Результаты УМС радиоуглеродного датирования городни детинца Великого Новгорода из раскопок М. X. Алешковского в 1959 г

Историография Новгородского детинца обширная. С XIX в. ученые спорили об истории Детинца, основываясь в основном на летописных данных о строительных работах в Кремле. Научная дискуссия шла по двум вопросам: была ли древнейшая крепость деревянной (Красов, 1851. С. 8. Примеч. 5, 9–13; Строков, Богусевич, 1939. С. 142) или каменной (Каргер, 1946. С. 9–10; Порфиридов, 1947. С. 26, 99; Монгайт, 1952. С. 8–9; Орлов, Воробьёв, 1959. С. 6, 8; Лихачёв, 1959. С. 13), и где располагался первоначальный город – в северной или южной части кремля XV в. (Красов, 1851. С. 8; Строков, Богусевич, 1939. С. 142; Орлов, Воробьёв, 1959. С. 5) или же с самого начала город занимал всю современную территорию Детинца (Каргер, 1946. С. 6; Орлов, Воробьёв, 1959. С. 6).

Первые археологические данные по оборонительным сооружениям Детинца были получены в ходе исследовательских и производственных работ 1952–1960 гг., связанных с восстановлением Новгородского кремля ( Воробьёв , 1958). Особый интерес представляют материалы раскопок земляного вала, проведенных М. X. Алешковским в 1957, 1959 и 1960 гг. под восточной частью Владимирской башни и западнее нее, с обеих сторон крепостной стены. Эти работы выявили интереснейшую внутривальную деревянную конструкцию, представляющую систему городней – срубов из дубовых бревен, рубленных «в обло с остатком» (рис. 1: с. 475). Чашки врубок сделаны в нижних бревнах, что характерно для древних построек до XVI в. Городни делятся стенками на узкие клети и не соединяются друг с другом, а стоят рядом. Клети плотно засыпаны землей. Кроме того, у Владимирской башни выявлено, что внешние (лицевые) стенки срубов состоят из необычайно толстых бревен диаметром 60–80 см. Они тщательно протесаны на 16–18 граней и укреплены с помощью так же старательно обтесанных крюков – куриц (обработанных в виде крюка комлей с частью корня). Интересна система сопряжения куриц друг с другом: каждая нижняя курица одновременно держит вышележащую и врубленное бревно ( Алешковский , 1962. С. 7–9). Автор раскопок убедительно датировал эти оборонительные сооружения 1044 г. (Там же. С. 11).

Дальнейшие исследования оборонительных сооружений в северной части Детинца выявили ров начала XI в., который был вырыт от оврага, проходящего по южной стороне холма (Большой Кремлевский овраг), до оврага, существовавшего, вероятно, вдоль северной стороны холма . Этот ров имел ширину около 19 м, а глубину – 5 м ( Олейников , 2014. С. 58–59).

О наличии «города» в начальном периоде существования Новгорода есть косвенные упоминания в письменных источниках (ПСРЛ. Т. IX. С. 9, под 859; ПСРЛ. Т. III. С. 106–180, под 859–1044 г.). Поселение в X в. существовало и, естественно, не могло быть беззащитным. Даже в самом названии «Новгород» заложено понятие города, т. е. крепости. Так что упоминания Новгорода в летописях могут служить свидетельствами существования этих укреплений и в более раннее время. Новгородская летопись под 1016 г. говорит о городе, когда новгородцы, «исѣкоша Варягы в Поромонѣ дворѣ … бѣжаша изъ града” (ПСРЛ. Т. III. С. 174).

Другого мнения относительно датировки вала в северной части Детинца придерживается С. В. Трояновский. По его мнению, первые оборонительные сооружения Детинца в виде дубовых стен были построены в первые десятилетия XII в. в период княжения Мстислава Владимировича и сына его Всеволода ( Трояновский , 1998. С. 58–70; 2001. С. 27–28).

Как же можно датировать первые оборонительные сооружения в виде древо‑земляных стен в районе Владимирской башни Новгородского кремля? Архео‑ логический материал, обнаруженный под валом, не выходит за рубеж X в. Это раннекруговая керамика, стеклянная лимоновидная бусина, обломки костяного гребня, типичного для курганных древностей X в. ( Алешковский , 1962. С. 8).

Мощность культурного слоя под валом также соответствует мощности культурного слоя X в. на Неревском и Троицком раскопах.

Нужно отметить выделенное нами возможное разграничение строительных периодов сооружения оборонительных стен Детинца.

На опубликованных чертежах разреза восточной стенки раскопа № IX– 1959 г. хорошо читается хронологический разрыв между внешним срубом го-родни, сооруженным из огромных дубовых бревен диаметром до 80 см и расположенным на краю рва (рис. 2, а, б : с. 476), и городнями из дубовых менее мощных бревен (диаметром до 40 см) (рис. 2, в, г ).

В городне первого этапа сооружения обнаружены дубовые бревна с прямоугольными пазами, в которые пропущены колья ( Алешковский , 1962. С. 9). Похожее дубовое бревно вторичного использования обнаружено в слое засыпки (1044 г.?) рва начала XI в. (рис. 3). Радиоуглеродная дата (Ki‑18224) для данного бревна имеет широкий калиброванный интервал 864–976 (59,0 %) (рис. 4; табл. 1).

Результаты радиоуглеродного датирования жидкостным сцинтиллятным методом (ЖС) бревен второго этапа сооружения оборонительной стены у Митрополичьей башни Новгородского детинца были опубликованы ранее ( Олейников , 2014).

Отметим, что для радиоуглеродных дат получены широкие калиброванные интервалы от 30 до 200 лет (1σ, вероятность 68,2 %). Данные проблемы калибровки радиоуглеродных дат характерны для мест «изгибов» и «плато» радиоуглеродной калибровочной кривой (рис. 5). Для исходных дат с небольшими стандартными отклонениями (например, Le‑10323 965 ± 30) на калибровочной кривой может оказаться 2 и более пересечения. В связи с этим интервал калиброванной даты резко увеличивается до 150, а иногда и даже до 300 лет во II тыс. н. э.

Поэтому получение узких временных интервалов калиброванных радиоуглеродных дат стандартными методами затруднительно. В таких случаях получить узкие калиброванные интервалы позволяет использование статистического метода согласования вариаций радиоуглеродных дат (wiggle‑matching). Процедура wiggle‑matching (метод согласования вариаций, или метод стыковки флуктуаций) использует уже известную разницу (шаг) в последовательности древесных колец и позволяет значительно сузить интервалы вероятностей получаемых калибровочных дат на основе постулатов байесовской статистики ( Bronk Ramsey et al ., 2001). К 2015 г. опубликовано более 200 статей в ведущих рецензируемых журналах с результатами радиоуглеродного датирования с использованием метода согласования вариаций.

В России данная методика ранее применялась при радиоуглеродной датировке памятников I тыс. до н. э. – I тыс. н. э. (Западная Сибирь, Алтай, Тува) на основе плавающих дендрохронологических датировок (сосна, лиственница) ( Slusarenko et al ., 2001; Kuzmin et al ., 2004; Зайцева и др. , 2007; Панин и др. , 2014). На основе использования абсолютных дендрохронологических шкал по сосне и процедуры согласования вариаций сравнительно датированы дендрохронологическим и радиоуглеродным методами иконные доски XV–XVI вв. ( Воронин и др. , 2014; Voronin et al. , 2015).

План расположения деревянных лежней в заполнении рва X века ( Олейников , 2014)

Рис. 4. Распределение калиброванных радиоуглеродных дат образцов дерева оборонительных сооружений Детинца возле Митрополичьей башни (траншея № 2, 2013 г.)

1 – лабораторный индекс образцов и некалиброванные интервалы; 2 – малыми скобками показаны калибровочные интервалы для дат – 1σ, вероятность 68,2 %, большими – 2σ, вероятность 95,4 %

Таким образом, цель исследования – получить статистически достоверный узкий временной интервал калиброванной радиоуглеродной даты для древесины, использованной на втором этапе сооружения оборонительных конструкций возле Владимирской башни Новгородского детинца.

Объект и методы исследования

Несколько дубовых бревен городни «второго» этапа сооружения оборонительной стены в районе Владимирской башни, переданных М. Х. Алешковским в фонды НГОМЗ, в настоящее время входят в его основную экспозицию (рис. 6, а ).

Таблица 1. Результаты радиоуглеродного датирования объектов из рвов в северной части Новгородского Детинца, траншея № 2 (2013 г.) ( Олейников , 2014. С. 50–61)

Образец (комплекс)	Лаб. номер	Радиоуглеродный (14С) возраст
		Некалиброванный возраст, лет назад (BP) *	Калиброванный возраст, AD (1о, 68,2 %) **	Калиброванный возраст, AD (2о, 95,4 %) **
Второй этап сооружения линии обороны возле Митрополичьей башни Новгородского Детинца
Кв. 20, гл.‑770 см, плаха вторичного использования в заполнении рва X в.	Ki‑18224	1140±50	778‑790 (5,1 %)	770‑998 (94,8 %)
			828‑839(4,1 %)	1006‑1012 (0,6 %)
			864‑976 (59,0 %)
Кв. 20, гл.‑770 см, плаха вторичного использования в заполнении рва X в.	Le‑10321	1140±90	776‑794 (5,6 %)	674‑1030 (95,4 %)
			800‑982 (62,6 %)
Кв. 21, гл.‑700 см, бревно (дуб)	Ki‑18221	920±50	1040‑1110 (41,7 %)	1022‑1214 (95,4 %)
			1115‑1160 (26,5 %)
Кв. 21, гл.‑700 см, бревно (дуб)	Le‑10320	1000±50	986‑1048 (43,3 %)	901‑920 (2,4 %)
			1086‑1124 (19,2 %)	961‑1161 (93,0 %)
			1137‑1150 (5,7 %)
Кв. 18, гл.‑660 см, бревно (дуб)	Ki‑18222	940±50	1032‑1058 (16,6 %)	1016‑1210 (95,4 %)
			1074‑1154 (51,6 %)
Кв. 18, гл.‑660 см, бревно (дуб)	Le‑10322	1090±50	894‑930 (26,0 %)	778‑791 (1,9 %)
			938‑996 (42,2 %)	804‑842 (4,0 %)
				860‑1026 (89,4 %)
Кв. 16, гл.‑678 см, бревно с корой (дуб)	Ki‑18226	940±40	1032‑1054 (15,0 %)	1019‑1184 (95,4 %)
			1077‑1153 (53,2 %)
Кв. 16, гл.‑678 см, бревно с корой (дуб)	Le‑10323	965±30	1022‑1048 (25,2 %)	1018‑1154 (95,4 %)
			1085‑1124 (33,3 %)
			1137‑1150 (9,7 %)
Финал этапа 2
Кв. 16 м, гл.-490 см, сгоревшая стена (уголь)	Ki‑18223	1010±40	983‑1043 (61,1 %)	903‑918 (1,9 %)
			1104‑1118 (7,1 %)	966‑1059 (68,3 %)
				1065‑1154 (25,2 %)
Кв. 16 м, гл.-490 см, сгоревшая стена (уголь)	Le‑10324	1015±25	995‑1026 (68,2 %)	976‑1044 (93,2 %)
				1104‑1118 (2,2 %)
Корни деревьев во рву этапа 2
Кв. 24 м, гл.‑900 см, корни на склоне рва	Ki‑18225	790±30	1222‑1264 (68,2 %)	1190‑1287 (95,4 %)
Кв. 24 м, гл.‑900 см, корни на склоне рва	Le‑10319	1030±60	900‑922 (8,1 %)	886‑1157 (95,4 %)
			948‑1043 (55,5 %)
			1104‑1118 (4,5 %)

* Радиоуглеродные даты принято давать в годах назад от 1950 г.

** При 1σ вероятность – 68,2 %, при 2σ – 95,4 %; AD – н. э.

Дендрохронологический анализ этих бревен не дал результата, поскольку абсолютная дендрохронологическая шкала по дубу для средневековья на данный момент отсутствует. Для радиоуглеродного датирования с использованием метода согласования вариаций было отобрано два образца древесины весом

Рис. 5. Радиоуглеродные даты по городне на калибровочной кривой IntCal 13

1 – некалиброванные радиоуглеродные даты; 2 – распределение вероятности калиброванных дат показано темно‑серой заливкой; 3 – распределение вероятности смоделированной даты;

4 – калибровочные интервалы смоделированных дат (с меньшим расстоянием – 1σ, вероятность 68,2 %, с большим – 2σ, вероятность 95,4 %)

2–5 граммов. Каждый образец включал пять годичных колец с промежутком между образцами в 85 годичных колец. Образец «б» располагался в 30 годичных кольцах от внешнего древесного кольца (рис. 6, б ).

Отобранные образцы были датированы методом ускорительной масс‑спектрометрии (УМС, AMS) в Центре прикладных изотопных исследований Университета штата Джорджии (г. Афины, США). Они были очищены от органических примесей последовательными процедурами с применением HCl и NaOH, в дальнейшем был получен графит, в котором на CAIS 0.5 MeV ускорителе было измерено содержание ¹⁴С изотопа ( Vogel et al ., 1984).

Калибровка радиоуглеродных дат производилась в программе OxCal v4.2.4 ( Bronk Ramsey, Lee , 2013) на основе калибровочной кривой IntCal 13 ( Reimer et al .,

Рис. 6. Фрагмент городни второго этапа сооружения оборонительной стены у Владимирской башни новгородского Детинца (раскоп № IX-59)

а – экспозиция городни в Новгородском государственном объединенном музее; б – места отбора образцов древесины из городни для AMS анализа

Таблица 2. Результаты радиоуглеродного УМС датирования городни из фондов НГОМЗ (раскопки М. Х. Алешковского). Разница между кольцами 85 лет

Образец (комплекс)	Лаб. номер	δ13С, ‰	Радиоуглеродный (14С) возраст
			Некалиброванный возраст, лет назад (BP)	Калиброванный возраст, AD (1σ, 68,2 %)	Калиброванный возраст, AD (2σ, 95,4 %)
№1 внешние кольца	UGAMS‑18816	‑25,52	1050 ± 20	989–1015	968–1024
№2 внутренние кольца	UGAMS‑18817	‑25,50	1080 ± 20	901–920 (20,0 %) 960–994 (48,2 %)	897–925 (24,5 %) 943–1016 (70,6 %)

2013). Статистический метод согласования радиоуглеродных дат («wiggle‑ matching») проводился также в программе OxCal v4.2.4 ( Bronk Ramsey et al. , 2001; Bronk Ramsey , 2009).

Выбор метода УМС определяется как малым весом датируемых образцов, так и возможностью получения минимального стандартного отклонения ± 20 лет.

Результаты

Для двух образцов, между которыми расположено 85 годичных колец, получены близкие некалиброванные, пересекающиеся друг с другом интервалы (табл. 2; рис. 5). Особенности калибровочной кривой, наличие «изгибов» обуславливают существование такого перекрещивания некалиброванных интервалов.

Результаты калибровки полученных радиоуглеродных УМС дат по калибровочной кривой IntCal 13 ( Reimer et al. , 2013) показывают два разорванных вероятностных интервала (28 и 74 года соответственно, 95,4 %) для даты, полученной по внутренним кольцам (образец № 2, кластер из 5 колец, 115 колец от внешнего сохранившегося кольца городни). Для образца № 1 (кластер из 5 колец, 30 колец от внешнего сохранившегося кольца городни, получен один вероятностный интервал 57 лет (95,4 %) (рис. 6, б ; табл. 2).

Таким образом, для вероятности 95,4 % мы имеем достаточно широкие калиброванные интервалы от 57 до 102 лет, что недостаточно для «узкой» датировки.

Статистическая процедура согласования радиоуглеродных дат «wiggle‑ matching» ( Bronk Ramsey et. al ., 2001) для двух полученных УМС дат из го-родни с известным шагом в 85 лет оказалась успешной (табл. 3; рис. 6). Получена высокая итоговая статистическая характеристика Acomb – 96,9 %. В результате процедуры согласования двух калиброванных дат получены узкие смоделированные калиброванные интервалы. Для образца № 1 (кластер из 5 колец; 30 колец от внешнего) получена смоделированная дата: 988–1004 (68,2 %); 982–1014 (95,4 %). При пересчете на внешнее сохранившееся годичное кольцо получена смоделированная радиоуглеродная УМС дата 1018–1034 (1σ, 68,2 %), или 1012–1044 (2σ, 95,4 %). В итоге, для вероятностей 68,2 и 95,4 % получен единственный смоделированный калиброванный интервал 16 и 32 года соответственно.

Таблица 3. Результаты процедуры согласования вариаций полученных радиоуглеродных дат (wiggle-matching, программа OxCal 4.2.4; Bronk Ramsey, Lee , 2013)

Образец	Исходная дата (AD)			Моделированная (AD)			Индексы
	от	до	%	от	до	%	Acomb
D_Sequence	988	1004	68,2				96,9
№2 R_Date (1080,20)	901	995	68,2	903	919	68,2	82,1
№1 R_Date (1050,20)	989	1015	68,2	988	1004	68,2	116,4

Выводы

Впервые проведено датирование древесины средневекового Новгорода ускорительной масс‑спектрометрией с применением статистического метода согласования вариаций (wiggle‑matching).

Получена УМС радиоуглеродная дата для деревянных средневековых конструкций Великого Новгорода с узким калиброванным моделированным интервалом (1018–1034; 1σ, 68,2 %).

Рассматриваемые статистически достоверные результаты с узкими временными калиброванными интервалами позволяют дополнить радиоуглеродные датировки по дереву из оборонительных сооружений северной части Детинца, ранее полученные жидкостно‑сцинтлятным методом с широкими интервалами. Таким образом, второй этап сооружения оборонительной линии северной части Новгородского детинца в районе Владимирской башни можно датировать как минимум первой четвертью XI в., а как максимум – привязывать к летописной дате 1044 г.

Данное исследование подтверждает датировку сооружения оборонительной стены в районе Владимирской башни, предложенную М. Х. Алешковским.

Для уточнения данного вывода в 2015 г. были предприняты работы по повторному вскрытию деревянных внутривальных конструкций на месте раскопа № IX-59 г. возле Владимирской башни Новгородского детинца. От всех прослеженных дубовых бревен городен взяты спилы для дендродатирования. Для датирования методом ускорительной масс-спектрометрии (УМС, AMS) и радиоуглеродным жидкостным сцинтиллятным методом (ЖС) отобрано 50 образцов дерева.