes and the effects on buried sites and artifacts post deposition. Geoarchaeologists' work frequently involves studying soil and sediments as well as other geographical concepts to contribute an archaeological study. Geoarchaeologists may also use computer cartography, geographic information systems (GIS) and digital elevation models (DEM) in combination with disciplines from human and social sciences and earth sciences. Geoarchaeology is important to society because it informs archaeologists about the geomorphology of the soil, sediment, and rocks on the buried sites and artifacts they are researching. By doing this, scientists are able to locate ancient cities and artifacts and estimate by the quality of soil how "prehistoric" they really are. Geoarchaeology is considered a sub field of environmental archaeology because soil can be altered by human behavior, which archaeologists are then able to study and reconstruct past landscapes and conditions.
Бағаннан үлгі алу
Бағандық сынама алу – бөлімнің тік профилі бойынша жасырылған процестерді талдау және анықтау үшін бөлімнен сынамалар алу әдісі. Толық профильді зерттеу үшін тар металл қаптар тізбектей бөлімге қағылады. Егер бірнеше қап қажет болса, олар бір жаққа қарай ығыстырылып, жапсасып орналастырылады, соның арқасында толық профиль зертхана жағдайында қалпына келтіріледі.
Жалынды сынаудағы шығындар
Топырақтағы органикалық заттарды анықтау үшін оттану сынағы – топырақ үлгілеріндегі органикалық құрамды өлшеу тәсілі. Профильден баған тәсілімен алынған белгілі бір телімнен үлгілер салмақтап алынып, содан кейін органикалық заттарды жаққан қатты пешке салынады. Нәтижесінде алынған күйдірілген үлгі тағы да салмақтап алынады және салмақтың азаюы профильдің белгілі бір тереңдігіндегі органикалық құрамның мөлшерін көрсетеді. Бұл мәліметтер көбінесе көмілген топырақ горизонттарын анықтау үшін қолданылады. Көмілген топырақтың горизонттары тілімде көрінбеуі мүмкін, ал бұл горизонт болған қоныстану деңгейінің көрсеткіші болып табылады. Ежелгі жер беттерін, әсіресе тарихқа дейінгі кезеңнен айыру қиын болуы мүмкін, сондықтан бұл тәсіл аймақтың тарихқа дейінгі беттер мен археологиялық жәдігерлерге ие болу мүмкіндігін бағалау үшін пайдалы. Профиль бойымен салыстырмалы өлшеулер жасалады және профильдің бір жерінде органикалық құрамның күрт өсуі, басқа көрсеткіштермен бірге, көмілген беттердің нақты дәлелі болып табылады.
Фосфат және ортофосфат мөлшері спектрофотометриямен
Фосфат адам жасаған топырақта адамдардан, олардың жануарларынан, қоқыстар мен сүйектерден түседі. 100 адам жылына шамамен 62 кг фосфат бөліп шығарады, ал қоқыстардан бөлінетін мөлшері де осыған тең келеді. Жануарлар одан да көп фосфат бөліп шығарады. Адам денесінде шамамен 650 г PO4 (500 г – 80% сүйектерде) болады, бұл жерлеу орындарында фосфат деңгейінің жоғарылауына себеп болады. Оның көп бөлігі топырақ балшығында тез бекітіліп, «тұрақтанады» және мыңдаған жылдар бойы сақталуы мүмкін. 1 гектар жер үшін бұл 150 кг PO4/га/жылға тең келеді, бұл топырақтағы фосфаттың көп бөлігінде (0,5-10%) кездесетін мөлшерге шамамен сай. Сондықтан, адамдар қоныстанғаннан кейін топырақтағы фосфат концентрациясы бірнеше есе артады. Фосфор топырақта әртүрлі «қоймаларда» кездеседі: 1) органикалық (жеткілікті), 2) адсорбцияланған (сіңірілген), 3) химиялық байланысқан. Бұл қоймалардың әрқайсынан прогрессивті түрде күшті химиялық заттарды қолдану арқылы үлгі алуға болады. Кейбір ғалымдар (әсіресе Эйдт) осы қоймалар арасындағы қатынастардың жердің бұрынғы пайдаланылуы туралы, тіпті оның мерзімі туралы ақпарат бере алатынын айтады. Фосфорды топырақтан ерітіндіге алу әдісіне қарамастан, оны анықтау әдісі көбінесе бірдей болады. Бұл «молибдат көгі» реакциясын қолдану арқылы жүзеге асырылады, онда түстің тереңдігі фосфор концентрациясына пропорционалды. Лабораторияда бұл колориметр арқылы өлшеніп, стандартты кювета арқылы сәуле өткенде жарық өтімділігіне пропорционалды электр тогы туындайды. Ал далада осы реакцияны детектор таяқшаларында қолданады, олардың түсі түсті кестемен салыстырылады. Фосфат концентрациясын археологиялық жоспарларда бұрынғы қызмет орындарын көрсету үшін белгілеуге болады, сондай-ақ кеңірек аумақта іздеу жұмыстарын жүргізу үшін де пайдаланылады.
Бөлшектердің өлшемін талдау
Топырақ үлгісінің бөлшек мөлшерінің таралуы қабаттардың немесе шөгінділердің қалыптасу жағдайларын көрсетуі мүмкін. Бөлшектердің мөлшері көбінесе құрғақ немесе ылғалды ілекелеу арқылы (тіл, қиыршық тас және құм сияқты ірі үлгілер, кейде ұсақ тозаңдар) немесе дисперстік ерітіндінің (мысалы, натрий пирофосфатында) тығыздығының өзгеруін өлшеу арқылы ажыратылады (ұсақ тозаңдар, саз). Жылу шамдарының астында айналатын сағат тәрізді шыныға өте ұсақ бөлшекті дисперсияланған үлгі салса, бөлшектерді ажыратуға көмектеседі. Нәтижелер қисықтар түрінде бейнеленеді, оларды бөлшектердің таралуы және басқа да параметрлерді статистикалық әдістермен талдауға болады. Алған фракцияларды мәдени көрсеткіштер, макро және микроқалдықтар және басқа да қызықты ерекшеліктерді зерттеу үшін пайдалануға болады, сондықтан бөлшек мөлшерін талдау – осы үлгілермен жұмыс істеген кездегі алғашқы қадам.
Тiрi элементтер геохимиясы
Іздік элементтердің геохимиясы – геологиялық материалдарда көп мөлшерде кездеспейтін элементтердің мөлшерін зерттейтін ғылым. Осы іздік элементтердің концентрациясы белгілі бір геологиялық материалдың қалыптасуына байланысты көптеген нақты жағдайлармен анықталады, сондықтан олар бір типтес тау жынысын немесе басқа геологиялық материалды қамтитын екі орналасқан жердің арасында әдетте бірегей болады. Геоархеологтар ресурстарды игеру және сауданың ежелгі үлгілерін анықтау үшін осы іздік элементтердің геохимиялық ерекшеліктерін пайдаланады. Мысалы, зерттеушілер обсидиан артефактілерінің іздік элементтік құрамын қарастырып, осы артефактілерді "таныта" алады. Содан кейін олар артефактіні жасау үшін қолданылған шикізаттың бастапқы көзін анықтау үшін обсидиан кендерінің іздік элементтік құрамын зерттей алады.
Саз минералогиясының талдауы
Геоархеологтар ыдыстардың минералогиялық ерекшеліктерін макроскопиялық және микроскопиялық талдаулар арқылы зерттейді. Олар осы ерекшеліктерді ыдыстарды жасауға қолданылған әртүрлі өндіріс техникаларын түсіну үшін пайдаланады, соның арқасында осы ыдыстарды қай өндіріс орталықтары жасағанын анықтауға болады. Сондай-ақ, олар минералогияны ыдыстар жасау үшін қолданылған шикізаттың қай жердегі нақты саз кендерінен алынғанын анықтау үшін қолдана алады.
Түйеқұйрықты талдау
Табиғи түрде таз суларда кездесетін қабықты ұлулардың (Ostracods) құрамы адам қызметінен туындаған тұздылық пен pH деңгейінің өзгеруіне сезімтал. Тұнба тоғандарындағы қабықты ұлулардың қабықтарын талдау, егін шаруашылығы мен адамдардың қоныстануының салдарынан болған өзгерістерді көрсетеді. Бұл мәліметтерді жас анықтау әдістерімен салыстырып, адамдардың қоныстану үлгілері мен халықтың көші-қонының өзгеруін анықтауға болады.
Археологиялық геология
Археологиялық геология – Вернер Касиг 1980 жылы қолданған термин. Бұл геологияның адам өмірі үшін Жердің құрамының маңыздылығын ерекше атап көрсететін саласы.