Результаты изучения пигментов писаниц среднего и нижнего течения реки Шилка в Забайкальском крае

В 2020 г. нами были продолжены работы по изучению памятников наскального искусства (писаниц) в Сретенском и Могочинском р-нах Забайкальского края. В ходе экспедиционных работ была проведена детальная фиксация изображений на писанице ниже устья левобережного притока Шилки р. Средне-Шайкино, что, в частности, позволило обнаружить новые рисунки. Лабораторные исследования включали изучение составов красок с применением химико-аналитических методов и микроскопии. Визуальные наблюдения, а также определение цвета красок с использованием стандартного атласа цветов показывают, что цвет разнится на каждой из исследованных плоскостей. Это может быть связано с рядом факторов, таких как различный состав сырья, вариации в технологии обработки и рецептур приготовления красок. Известно, что влияние на восприятие цвета оказывают также целостность красочного слоя, цвет поверхности, по которой выполнен рисунок, и даже климатические условия [Ruiz, Pereira, 2014]. Целью нашего исследования было определение возможных причин различия цвета красок.

Материалы и методы

Для специального изучения были привлечены 12 образцов пигментов с памятников у рек Джалинда, Кара, Ларги и Средне-Шайкино, отобранные в ходе полевых исследований 2019–2020 гг. Они использовались для анализа с применением сканирующей электронной микроскопии с рентгеновским микроанализом, микрорамановской спектроскопии, изготовления аншлифов с последующим послойным микроанализом. С целью минимизации влияния вмешательства на визуальную целостность изображений, образцы отбирались в местах естественных отслоений.

Три из изучаемых памятников наскального искусства (писаницы Джалинда, Кара и Ларги) расположены в средней части бассейна р. Шилка на территории Сретенского р-на Забайкальского края. Писаница Средне-Шайкино находится в нижнем те-566

чении Шилки в Могочинском р-не Забайкальского края. Петроглифы Джалинды известны с середины XIX в., Кара и Средне-Шайкино открыты в 1954 г. ДВАЭ ИИМК под руководством А.П. Окладникова [Окладников, Ларичев, 1999]. Все они в дальнейшем изучались А.И. Мазиным [1986, 1994]. Ларгинская писаница открыта археологическим отрядом ИАЭТ СО РАН [Ахметов, Алкин, 2017]. Традиционно восточно-забайкальские писаницы датируются эпохой бронзы. По нашим наблюдениям, исходя из стилистики и техники нанесения изображений, подтверждаются высказывавшиеся ранее предположения о возможной разновременности рисунков в составе одного петроглифического комплекса [Мазин, 1986, с. 29], однако данный вопрос требует дальнейшего изучения.

На этих памятниках была выполнена полная или частичная фиксация наскальных изображений с применением наземной фотосъемки с последующей фотограмметрической обработкой. Полученные высокодетализированные ортофотографии необходимы для выполнения прорисовок красочных изображений, что позволило уточнить известные изображения (прежде всего в числе опубликованных А.И. Мазиным), а в ряде случаев обнаружить новые рисунки.

Писаница в пади Джалинда (Бичигинская писаница) находится в распадке реч. Бичига, которая является левым притоком р. Джалинда. Панно с рисунками, выполненными пигментами двух оттенков красного цвета, располагается на плоскости у основания гранитового останца высотой ок. 8 м. Среди изображений имеются вертикальные линии, крестообразные знаки, антропоморфные фигуры и др. Сохранность их удовлетворительная, однако в настоящее время некоторые детали композиции скрыты натечными образованиями [Мазин, 1994, с. 16– 17; Пахунов, Алкин, Илюшечкин, 2019].

Участок скальной гряды вдоль русла р. Кара, где расположена одноименная писаница, находится в 10 км от устья реки. Рисунки расположены на высоте ок. 10 м от уровня реки и нанесены на четыре плоскости. Изображения выполнены сплошными линиями пигмента красного цвета разных оттен- ков. В составе живописных композиций отмечены зооморфные, орнитоморфные, антропоморфные фигуры, пятна округлой формы, в т.ч. организованные в линейные структуры [Мазин, 1986, с. 28–29].

Писаница Ларги расположена на скальном выступе в 5 км от устья р. Ларги, являющейся правобережным притоком р. Шилки [Ахметов, Алкин, 2017, с. 27]. Она представляет собой компактную многофигурную композицию, созданную с использованием краски красного и оранжевого оттенков. Среди изображений антропоморфные, орнито-морфные и зооморфные фигуры, пятна округлой формы, солярные знаки, «лодки» и др.

Писаница Средне-Шайкино включает в себя не менее де сятка труднодо ступных плоскостей с рисунками на оконечности скального гранитного массива, окаймляющего вниз по течению р. Шилка устьевый участок р. Средне-Шайкино [Мазин, 1986, с. 29–34]. Число отдельных композиций, общее количество изображений, их типологическое и стилистическое разнообразие делают этот памятник наиболее интересным и сложным для понимания среди пяти выявленных на сегодня петроглифических пунктов среднего и нижнего течения Шилки.

Фиксация рисунков шилкинских писаниц проводилась с применением фотокамеры Sony A7II с объективом Sony FE 28/2, а ландшафтного контекста памятников – с использованием беспилотного летательного аппарата DJI Mavic Air. Цвет красок определялся при неярком рассеянном освещении посредством визуального сопоставления с цветовыми полями атласа NCS 1950.

Микрофотосъемка образцов и аншлифов проводилась на микроскопе Leica Z6 APO. Для измерения рамановских спектров неподготовленных образцов применялся конфокальный рамановский микроскоп Bruker Senterra. Использовался диодный лазер 785 нм и длиннофокусный объектив с увеличением ×50. Измерения проводились в течение 120 с на минимальной мощности 0,1 мВт с целью предотвращения локального нагревания образца, что может приводить к фазовым переходам исследуемых минералов. Определение фаз велось по библиотекам RRUFF. С целью изучения послойной структуры образцов были подготовлены аншлифы, которые анализировались с использованием сканирующего электронного микроскопа FEI Versa 3D с приставкой для рентгеновского микроанализа EDAX Octane Plus. Исследование проводилось в режиме низкого вакуума без напыления токопроводящих элементов. Основным методом микроанализа было экспрессное элементное картирование на площадях порядка 0,02–0,1 мм2. Для последующего анализа полученные карты элементов объединялись в слои в программе Adobe Photoshop.

Результаты и обсуждение

Все рассматриваемые памятники располагаются в скальных массивах или на отдельных выходах-останцах вблизи рек. Характерным для них является наличие над изображениями карниза, что предотвращает попадание на плоскости с рисунками большого количества осадков (рис. 1, 1–3 ). Тем не менее состояние сохранности многих изображений неудовлетворительное ввиду многочисленных осыпей красочного слоя (рис. 1, 4–6 ).

Изучение стратиграфии образцов с применением оптической микроскопии и сканирующей электронной микроскопии с рентгеновским микроанализом показало, что все они представляют собой слоистые структуры, в которых красочный слой располагается между слоями, богатыми кремнием, алюминием, фосфором и кальцием. Такого рода структуры формируются в результате комбинации процессов физического и химического выветривания, а вариации состава связаны с изменением геохимических условий (рис. 1, 7–12 ) [Defrasne et al., 2019]. Образцы, отобранные с рисунков, в среднем содержат не менее 3–5 четко выделяемых слоев (рис. 1, 13–15 ), тогда как в местах активного образования новых наслоений выделяется более 15 слоев.

Все рисунки на изученных писаницах выполнены красками красного цвета. Их анализ с применением рамановской спектроскопии показал, что красный цвет обусловливается присутствием гематита (рис. 2). Других оксидов железа обнаружено не было. Толщина красочных слоев существенно различается от образца к образцу и составляет от 1 до 50 мкм. Неравномерность толщины слоя в составе одного образца наблюдается практически во всех случаях и связана с особенностями фактуры поверхности, сформированной натечными наслоениями. В ряде образцов отмечены красочные слои толщиной менее 5 мкм, что может являться свидетельством как использования достаточно жидкой краски, так и частичного ее вымывания. Во всех проанализированных образцах в красочном слое были обнаружены полые трубочки диаметром 0,4– 2 мкм и длиной до 13 мкм. Ввиду их хаотической ориентации в слое, при изготовлении аншлифов были получены как продольные, так и поперечные их сечения. Такого рода трубчатые структуры характерны для пигментов, имеющих биологическую природу. Нитчатые железобактерии живут в источниках воды богатых соединениями железа и кислородом. В процессе жизнедеятельности они окисляют двухвалентное железо до трехвалентного и накапливают его. После их отмирания на дне происходит накопление и формирование

Рис. 1. Результаты микроанализа образцов с писаниц Джалинда ( 1 ), Кара ( 2 ), Средне-Шайкино ( 3 ).

1–3 – общий вид писаниц; 4–6 – фотографии мест отбора; 7–9 – микрофотографии образцов; 10–12 – микрофотографии аншлифов; 13–15 – фотографии образцов в обратнорассеянных электронах.

окрашенного вещества, которое может быть использовано в качестве пигмента. Поскольку в водных условиях прежде всего формируется гётит, тогда как все проанализированные образцы имеют насыщенный красный цвет и содержат гематит, следует предположить использование обжига на стадии подготовки пигмента. В результате обжига происходит дегидратация гётита с образованием гематита, причем трубчатые структуры не разру- шаются [MacDonald et al., 2019]. Важно отметить, что биогенный гематит был обнаружен во всех проанализированных образцах с четырех памятников, что может маркировать традицию в применении красочного сырья такого происхождения (см. рис. 1, 13–15; 3). В дальнейшем мы планируем осуществить работы по поиску и сравнительному анализу возможных источников биогенного пигмента в окрестностях местонахождений памят-

Рис. 2. Рамановские спектры образцов.

Рис. 3. Общий вид писаницы у р. Ларги ( 1 ) и СЭМ-фотография трубчатых структур в образце краски ( 2 ).

ников наскального искусства среднего и нижнего течения р. Шилка.

Сохранность изображений значительно различается от плоскости к плоскости. В некоторых образцах отмечены трещины в коренной породе, а также между коренной породой и слоями выветривания. Образование таких трещин связывают с различиями в коэффициентах термического расширения минералов, слагающих породу. Небольшие трещины при заполнении водой могут быстро расти из-за цикличности процессов замерзания-оттаивания, в результате чего происходит отслаивание небольших фрагментов, в т.ч. вместе с красочным слоем. Продолжение геохимических анализов поперечных сечений пород и слоев выветривания позволит точнее установить механизм их формирования и, возможно, предложить меры по консервации памятников.

Исследование проведено в рамках проектов НИР № 0329-2019-0004 «Этнокультурные процессы в Даль- невосточном регионе в эпоху неолита, палеометалла и Средневековья» и РФФИ № 17-29-04172.