A fő pattintott kőeszköz nyersanyagtípusok elkülönítése

Kutatásaim célja annak megállapítása volt, hogy roncsolásmentes PGAA-méréssel mennyire jól azonosíthatók és különíthetők el egymástól a korábban elsősorban makroszkópos (vizuális) megfigyelésre alapján osztályozott fő pattintott kőeszköz nyersanyagtípusok. További kérdés volt, hogy az egyes nyersanyagtípusokon belül el tudjuk-e különíteni a feltételezett nyersanyaglelőhelyeket, és a régészeti leleteket hozzá tudjuk-e rendelni a nyersanyagforrásokhoz a PGAA-adatok alapján. A proveniencia kutatására kezdetben egy 165 mintából álló, az előzetes makroszkópos leírás alapján a három fő pattintott kőeszköznyersanyag-típust reprezentáló – 51 obszidiánt, 28 kvarcporfírt, 72 kovakőzeteket, valamint 14 egyéb anyagú mintát tartalmazó – sorozatot választottam. Meghatároztam a minták PGAA-val mérhető összetevőit. A mérhető geokémiai főelemek a Si, Ti, Al, Ca, Mg, Fe, Mn, Na, K voltak. Ezeken kívül a legtöbb kőzetben kimutatható volt a H, B, Cl, Sm és Gd – amelyek a legnagyobb érzékenységgel kimutatható mellék- és nyomelemek. A Sc, V, Co, Cr, Nd, Eu nyomelemek csak bizonyos mintákban voltak kimutathatóak.

Méréseink alapján a vizsgált minták túlnyomó többsége a három fő nyersanyagtípusra jellemző főösszetevő-koncentrációt mutatott. A fő típusok közül két nagy csoport jól elkülöníthető volt a SiO2-tartalmuk alapján. A kovakőzetek (más szóval silexek) SiO2-tartalma 98,2±0,6 m%, a kvarcporfír SiO2-tartalma 77,5±1,3 m%, az obszidián változatok SiO2-tartalma 74,9±1,0 m% volt. A kvarcporfír SiO2-tartalma közel van az obszidián SiO2-tartalmához, viszont TiO2-, Na2O-, illetve Fe2O3-tartalmuk alapján szignifikánsan különböztek egymástól (3.2. táblázat).

 

3.2. táblázat. PGAA-val mért jellemző főelem-koncentrációk a legfontosabb nyersanyag-kategóriákra. A ± értékek a standard deviációt mutatják. *A kimutatási határ közelében

Nyersanyagtípus	SiO2 / m%	TiO2 / m%	Na2O / m%	Fe2O3 / m%
Kimutatási határ	0,6	0,001	0,02	0,06
Kovakőzet (72 db)	98,2±0,6	0,012±0,01	0,05±0,02*	0,3±0,2*
Kvarcporfír (28 db)	77,5±1,3	0,032±0,005	1,33±0,6	0,19±0,09
Obszidián (51 db)	74,9±1,0	0,094±0,04	3,9±0,3	1,3±0,3

 

Az összes PGAA-val mért koncentráció adatra főkomponens-analízist alkalmazva a három fő nyersanyagtípus szintén jól elkülönül egymástól. A 3.1.a-b. ábrán az összes addig vizsgált pattintott kőeszköz típus összehasonlítására az XLSTAT program által számolt főkomponens-analízis során az F1, F2, F3 főkomponensek az eredetileg mért változókból (kémiai összetevők) a P mátrixban szereplő együtthatókkal való súlyozással, lineáris kombinációval lettek számolva. A PCA esetében a fő diszkriminatív komponensek a SiO2, Na2O, K2O és Al2O3 voltak (3.1.a-b. ábra) (Kasztovszky et al. 2008a, Biró & Kasztovszky 2018).

 

Harvard

(): . : . : /hivatkozas/m1400apaaaszarlnym_177/#m1400apaaaszarlnym_177 ()

Chicago

. . . : . (: /hivatkozas/m1400apaaaszarlnym_177/#m1400apaaaszarlnym_177)

APA

(). . . (: /hivatkozas/m1400apaaaszarlnym_177/#m1400apaaaszarlnym_177)

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

search

3.1.a-b. ábra. A három fő pattintott kőeszköz nyersanyagtípus elkülönítése PGAA-mérések alapján, 165 mintán végzett PCA segítségével. (Kasztovszky et al. 2008a, Biró & Kasztovszky 2018)

 

Fontos megjegyezni, hogy a PGAA-val mért koncentrációadatok alapján lehetőség adódik arra, hogy a korábban makroszkópos vizsgálat alapján tévesen azonosított nyersanyagtípusokat roncsolásmentes módon, helyesen állapítsuk meg. Így például az obszidiánnak gondolt minták egy részéről (Zeitlarn-Németország, Kup, Oláhlápos-Románia lelőhelyekről) igazoltuk, hogy valójában kohósalak, 41,7‒53,6 m% SiO2-tartalommal. Más, korábban makroszkóposan obszidiánként azonosított mintákról ugyanakkor megmutattuk, hogy nagy (96,6‒98,7 m%) SiO2-tartalmú tűzkő, illetve limnokvarcit (Mikola-Románia), kova (Zeitlarn-Németország), valamint radiolarit (Ságvár) (3.2. ábra) (Kasztovszky & Biró 2004). A 3.2. ábrán az obszidiánok más hasonlónak látszó anyagoktól való elkülönítésére végzett főkomponens-analízis során az F1 és F2 főkomponensek az eredetileg mért változókból (kémiai összetevők) az alábbi együtthatókkal való súlyozással, lineáris kombinációval lettek számolva.

 

Harvard

(): . : . : /hivatkozas/m1400apaaaszarlnym_180/#m1400apaaaszarlnym_180 ()

Chicago

. . . : . (: /hivatkozas/m1400apaaaszarlnym_180/#m1400apaaaszarlnym_180)

APA

(). . . (: /hivatkozas/m1400apaaaszarlnym_180/#m1400apaaaszarlnym_180)

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

search

3.2. ábra. Obszidiánok elkülönítése makroszkóposan obszidiánnak látszó, de más anyagú (limnokvarcit, kova, radiolarit, modern kohósalak) mintáktól PGAA-mérések alapján, 65 mintán végzett PCA segítségével. (Kasztovszky & Biró 2004)

 

A makroszkóposan kvarcporfírként azonosított, régészeti és geológiai mintákat is tartalmazó sorozat PGAA-mérései alapján megállapíthattuk, hogy a makroszkópos leírással ellentétben, néhány minta (Galgagyörk-Csonkás, Tata, Albertfalva, Csepel, Ördög-orom, Irhás-árok, Denevér utca, Lábatlan) nem kvarcporfír, hanem nagy (>95 m%) SiO2-tartalmú kovakőzetek csoportjába tartozik (3.3. ábra) (Markó et al. 2003, Biró & Kasztovszky 2018). A kvarcporfírok régészeti leletek összetétele jó egyezést mutatott a vizsgált bükki nyersanyag összetételével (Markó et al. 2003).

 

Harvard

(): . : . : /hivatkozas/m1400apaaaszarlnym_183/#m1400apaaaszarlnym_183 ()

Chicago

. . . : . (: /hivatkozas/m1400apaaaszarlnym_183/#m1400apaaaszarlnym_183)

APA

(). . . (: /hivatkozas/m1400apaaaszarlnym_183/#m1400apaaaszarlnym_183)

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

search

3.3. ábra. Radiolaritok és ún. „szeletai” kvarcporfirok elkülönítése SiO2- és K2O-tartalmuk alapján (Markó et al. 2003, Biró & Kasztovszky 2018)

 

Ha csupán a nagy (>95 m%) SiO2-tartalmú kovakőzeteken belül az egyes kőzettípusokat nézzük, a geológia megkülönböztet ún. tűzköveket (flinteket), szaruköveket, radiolaritokat, limnokvarcitokat. Petrográfiai vizsgálatok alapján az Albertfalva, Csepel, Ördög-orom, Irhás-árok, Denevér utca lelőhelyről származó leletek feltehetően szarukő, a Tata és Lábatlan lelőhelyről származók radiolarit, míg a Galgagyörk-Csonkás lelőhelyről származó limnokvarcit anyagú (Biró & Pálosi 1986).

Ha ezeket az alcsoportokat a PGAA-val mérhető összetevők alapján kívánjuk elkülöníteni egymástól, nem járunk olyan sikerrel, mint az obszidiánok-kovakőzetek-kvarcporfírok egymástól való elkülönítésekor. Ennek oka az, hogy valamennyi kovakőzetre jellemző a nagy SiO2-tartalom, és a PGAA dinamikatartománya miatt a Si mellett a kovakőzetekben kevés egyéb, kis koncentrációban jelenlévő összetevő mutatható ki. A Si mellett mérhetők a viszonylag kis kimutatási határral bíró Ti, B, Cl, H, Sm, Gd. Ugyanakkor, a Na, K, Ca, Al, Fe összetevőket a kimutatási határ közelében, a Mg és Mn összetevőket a kimutatási határ alatt találtuk. A PGAA-val mérhető elemekre főkomponens-analízist alkalmazva azt találtuk, hogy a tűzkövek viszonylag egységes, kompakt csoportot alkotnak, míg a szarukövek, radiolaritok, illetve limnokvarcitok nem alkotnak jól meghatározott csoportokat (3.4. ábra). A kovakőzeteken belül az ún. radiolaritok azonosítása további, mikroszkópos vizsgálatokkal lehetséges (Biró et al. 2009, Biró & Kasztovszky 2018). A 3.4. ábra alapja ugyanaz a PCA-számítás, mint a 3.1.a-b. ábra esetében, az összes pattintott kőeszköz nyersanyag összehasonlításánál, csupán a kovakőzetek csoportjának a részletét nagyítottam ki.

 

Harvard

(): . : . : /hivatkozas/m1400apaaaszarlnym_187/#m1400apaaaszarlnym_187 ()

Chicago

. . . : . (: /hivatkozas/m1400apaaaszarlnym_187/#m1400apaaaszarlnym_187)

APA

(). . . (: /hivatkozas/m1400apaaaszarlnym_187/#m1400apaaaszarlnym_187)

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

search

3.4. ábra. Különböző, nagy szilíciumtartalmú kőzetminták elkülönítése a PGAA-val mérhető összetevők alapján (Biró & Kasztovszky 2018)

 

Tartalomjegyzék

• A prompt-gamma aktivációs analízis örökségtudományi alkalmazásai
• Impresszum
• chevron_rightI. fejezet
  • chevron_rightI.1. Bevezetés
    • Célkitűzések
    • A prompt-gamma aktivációs analízis örökségtudományi alkalmazásai más laboratóriumokban
• chevron_rightII. fejezet
  • chevron_rightII.1. Az alkalmazott fő kísérleti módszer, a prompt-gamma aktivációs analízis leírása
    • A budapesti prompt-gamma aktivációs analitikai berendezés
    • A PGAA-módszer validálása néhány, az örökségtudományban gyakran előforduló anyagfajtára
    • Az archeometriában leggyakrabban alkalmazott egyéb analitikai módszerek áttekintése
    • Főkomponens-analízis (PCA): Az archeometriában leggyakrabban alkalmazott sokváltozós statisztikai módszer
• chevron_rightIII. fejezet
  • chevron_rightIII.1. Pattintott kőeszközök nyersanyageredetének vizsgálata prompt-gamma aktivációs analízis segítségével
    • A fő pattintott kőeszköz nyersanyagtípusok elkülönítése
    • Obszidiánok provenienciavizsgálata prompt-gamma aktivációs analízissel, röntgenfluoreszcencia-analízissel és neutronaktivációs analízissel
    • A PGAA alkalmazhatósága obszidiánok provenienciavizsgálatára
    • Obszidián régészeti leletek provenienciavizsgálatának eredményei
• chevron_rightIV. fejezet
  • chevron_rightIV.1. Csiszolt kőeszközök archeometriai vizsgálata
    • A csiszolt kőeszközök fő nyersanyagtípusainak osztályozása
    • A PGAA-módszer validálása csiszolt kőeszközök nyersanyagának vizsgálatára
    • Csiszolt kőeszközök fő nyersanyagtípusainak elkülönítése PGAA-mérések segítségével
    • Csiszolt kőeszközök provenienciakutatásának eredményei kőzettípusok szerint
• chevron_rightV. fejezet
  • V.1. Féldrágakövek: lápisz lazuli archeometriai vizsgálata
• chevron_rightVI. fejezet
  • chevron_rightVI.1. Üvegek archeometriai vizsgálata
    • A PGAA módszer validálása régészeti üvegek mérésére
    • Mükénéi, késő római és bizánci régészeti üvegek PGAA-vizsgálata
    • Középkori és középkor utáni régészeti üvegek PGAA-vizsgálata
• chevron_rightVII. fejezet
  • VII.1. Összegzés
• Irodalomjegyzék
• Köszönetnyilvánítás

Kiadó: Akadémiai Kiadó

Online megjelenés éve: 2026

ISBN: 978 963 664 202 0

Az örökségtudomány (angolul „heritage science”) fő célkitűzése, a tárgyi emlékeink elemzése és megőrzése a jövő nemzedékek számára, napjainkban kiemelt helyen szerepel Európa és az egész világ tudományos feladatai között.

A prompt-gamma aktivációs analízis (PGAA) az alkalmazott neutronnyaláb nagy áthatoló képessége következtében a tárgyak átlagos tömbi összetételéről szolgáltat adatokat. A PGAA-val elvileg minden kémiai elem kimutatható, elemenként eltérő érzékenységgel. A módszer kiválóan alkalmas értékes, egyedi minták, pótolhatatlan kulturális és természeti kincseink, például régészeti leletek roncsolásmentes örökségtudományi (archeometriai) vizsgálatára, elsősorban a leletek nyersanyagainak eredetmeghatározásában.

Kutatásaink a PGAA alkalmazhatóságára irányultak, főként szilikát anyagú régészeti leletek (kőeszközök, féldrágakövek, üvegek) archeometriai vizsgálataiban. Együttműködésben hazai múzeumokkal, egyetemekkel, Magyarországon elsőként végeztünk szisztematikus PGAA-méréseket különböző kőzetekből (obszidián, kovakőzetek, metamorf kőzetek), lápisz lazuliból, üvegből, valamint réz- és ezüstötvözetekből, kerámiából, készült régészeti tárgyak nagyszámú sorozatain. Munkatársaimmal összesen több mint 6000 archeometriai tárgyú PGAA-elemzést végeztünk, az egyes anyagfajtákra jelentős PGAA-adatbázisokat hoztunk létre, amelyekre számos jelenlegi hazai és nemzetközi régészeti kutatási projekt támaszkodik.

Az elmúlt 25 évben a budapesti PGAA-laboratórium mind a hazai, mind a nemzetközi tudományos életben elismertségre tett szert az archeometriai kutatások terén. Számos hazai és nemzetközi örökségtudományi tárgyú projektben vettünk részt. Tudomásunk szerint a budapesti az egyetlen, PGAA-t hosszú távú örökségtudományi kutatásokban alkalmazó laboratórium a világon.

Hivatkozás: https://mersz.hu/kasztovszky-a-prompt-gamma-aktivacios-analizis-alkalmazasa-szilikat-anyagu-regeszeti-leletek-es-nyersanyagainak-meghatarozasara//