Kasztovszky Zsolt

A prompt-gamma aktivációs analízis örökségtudományi alkalmazásai

Szilikát anyagú régészeti leletek és nyersanyagaik eredetének meghatározása


A csiszolt kőeszközök fő nyersanyagtípusainak osztályozása

A csiszolt kőeszközök nyersanyagaként mindhárom fő kőzettípust: magmás, üledékes és metamorf kőzeteket is megtaláljuk (Biró 2008). Az előforduló kőzetek színe igen változatos, a fehértől, a világosszürkétől az egészen sötét, feketés árnyalatig változik. A kőzetek egy jelentős csoportja zöldes árnyalatú, ezeket – geológiai szempontból pontatlanul – egységesen „zöldköveknek” is nevezik.
A kőeszközök nyersanyagaként használt fő kőzettípusok helyes azonosítása és csoportosítása nagymértékben köszönhető annak, hogy a prompt-gamma aktivációs analízissel sikeresen meghatároztuk a kőzetek fő kémiai összetevőit (Szakmány & Kasztovszky 2004). A 4.1. táblázatban összefoglaljuk a csiszolt kőeszközök nyersanyagaként – részben a PGAA-méréseknek köszönhetően – eddig ismert fő kőzettípusokat és ezek ismert vagy feltételezett földrajzi lelőhelyét (Szakmány 2009), valamint megadtunk az egyes kőzettípusokra vonatkozó néhány fontosabb újabb irodalmi hivatkozást. Saját eredményeinket részletesen ismertetjük ebben a fejezetben.
 
4.1. táblázat. A Kárpát-medencében előforduló fő kőeszköz nyersanyagtípusok, lelőhelyeik, jellegzetes baltaalakok, és néhány vonatkozó irodalom (Szakmány 2009 alapján, kiegészítve)
Kőzettípus
Előfordulás
Néhány jellegzetes kőbalta / Irodalom
1. Kontakt metabázit, zöldpala-amfibolit
Krkonoše-Jizera Kristályos Egység (Železný Brod, Želešice); Kis-Kárpátok – Csehország; Felsőcsatár – Magyarország; Gömörikum-Veporikum – Szlovákia; Száva-Vardar zóna (?) – Szerbia; Máramarosi Kristályos öv (?); Erdélyi khg. (?) Déli Kárpátok (?) – Románia
2. Kékpala
Mellétei-egység: Súgó (Šugov) völgy, Szádelői (Zadie)-völgy, Ájfalucska (Hačava); Pieniny szirt öv (Rudnik) – Szlovákia
3. Nefrit
Jordanów – Lengyelország; Központi (Svájci) Alpok (Oberhalbstein és környéke) – Svájc, Ausztria
4. Nagynyomású metamorfit / Nagynyomású metaofiolit (Na-piroxenit, eklogit, jadeitit)
Rivanazzano (É-Appenninek nyugati lába); Monviso (Nyugati Alpok) – Olaszország
5. Szerpentinit
Alsó-Szilézia – Lengyelország; Möll-völgy; K-Alpok-Penninikum; D-Szlovákia; Vardar-öv; Ny-Alpok
6. Bazalt / Dolerit-metadolerit, metagabbró / Alkáli bazalt, alkáli dolerit, alkáli mikrogabbró, tefrit, fonolit
Kisalföld, Balatonfelvidék, Karancs-Medves, Szarvaskő – Magyarország, Maros-völgy – Románia, Vardar-öv (?)– Szerbia, Keleti Alpok (?)– Ausztria/ Mecsek-Somlyó-Szamárhegy – Magyarország
7. Mész-szilikát szaruszirt (hornfels)
DK-Kárpátok (Ruszka-havasok), Erdélyi khg – Románia.
8. „Fehér-kő” (magnezites kovakő típus, finomszemcsés mészkő, diatomit, agyagos (kaolinites) agyagkő)
Száva-Vardar zóna – Szerbia
 
A fő kőzettípusok azonosítása és elkülönítése során az alkalmazott vizsgálati módszerek általában az egyszerűbb, kevésbé költségestől a bonyolultabb, költségesebb műszerigényűek felé haladnak. A kőzetek színének, szemcseméretének, szöveti jellegének szabad szemmel vagy kézi nagyítóval történő megfigyelése, valamint a mágneses szuszceptibilitás mérése előzetes csoportosítást tesz lehetővé. Amennyiben vékonycsiszolatok készítése megengedett optikai mikroszkóp és elektronmikroszkóp segítségével további ásványkémiai elemzéseket végeztünk. Értékes régészeti leletek esetén kizárólag roncsolásmentes vizsgálatok engedhetők meg.
Az 1998-ban kezdődött és jelenleg is tartó kutatásaink fő célkitűzése a Kárpát-medence területén fellelt csiszolt kőeszközök nyersanyagának meghatározása, és a lehetséges nyersanyaglelőhelyek azonosítása. Ebben a kutatásban jelentős szerepe van a prompt-gamma aktivációs analízisnek mint abszolút roncsolásmentes módszernek.
2023-ig munkatársaimmal közösen több mint 1300 töredékes vagy ép csiszolt kőeszköz (balta, bárd, véső, penge, őrlőkő, csiszolókő), illetve potenciális nyersanyagminta PGAA-mérését végeztük el. Az utóbbi években megkezdtük a szerszámkövek (elsősorban homokkövek) vizsgálatát is. A csiszolt kőeszközök provenienciakutatását az ELTE Kőzettan-Geokémiai Tanszékével indult kezdeti ad hoc együttműködést követően 2006–2011, 2012–2017 és 2019–2024 között három OTKA/NKFI pályázat keretében, továbbá nemzetközi együttműködő partnerek bevonásával (2008‒2009 – Olasz–magyar TéT, 2009‒2014 – CHARISMA EU FP7, 2015‒2019 – IPERION CH és 2020‒2024 – IPERION HS EU HORIZON 2020 programok) folytattuk és folytatjuk jelenleg is. A hazai geológus oldalról a kutatásokat Szakmány György koordinálja az ELTE Kőzettan-Geokémiai Tanszékről, múzeumi-régészeti oldalról pedig T. Biró Katalin a Magyar Nemzeti Múzeumból. Az újabb kutatásokba bekapcsolódott Kereskényi Erika (Herman Ottó Múzeum, Miskolc) és régészeti oldalról Szilágyi Kata is (Móra Ferenc Múzeum, Szeged).
A PGAA-mérésekben Szilágyi Veronika, Maróti Boglárka és Harsányi Ildikó működött közre. Az elektronmikroszkópos vizsgálatokban Judik Katalin (akkor MTA Geokémiai Kutatóintézet), Szakmány György, Bendő Zsolt, Váczi Benjámin, Sági Tamás (ELTE), Oláh István (MNM Régészeti Intézet), Fehér Béla és Kereskényi Erika (Herman Ottó Múzeum), Illés Levente, Szilágyi Veronika (EK), Kovács Zoltán (ELTE, EK) végezte. A vékonycsiszolatokat Józsa Sándor (ELTE) készítette. Röntgendiffrakciós vizsgálatokat Kristály Ferenc (Miskolci Egyetem Ásványtani-Földtani Intézet) végzett.
A minták tömbi („bulk”) elemösszetételének a mérésére PGAA-t, míg a felszín közeli összetétel meghatározására az ún. „eredeti felszín” SEM-EDX-módszert alkalmaztuk. Mindkét módszer abszolút roncsolásmentesnek tekinthető, így nélkülözhetetlen a viszonylag nagyméretű, értékes régészeti leletek vizsgálatában. A rutinmódszernek számító pásztázó elektronmikroszkóphoz kapcsolt energiadiszperzív röntgenspektrometria (SEM-EDX) egy új, roncsolásmentes változatát, az ún. „eredeti felszín” (OS) SEM-EDX módszert a 2010-es évek elején dolgozták ki Bendő Zsolt és munkatársai (Bendő et al. 2013). Jelen kutatásban az ELTE Kőzettan-Geokémiai Tanszékén, valamint az Energiatudományi Kutatóközpont Mikroelektronikai Laboratóriumában (4.1.a-b. ábra) végeztünk OS SEM-EDX-méréseket. Ezen túlmenően a rendelkezésre álló töredékes kőeszköz leletek lehetőséget nyújtottak roncsolással járó vizsgálatokra, pl. mintavételt igénylő neutronaktivációs analízisre, illetve vékonycsiszolatok készítésére. Jelen dolgozatban a PGAA-mérésekre és az ezek alapján nyert eredményekre összpontosítok. Meg kell jegyezni azonban, hogy a csiszolt kőeszközök provenienciakutatására a PGAA módszer önmagában nem minden kőzettípusnál szolgáltat döntő fontosságú eredményeket, jellemzően a fentebb ismertetett több módszer együttes alkalmazása szolgáltatja a legteljesebb körű eredményt.
 
4.1.a-b. ábra. Az ELTE Kőzettan-Geokémiai Tanszék (a) és az Energiatudományi Kutatóközpont (b) nagyméretű tárgyak (kőbalták) vizsgálatára alkalmas SEM-EDX-készülékei (Bendő et al. 2013)
 

A prompt-gamma aktivációs analízis örökségtudományi alkalmazásai

Tartalomjegyzék


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//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave