Объединенный институт ядерных исследований в Дубне с 1984 года издает на русском и английском языках рецензируемый журнал «Письма в журнал Физика элементарных частиц и атомного ядра (Письма в ЭЧАЯ)». В четвертом номере этого журнала за 2022 год вышла статья «Структурные исследования бронзового зооморфного навершия с Пекуновского селища методами нейтронной дифракции и томографии». Ее авторы – специалисты Объединенного института Вероника Смирнова, Сергей Кичанов, Булат Бакиров, Денис Козленко и археологи, участники Московского областного общественного фонда «Наследие» Федор Петров и Лариса Пантелеева.
Рис. 1. Зооморфное навершие – фото с разных сторон
Археологи и физики совместно изучали бронзовое зооморфное навершие рукояти ножа или жезла, найденное на территории Тверской области у северо-восточной окраины Дубны.
Эта находка была сделана на южном краю Пекуновского селища – многослойного археологического памятника, расположенного в Тверской области, рядом с деревней Крева.
В основании культурного слоя селища залегают материалы стоянок эпохи мезолита и неолита, выше – остатки поселка дьяковской культуры раннего железного века, над ними – культурный слой древнерусского поселения.
У северной окраины Пекуновского селища расположено городище дьяковской культуры, насыпная площадка которого ограничена с напольной стороны тремя рвами и валами; оно относится к раннедьяковскому этапу и датируется периодом с VI по III век до н.э.
Бронзовое зооморфное навершие рукоятки ножа или жезла, выполненное в форме верхней части головы медведя и примыкающей к ней шкуры с лапами, хранится в фондах Музея Дубны, куда его передал в 2013 году житель наукограда Олег Тучин, случайно обнаруживший навершие на размываемом берегу Волги.
Навершие представляет собой металлическое изделие вытянутой формы, размером 5,5×2,4×1,4 см; его поверхность корродированна, небольшой фрагмент в нижней части отливки обломан. Вероятно, изделие было изготовлено путем литья по восковой выплавляемой модели.
Рис. 2. 3D-модель навершия по данным нейтронной томографии
Основным элементом зооморфного навершия является верхняя часть «головы» медведя, а вытянутая «шкура» вместе с «лапами» представляют собой, по-видимому, не только изображение, но и функциональный элемент крепежа на рукояти ножа или жезла. Поверхность изделия покрыта слоем коррозии зелено-бурого цвета (рис. 1).
Образ медведя был очень популярен в искусстве и религиозных верованиях многих народов и племен, начиная с эпохи среднего палеолита.
Этот образ также широко представлен в характерной зооморфной пластике ананьинской культурно-исторической области раннего железного века Среднего Поволжья и Прикамья.
Присутствует он и в материалах дьяковской культуры Верхневолжья и Волго-Окского междуречья.
Именно для ананьинской области характерен наиболее узнаваемый и широко распространенный «звериный стиль» в искусстве раннего железного века лесной зоны Восточной Европы.
По серии аналогий можно предполагать именно ананьинское происхождение пекуновского медведя; возможно, он был частью ананьинского металлического импорта на территорию дьяковской культуры.
Особенный интерес представляет то, что пекуновская фигурка, служившая навершием для деревянной или костяной рукояти, судя по всему, изображает не живого медведя, а снятую с него шкуру вместе с лапами и верхнюю часть его головы.
Это хорошо узнаваемый образ, связанный с ритуальным переодеванием человека в медведя, которое было широко известно у лесных народов Евразии.
Пекуновское бронзовое навершие было изучено современными неразрушающими методами нейтронной структурной диагностики на импульсном высокопоточном реакторе ИБР-2 с целью определения технологических особенностей процессов бронзового литья предметов ананьинской культурно-исторической области, путей распространения коррозии в бронзовых сплавах I тысячелетия до н.э., степени влияния коррозионных процессов на сохранность и физические свойства древних металлических изделий, что может быть интересным для решения проблем современной археологии и металлографии.
Навершие было изучено неразрушающими структурными методами нейтронной дифракции и томографии.
Исследован фазовый состав и пространственное распределение химических компонентов внутри его объема.
Изучение фазового состава бронзового навершия проводилось специалистами Объединенного института ядерных исследований с помощью метода нейтронной дифракции на специализированном дифрактометре ДН-6 на реакторе ИБР-2 (Лаборатория нейтронной физики Объединенного института).
Пространственное распределение фаз и компонентов внутри объема изделия восстанавливалось с помощью метода нейтронной радиографии и томографии на специализированной экспериментальной станции на одном из каналов реактора.
Установлено, что зооморфная фигурка была изготовлена из оловянистой бронзы и содержит две основные кристаллические фазы – бронзы и куприта Cu2O.
Из восстановленных нейтронных томографических данных выявлено неравномерное распределение фазовых компонентов внутри объема навершия, что может указывать на глубокое проникновение продуктов коррозии – куприта – внутрь объема изделия.
Получены объемные содержания бронзы и коррозии, рассчитана концентрация олова в бронзовом сплаве.
Установлено, что исследуемая бронзовая фигурка довольно хорошо сохранилась в течение более чем двух тысяч лет – деградация бронзового материала, т.е. его превращение в куприт, не превышает 8-10% от общего объема бронзы.
Полученные значения содержания олова – до 2,6%. Судя по всему, материал зооморфного навершия можно отнести к литейным двухкомпонентным бронзам, характерным для раннего железного века.
Содержание олова в бронзовом сплаве попадает в диапазон характерных значений концентраций олова для бронзовых находок из поселения раннего железного века Волго-Окского междуречья.
Концентрация олова выше 1% и относительно небольшие изменения его объемной доли в зависимости от места фигурки указывают на искусственное происхождение сплава, в который сознательно для повышения его потребительских характеристик добавлялось олово.
Пространственное распределение фаз бронзы и куприта исследовалось методом нейтронной томографии. Восстановленная из данных нейтронной томографии 3D-модель исследуемой фигурки медведя представлена на рис. 2.
Видно, что распределение фаз бронзы и куприта неравномерно в объеме фигурки.
Установлено, что концентрация фазы куприта максимальна к поверхности исследуемой фигурки, но проникает достаточно глубоко в толщу фигурки.
Глубина проникновения патины внутрь объема достигает от 0,5 до 5 мм.
Исследованное зооморфное навершие является уникальной находкой ананьинской бронзы на территории дьяковской культуры раннего железного века.
Выполненные исследования позволили выяснить его состав и уточнить современное состояние и технологию изготовления.
Подготовил Федор ПЕТРОВ
по материалам публикации Смирнова В.С., Кичанов С.Е., Петров Ф.Н., Пантелеева Л.В., Бакиров Б.А., Козленко Д.П. Структурные исследования бронзового зооморфного навершия с Пекуновского селища методами нейтронной дифракции и томографии // Письма в журнал Физика элементарных частиц и атомного ядра (Письма в ЭЧАЯ). Т. 19, №4 (243), 2022. С. 355-363.
2.03.2023