Ишкининский горнорудный комплекс эпохи бронзы на Южном Урале в контексте радиоуглеродного датирования

Одной из наиболее сложных исследовательских задач в процессе изучения металлопроизводства эпохи бронзы является датировка геоархеологических объектов, связанных с добычей и первичной переработкой медных руд. Обычно исследователям приходится довольствоваться косвенными данными, полученными с помощью методов археометрии. В исключительных случаях на древних рудниках удается обнаружить культурные слои и отдельные артефакты, в т.ч. горнопроходческие орудия, прямо указывающие на разработку горнорудных объектов в бронзовом веке.

Данные обстоятельства диктуют необходимость выработки эффективной методики комплексного исследования памятников горного дела, позволяющей определить объективные критерии функционирования древних рудников в бронзовом веке. Положительный опыт реализации такого рода исследовательской программы был получен в процессе изучения Ишкининского археологического микрорайона в Восточном Оренбуржье (Южный Урал). Предлагаемая статья посвящена одному из аспектов решения указанной задачи, связанному с радиоуглеродным датированием погребенных почв из-под отвалов древних карьеров.

Краткая характеристика исследовательского полигона

Характеристике памятников Ишкининского археологического микрорайона посвящен цикл специальных работ [Ткачев, 2005, 2011, 2012; Зайков, Юминов, Ткачев, 2012; Плеханова, Ткачев, 2013; и др.]. Это избавляет от необходимости их подробного описания. Поэтому ограничусь лаконичными замечаниями о комплексах, составивших источниковую базу для радиоуглеродного датирования.

Ишкининский археологический микрорайон локализуется в среднем течении р. Сухая Губерля в окрест-но стях пос. Ишкинино Гайского р-на Оренбургской обл. Его образует компактная группа памятников: поселение Ишкиновка, могильники Ишкинов-ка I–III и серия местонахождений керамики бронзового века Аулган I–IV и Сухая Губерля I–IV (рис. 1). Исследования показали, что все они связаны между собой и приурочены к Ишкининскому медному руднику, выступающему в данном случае доминантой производственной структуры с горно-металлургической специализацией. Ишкининский горнорудный комплекс эпохи бронзы является самым крупным и сложным в структурном отношении геоархеологическим объектом на Южном Урале. В пределах рудного поля вы-

Рис. 1. Расположение памятников Ишкининского археологического микрорайона.

а – рудник; б – поселение; в – могильник; г – местонахождение артефактов; д – дорога.

1 – Ишкининский рудник; 2 – Ишкиновка; 3 – Ишкиновка I; 4 – Ишкиновка II; 5 – Ишкиновка III; 6 – Аулган I; 7 – Аулган II;

8 – Аулган III; 9 – Аулган IV; 10 – Сухая Губерля I; 11 – Сухая Губерля II; 12 – Сухая Губерля III; 13 – Сухая Губерля IV.

явлено не менее 10 древних горных выработок и производственная обогатительная площадка (рис. 2, 1 )*.

Отвалы карьеров № 6–8 и вертикальной выработки № 9 (возможно, узкой щелеобразной горнопроходческой канавы) были разрезаны траншеями, вскрывшими погребенные почвы (рис. 2, 2–5 ). Отобранные образцы использовались для проведения палеопоч-венных и палинологических исследований, радиоуглеродного датирования верхних горизонтов почв, погребенных под отвалами горных выработок.

Рис. 2. Ишкининский горнорудный комплекс.

1 – схема расположения древних горных выработок, обогатительной площадки и рудоносных зон на Ишкининском месторождении (по: [Зайков, Юминов, Ткачев, 2012, рис. 3] с дополнениями) ( а – гипербазиты, б – вулканомиктовые брекчии, в – контуры рудоносных зон с сопровождающими тальк-карбонатными породами, г – места отбора штуфных проб руды, д – траншеи, пройденные в 2001 г., е – контуры древних карьеров, ж – вертикальные горные выработки, з – обогатительная площадка, и – места нахождения единичных зерен золота, к – автомобильная дорога г. Гай – пос. Ишкинино); 2–5 – стратиграфические разрезы отвалов горных выработок: 2 – карьер № 6, 3 – вертикальная выработка № 9, 4 – карьер № 8, 5 – карьер № 7; 6–9 – каменные орудия с Ишкининского рудника: 6 , 8 – молоты, 7 – рудодробильный камень, 9 – наковальня.

■170

-85

■120

3 cм

3 cм ajBe«\\\4\\w

£^>>»>>>>5y

0   30 cм

0   30 cм

0   30 cм

0   3 cм

0   30 cм     ⁶

6^f t(iow[< ♦* с•мТ^ГоГее»! tii^ettofC^tome aotecq к45ж»и<2

Рис. 3. Материалы памятников Ишкининского археологического микрорайона, датированных радиоуглеродным методом.

1 – 3 – Ишкиновка I, кург. 3, погр. 7 (ямная культура); 4 – 6 – Ишкиновка I, кург. 3, погр. 6 (синташтинская культура); 7 – 10 – Иш-киновка I, кург. 2, погр. 1 (кожумбердынская культурная группа); 11 – 35 – поселение Ишкиновка (кожумбердынская культурная группа).

С разработкой Ишкининского медного рудника в бронзовом веке связано расположенное в 500 м к северо-северо-западу на противоположном берегу ручья Аулган поселение Ишкиновка, которо е отно сится к кожумбердынской культурной группе алакульской линии развития (рис. 3, 11–35 ). Для радиоуглеродного датирования из культурного слоя памятника были отобраны образцы костей животных.

На могильниках Ишкиновка I–III исследованы погребальные комплексы ямной культуры раннего бронзового века (РБВ) (рис. 3, 1–3 ), синташтинской культуры рубежа среднего и позднего периодов эпохи бронзы (рис. 3, 4–6 ), кожумбердынской культурной группы позднего бронзового века (ПБВ) (рис. 3, 7–10 ). Для радиоуглеродного датирования было выбрано по одному погребению каждого из указанных культурных образований на могильнике Ишкиновка I. Получено шесть дат.

Результаты радиоуглеродного датирования

В ходе работ, проводившихся под моим руководством в Ишкининском археологическом микрорайоне, удалось сформировать серию из 13 радиоуглеродных дат (см. таблицу ). Все публикуются впервые, что имеет самостоятельную научную ценность. Введение их в научный оборот позволяет обратиться к проблеме определения радиоуглеродного возраста горных выработок Ишкининского медного рудника. Для памятников горного дела это нетривиальная исследовательская процедура.

Для сравнительного анализа привлекались радиоуглеродные даты, полученные в ходе измерения различных органических материалов. В каче стве датируемых образцов использовались ко сти человека и животных, керамика и погребенные почвы. Положительным моментом можно признать то, что большинство анализов было сделано Г.И. Зайцевой в Лаборатории археологической технологии ИИМК РАН по единой методике (в таблице и на графиках они обозначены шифром Le). Одна дата по керамике получена при посредничестве П.Ф. Кузнецова в Киевской радиоуглеродной лаборатории (индекс Ki). Единственная AMS-дата (индекс Hela), полученная в Лаборатории датирования Финского естественно-исторического музея Хельсинского университета, была любезно предоставлена Н.Л. Моргуновой.

Калибровка радиоуглеродных дат осуществлялась в программе Оксфордской лаборатории OxCal 4.3.2 [Bronk Ramsey, 2017]. Для статистических процедур использовались значения с вероятностью 68,2 %, что позволило получить более компактные интервалы. Весьма эффективным оказалось суммирование полученных интервалов, доступное в предыдущей версии программы OxCal 3.10 [Bronk Ramsey, 2005]. В этих случаях для достижения наилучших результатов была использована более точная калибровочная кривая IntCal13 [Reimer et al., 2013].

Сравнительные материалы

Прежде чем обратиться к результатам радиоуглеродного датирования погребенных почв из-под отвалов горных выработок Ишкининского рудника, необходимо рассмотреть серию дат, полученных для погребальных и поселенческих комплексов в его окрестностях. Начальный этап бронзового века в выборке представлен двумя радиоуглеродными датами для погребения ямной культуры (см. таблицу , Ишкиновка I, кург. 3, погр. 7). Результаты измерений с использованием традиционной бензольной технологии (Lе-8839) практически совпадают с массовыми сериями радиоуглеродных дат, полученных по той же методике для памятников позднеямного времени (развитого этапа Б) в степном Приуралье [Моргунова, 2014, табл. 16]. Вторая дата (Hela-3560), определенная AMS-методом, оказалась на 90 лет моложе, при этом имеет более узкий доверительный интервал. Между тем они демонстрируют неплохое схождение, что наглядно иллюстрирует частичное совпадение интервалов калиброванного возраста. Это позволило воспользоваться функцией суммирования конвенционных дат. В итоге получен вполне симметричный график сумм вероятностей (2620–2290 / 2870–2200 гг. до н.э.*), в целом соответствующий нормальному распределению (рис. 4). Получение комбинированной даты в программе OxCal 4.3.2 привело к сопоставимым результатам (2580–2340 / 2840–2280 гг. до н.э.), что позволило отказаться от этой дублирующей в данном случае процедуры.

Следующий хронологический эшелон составляют даты, полученные для синташтинского погребения (см. таблицу , Ишкиновка I, кург. 3, погр. 6). Использование алгоритма суммирования позволило построить двухвершинный асимметричный график с двумя калиброванными интервалами (вероятность 68,2 %) – 2470–2230 и 2010–1640 гг. до н.э. (рис. 5). Первый из них дала дата по керамике, а второй – суммирование двух дат по костям человека и животного. Последний интервал фактически совпадает с надежно установленными на массовом материале (30 дат) хронологическими рамками синташтинской культуры [Епимахов, 2007, с. 403, рис. 1, I ]. В то же время полученные результаты заставляют в очередной раз обратить внимание на трудности, возникающие в про-

Результаты радиоуглеродного датирования комплексов Ишкининского археологического микрорайона

СО о СЕ К 3 ГО т го ГО го СО О ю го го ^

ю" to, О см

LO to о о со см 1 о to со см

ю" to о to см о см to см

to" to о 7 о см

to" to о CM to 7 о CM

L ^ со щ " со ю 77 5 ° К ° ™ см

to to о to со о см to

L ^ со aS ° 2 t ™ £g

to" to о to о to to

to" to о 7 о to to

to" to о to см 7 о to

to" to, о о о 7 о to

to" о о 7 о см о

^ 5^ см ^ ^ см" to Ej, о ° СО ^2 ” =0 см

см со" to ГО

to со о со см 1 о со со см

сэ о м м 1 о ю м

со to" ito о to см 1 о о см

L ^ г- ю ю- g Sg Кк

^ ^ о" ^ §8 g £

co o, о о см о CM

со to, о 7 о о см

^ 5S <° со Si S °

см со to о со о 7 о со

^ sS <4 0 со ю- о ° ” со со to ^2

см со" to о см to о о

О> со^ о о ^ о со со 7 7 о о со см со со

о см" to о см io 7 о со

см со" to о 7 о to

см со" со о см 7 о

5S ^ м- ” - со ^ S2. ° ° °5 to fO

см со" со^ о to to 7 о о со см

го го" 1го СЕ О

о о +1 о о

+1 CM to co

о CM +1 CM co

о +1 о to to со

о +1 о со со

о со +1 о см о со

о о +1 о со со

о о см +1 о to см

о +1 о со со со

о о +1 o' см со, о см

о о +1 o' со о со, о со о

о о +1 o' со со о со

о см +1 o' со со о со

го го 3 ГО 1ГО ^

го 0) со о 5 1— о о ы

ГО £

2 о 1-o CQ О о

го 0) и о 5 о о ^

го 3 го ф

2 о 1-о и 1 о о ^

ф ₽

го ф со о 5 о о ^

го со т о с го го о о EZ

го

ГО го i

3 о 1го о ю

to со со со ГО —1

о to ^ < ro ^ T

to co 0) -j

to см to со ГО —1

см о со 5

to со со ф —1

to to со со ф —1

см со to ф —1

о со to to ф —1

to со со ф —1

to со со го —1

см to со со го —1

со to со ОО го —1

о о ГО го СЕ ГО 3 с □; го 1— ГО 3 Ю О

го го го го^ о е: со" го со о 3 3

in Cl го

ro £

3 ro i- 3 to о ro in co 7 3 к I ro X

го *

ф со о см" ll 3 го" со о 3 3 X ф 3 ф о о е:

2 го го го^ го го о СЕ ф ю о to со

СП ш е: го" с

го го о а ф ю К с $ S в &: к го >;

со о LQ ^EZ со 05 о ^ ГО О- го - го ГО х tn о i 5 О ^ го и 1 а О Ф о ю с:

СЕ Ф Ю % 2 со — ш е: Е- го" см" е- >: 5 го in ^ го о | го 3 о X

со z: го го 3 g 3 о 3 3 ^

со §: го го го"

§: го го го"

о z: го го го" ₽

с

CM

co

"Г

to

to

1^

со

о

о

см

со

*В скобках указано значение с поправкой на радиоуглеродный возраст десятисантиметрового слоя верхнего горизонта чернозема (ок. 1000 лет) [Чичагова, 1985, с. 84, 85, табл. 26].

Рис. 4. Графики суммирования вероятностей калиброванных радиоуглеродных дат погр. 7 кург. 3 могильника Ишкиновка I (ямная культура).

Вероятность 68,2 % 2470-2280 гг. до н.э. (21,4 %) 2250-2230 гг. до н.э. (1,8 %) 2010-1990 гг. до н.э. (1.1 %) 1980-1640 гг. до н.з. (44,0 %)

Вероятность 95,4 %

. . I .... I . , . ......  .   . . . I

3000       2500       2000       1500        1000

цессе радиоуглеродного датирования керамики, что связано с присутствием различных источников углерода [Кулькова, 2014].

Для комплексов кожумбердынской культурной группы алакульской линии развития (см. рис. 3, 7–35 ) по костям человека и животных удало сь получить четыре даты (см. таблицу ). Суммирование вероятностей калиброванных значений привело к построению равномерного симметричного графика и определению интервала 1690–1120 гг. до н.э. (рис. 6). В то же время эти четыре даты образуют две разновременные пары, что хорошо согласуется с радиоуглеродной хронологией кожумбердынских древностей Уральско-Мугоджарского региона, для которых были определены хронологические рамки в пределах 1750–1100 гг. до н.э. с возможностью выделения двух фаз, разграниченных приблизительно 1400 г. до н.э. [Ткачев, 2016].

Итак, по результатам радиоуглеродного датирования памятников бронзового века Ишкининского археологического микрорайона получены следующие калиброванные интервалы: ямная культура (РБВ) – 2620–2290 гг. до н.э., синташтинская (ПБВ) – 2010–1640, кожумбердын-ская культурная группа (ПБВ) – 1690–1120 гг. до н.э.

Археологический контекст и радиоуглеродное датирование геоархеологических объектов

Следует отметить, что есть археологические доказательства функционирования Ишкининского рудника в бронзовом веке. На отвалах древних карьеров и обогатительной площадке найдены каменные молоты, курант, наковальня (см. рис. 2, 6–9 ). В культурном слое поселения Ишкиновка

Календарная дата, до нашей эры

Рис. 5. Графики суммирования вероятностей калиброванных радиоуглеродных дат погр. 6 кург. 3 могильника Ишкиновка I (синташтинская культура).

обнаружены обломки руды, металлургические шлаки, каменные наковальни, песты, молоты, заготовки горнопроходческих костяных клиньев и другие свидетельства горно-металлургического производства (см. рис. 3, 11–13, 20–22 ). Археометрические исследования позволили установить идентичность состава хромитов из руд и шлаков, присутствие в корольках шлаков сульфидов меди, фосфидов железа с повышенным содержанием никеля. Это подтвердило использование населением, оставившим поселение Ишкиновка, руд Иш-кининского месторождения [Зайков, Юминов, Ткачев, 2012].

Предваряя представление результатов радиоуглеродного датирования погребенных почв, нужно оговориться, что этот вид источников имеет ряд особенностей, которые необходимо учитывать при осуществлении статистических процедур и интерпретации полученных данных. Методика аналитической работы с радиоуглеродными датами погребенных почв существенно отличается от алгоритма действий с ре- зультатами датирования других материалов. В случае с ишкининскими образцами задача несколько облегчается, поскольку это черноземы обыкновен- ные, свойства которых хорошо изучены палеопочвоведами. В соответствии с методическими требованиями из полученной 14С-даты нужно вычесть радиоуглеродный возраст гумусовых веществ погребенной почвы. Для верхних 10 см черноземов он составляет ок. 1000 лет [Чичагова, 1985, с. 84, 85, табл. 26; Моргунова и др., 2003, с. 266–267].

Как уже говорилось, образцы погребенных почв были отобраны из-под отвалов четырех горных выработок на площади Ишкининского рудника (см. рис. 2, 1–5 ). Они оказались вполне пригодными для радиоуглеродного датирования. Все конвенционные даты дали интервалы калиброванного возраста в пределах бронзового века (см. таблицу ). Древняя почва под отвалом небольшого карьера № 8 (Lе-8851), датированная в рамках 1410–1120 гг. до н.э., позволяет отнести функционирование данного горнорудного объекта к поздней фазе кожумбердынской культурной группы. Образец из-под отвала карьера № 6 (Lе-8849) дал интервал калиброванных значений в пределах 1640–1410 гг. до н.э., что соответствует ранней фазе этой группы.

Не столь однозначно могут быть интерпретированы результаты радиоуглеродного датирования двух других образцов (возможно, из-за погрешностей самого мето-

Вероятность 68,2 % 1690-1120 rr. до н.э. (68,2 %)

Вероятность 95,4 % 1890-890 гг. до н.э. (94,4 %)

3000     2500     2000     1500     1000 500 г. до н.э. Рубеж эр 500 г. н.э.

Календарная дата

Рис. 6. Графики суммирования вероятностей калиброванных радиоуглеродных дат погр. 1 кург. 2 могильника Ишкиновка I и поселения Ишкиновка (кожумбердынская культурная группа).

да). Калиброванный интервал погребенной почвы из-под отвала карьера № 7 (Lе-8852: 1870–1520 гг. до н.э.) в равной мере перекрывает позднюю часть синташтин-ского диапазона и раннюю кожумбердынского. Но все-таки более оправданным представляется соотнесение данного объекта с последним. К этому подталкивает практически полное совпадение конвенционных дат и калиброванных интервалов образца почвы и кожум-бердынского погр. 1 кург. 2 могильника Ишкиновка I (Lе-9680: 1880–1520 гг. до н.э.) (см. таблицу ).

Самым древним из датированных радиоуглеродным методом геоархеологических объектов Ишкинин-ского горнорудного комплекса является вертикальная выработка № 9, в которой осуществлялась добыча сульфидных руд. Интервал калиброванных значений образца погребенной почвы из-под ее отвала (Lе-8853: 2300–1950 гг. до н.э.) лишь в своей поздней части перекрывает раннюю фазу синташтинского диапазона. И все-таки наиболее реалистично позиционировать данную выработку как синташтинскую.

Следующим этапом анализа стало суммирование вероятностей калиброванных радиоуглеродных дат погребенных почв. В результате этой процедуры вполне прогнозируемо был выстроен двухвершинный асимме-

Рис. 7. Графики суммирования вероятностей калиброванных радиоуглеродных дат погребенных почв из-под отвалов горных выработок Ишкининско-го рудника.

• 1.    Радиоуглеродное датирование погребенных почв из-под отвалов горных выработок подтвердило разработку Иш-кининского кобальт-медно-колчеданно-го месторождения в позднем бронзовом веке. Начальный этап функционирования рудника связан с синташтинской культурой рубежа среднего и позднего периодов эпохи бронзы, а следующий относится ко времени существования кожумбердынской культурной группы алакульской линии развития.

• 2.    Полученные данные о радиоуглеродном возрасте погребенных почв ге-оархеологических производственных объектов хорошо коррелируются с результатами радиоуглеродного датирования (по костям человека и животных) погребальных памятников и поселения, связанных с Ишкининским рудником.

• 3.    Радиоуглеродное датирование погребенных почв, законсервированных под техногенными напластованиями горнорудных комплексов, может служить эффективным универсальным методом определения возраста и этапов функционирования памятников горного дела независимо от их культурно-хронологической позиции, что особенно актуально в случаях неопределенного археологического контекста такого рода объектов.

тричный график с двумя интервалами значений (рис. 7). Первый из них (2200–1840 гг. до н.э.) в целом может быть соотнесен с синташтинским периодом функционирования Ишкининского горнорудного комплекса, а второй (1780–1130 гг. до н.э.) – с кожумбердынским.

Существование по меньшей мере двух этапов разработки Ишкининского кобальт-медноколчеданного месторождения в бронзовом веке подтверждает и стратиграфия северного отвала самого большого карьера № 1, где зафиксированы перекрывающие друг друга отвальные напластования, разделенные прослойкой погребенной почвы, которая образовалась во время длительного перерыва между эксплуатационными стадиями [Зайков и др., 2005, с. 107–108, рис. 8; Зайков, Юминов, Ткачев, 2012, с. 40–41, рис. 4, 5].

Выводы

Резюмируя вышеизложенное, можно сформулировать ряд итоговых положений.

Работа подготовлена при поддержке Российского научного фонда (проект № 18-18-00137) и Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 18-00-00031 КОМФИ).