Введение
Археологическая поддисциплина
Геоархеология – это междисциплинарный подход, использующий методы и предметную область географии, геологии, геофизики и других наук о Земле для изучения вопросов, расширяющих археологические знания и представления. Геоархеологи изучают естественные физические процессы, влияющие на археологические объекты, такие как геоморфология, формирование объектов в результате геологических процессов и воздействие на погребенные объекты и артефакты после их захоронения. Работа геоархеологов часто включает изучение почв и отложений, а также других географических концепций для внесения вклада в археологические исследования. Геоархеологи также могут использовать компьютерную картографию, географические информационные системы (ГИС) и цифровые модели рельефа (DEM) в сочетании с дисциплинами из области гуманитарных и социальных наук, а также наук о Земле. Геоархеология важна для общества, поскольку она предоставляет археологам информацию о геоморфологии почвы, отложений и пород на исследуемых погребенных объектах и артефактах. Это позволяет ученым находить древние города и артефакты, а также оценивать их возраст по качеству почвы. Геоархеология рассматривается как подраздел экологической археологии, поскольку почва может изменяться под воздействием человеческой деятельности, что позволяет археологам изучать и реконструировать ландшафты и условия прошлого.
Отбор проб в колонках
Колонный отбор проб — это метод сбора образцов из разреза для анализа и выявления скрытых процессов по профилю разреза. Узкие металлические контейнеры последовательно забиваются в разрез для получения полного профиля для исследования. Если требуется несколько контейнеров, их располагают со смещением и перекрытием в одну сторону, чтобы полный профиль можно было восстановить в лабораторных условиях вне поля.
Потери при испытании зажигания
Определение органического вещества в почве методом прокаливания – метод измерения содержания органического вещества в образцах почвы. Образцы, взятые из известной точки профиля методом колончатого отбора, взвешиваются, а затем помещаются в муфельную печь, где органическое вещество выгорает. Полученный прокалившийся образец взвешивается повторно, и потеря веса служит показателем содержания органического вещества в профиле на определенной глубине. Эти данные часто используются для выявления погребенных почвенных горизонтов. Горизонты погребенных почв могут быть не видны на разрезе, и такой горизонт указывает на возможные следы древней деятельности. Древние земные поверхности, особенно относящиеся к доисторическому периоду, бывает трудно идентифицировать, поэтому данный метод полезен для оценки потенциала территории в отношении наличия доисторических поверхностей и археологических находок. Производятся сравнительные измерения по профилю, и резкое увеличение содержания органического вещества на определенной глубине в сочетании с другими признаками является веским доказательством существования погребенных поверхностей.
Содержание фосфатов и ортофосфатов с спектрофотометрией
Фосфат в антропогенных почвах происходит от людей, их животных, отходов и костей. 100 человек выделяют около 62 кг фосфата в год, примерно столько же содержится в их отходах. Их животные выделяют еще больше. Человеческое тело содержит около 650 г PO4 (500 г – 80% в скелете), что приводит к повышенным уровням в местах захоронений. Большая часть фосфата быстро иммобилизуется в глине и "фиксируется", где может сохраняться на протяжении тысяч лет. Для участка площадью 1 га это соответствует примерно 150 кг PO4 на 1 га в год, что составляет около 0,5%–10% от уже присутствующего в большинстве почв. Поэтому для того, чтобы человеческая деятельность привела к изменению концентрации фосфата в почве на порядки величины, требуется немного времени. Фосфор существует в различных "пулах" в почве: 1) органическом (доступном), 2) окклюдированном (адсорбированном), 3) связанном (химически связанном). Каждый из этих пулов может быть извлечен с использованием последовательно более агрессивных химических веществ. Некоторые исследователи (особенно Эйдт) полагают, что соотношения между этими пулами могут предоставить информацию о прошлом землепользовании и, возможно, даже о датировке. Независимо от метода перевода фосфора из почвы в раствор, метод его обнаружения обычно одинаков. Используется реакция "молибдатный синий", где интенсивность окраски пропорциональна концентрации фосфора. В лаборатории это измеряется с помощью колориметра, где свет, проходящий через стандартную кювету, создает электрический ток, пропорциональный ослаблению света. В полевых условиях та же реакция используется на индикаторных полосках, которые сравниваются с цветовой шкалой. Концентрации фосфата могут быть нанесены на археологические планы для отображения бывших зон активности, а также используются для поиска новых объектов в широком ландшафте.
Анализ размера частиц
Распределение размеров частиц в образце почвы может указывать на условия, в которых слои или осадок были отложены. Размеры частиц обычно разделяют с помощью сухого или влажного просеивания (для грубых образцов, таких как моренные отложения, гравий и песок, а иногда и более крупных илов) или путем измерения изменения плотности диспергированного раствора образца (например, в пирофосфате натрия) (для более мелких илов и глин). Вращающееся часовое стекло с мелкодиспергированным образцом под тепловой лампой полезно для разделения частиц. Результаты наносят на графики, которые можно анализировать статистическими методами для определения распределения частиц и других параметров. Полученные фракции можно дополнительно исследовать на предмет культурных индикаторов, макро- и микроокаменелостей и других интересных особенностей, поэтому анализ размера частиц фактически является первым шагом при работе с этими образцами.
Геохимия микроэлементов
Геохимия микроэлементов – это изучение концентраций элементов в геологических материалах, которые присутствуют в них в незначительных количествах. Поскольку концентрации этих микроэлементов зависят от множества специфических условий, при которых формируется тот или иной геологический материал, они обычно различаются в разных местонахождениях, содержащих один и тот же тип породы или другого геологического материала. Геоархеологи используют эту уникальность в геохимии микроэлементов для прослеживания древних путей добычи ресурсов и торговых связей. Например, исследователи могут анализировать микроэлементный состав обсидиановых изделий, чтобы установить их "генетический отпечаток". Затем они изучают микроэлементный состав обсидиановых выходов, чтобы определить исходный источник сырья, из которого были изготовлены эти изделия.
Анализ минералогического состава глины
Геоархеологи изучают минералогические характеристики керамических сосудов посредством макро- и микроскопического анализа. Они могут использовать эти характеристики для понимания различных технологий изготовления сосудов, а также для определения вероятных центров производства. Кроме того, минералогический анализ позволяет проследить происхождение сырья, использованного для изготовления сосудов, до конкретных месторождений глины.
Анализ устриц
На естественные остракоды в пресноводных водоемах влияют изменения солености и pH, вызванные деятельностью человека. Анализ панцирей остракод в осадочных колоннах показывает изменения, вызванные сельскохозяйственной деятельностью и расселением человека. Эта запись может быть сопоставлена с методами датирования, чтобы помочь определить изменения в моделях расселения и миграции населения.
Археологическая геология
Археологическая геология — термин, предложенный Вернером Касигом в 1980 году. Это область геологии, которая акцентирует внимание на значении земных компонентов для жизнедеятельности человека.