Válts MeRSZ+ -ra!

MeRSZ online
okoskönyvtár

Több száz tankönyv egy helyen.
Online. Bárhol. Bármikor.

Kasztovszky Zsolt

A prompt-gamma aktivációs analízis örökségtudományi alkalmazásai

Szilikát anyagú régészeti leletek és nyersanyagaik eredetének meghatározása

Csiszolt kőeszközök provenienciakutatásának eredményei kőzettípusok szerint

Kontakt metabázit-zöldpala
A korábbi irodalomban egyszerűsítve és összefoglalóan zöldpalának nevezett, bázisos összetételű, különböző metamorf fokú kőzetek a későbbi vizsgálatok alapján többféle kőzettípusba tartoznak. Ásványkémiai elemzések alapján megkülönböztethetünk „valódi” zöldpalákat (pl. a felsőcsatári típust) és kontakt metamorf hatás következtében nagyobb metamorf fokot elért kőzeteket (pl. a Železný Brod és Želešice típusok). A Kis-Kárpátokból származó zöldpala részben szintén valamivel nagyobb metamorf fokú, mint a típusos zöldpalák. A zöldpala elnevezés a kőzetek zöldes árnyalatára és foliált jellegére utal. Mágneses szuszceptibilitása általában kicsi, <10-3 SI egység, kivételt képez a Želešice típusú kontakt metabázit, amely nagyságrenddel nagyobb értéket mutat.
Amint azt méréseinkkel is igazoltuk (lásd később), főbb terepi előfordulásai: a Cseh-masszívum két területén, a Krkonoše-Jizera Kristályos Egység (Železný Brod) és Želešice (Prichystal 2000, 2013, Šida & Kachlik 2009). További ismert előfordulások: Felsőcsatár (Nyugat-Magyarország) (valódi zöldpala), a Kis-Kárpátok és a Gömörikum-Veporikum (ÉK-Magyarország és Szlovákia) (zöldpala-amfibolit változatok, ld. a 1b. Amfibolit alfejezetet) (Kereskényi et al. 2020). Feltételezett nyersanyagforrások: a Máramarosi Kristályos öv, az Erdélyi-érchegység, a Déli-Kárpátok és feltételezhetően a Száva-Vardar zóna (4.8. ábra).
 
4.8. ábra. A kontakt metabázitok és zöldpalák ismert és feltételezett geológiai előfordulásai a Kárpát-medencében és annak környezetében (Szakmány et al. 2014)
 
Magyarország területén nagy mennyiségben található „zöldpala” (általánosan kontakt metabázit) és amfibolit nyersanyagú kőeszköz (Harcos 1997). A csiszolt kőeszközök provenienciavizsgálatát elsőként 17 régészeti tárgyon és 5 nyersanyagmintát (geológiai referencia mintát) tartalmazó sorozaton végeztük el (Szakmány & Kasztovszky 2004). Anyagukat akkor még egységesen zöldpalának, illetve kékpalának határoztuk meg, amely képet később tovább finomítottuk. A régészeti minták lelőhelyei Felsővadász, Bicske, Mucsfa, Györe, Endrőd és Zengővárkony voltak. További öt régészeti lelet a Miháldy-gyűjtemény szórványlelete volt. A feltételezett zöldpala nyersanyagminták Felsőcsatár, Pezinok (Kis-Kárpátok), Burg (Burgenland) és Želešice lelőhelyekről, az egyetlen akkoriban rendelkezésre álló kékpala nyersanyag pedig a Šugov-völgyből származott.
Kezdetben az előzetes petrográfiai tanulmányok alapján 4 különböző „zöldpala” típust különböztettünk meg (I–IV.). Az első PGAA-mérések alapján a minták összetétel szerinti csoportosítása nem egyezett teljes mértékben a makroszkópos csoportosítással. Az alkáliatartalom (Na2O+K2O)/Al2O3, valamint a titántartalom (TiO2/Al2O3) alapján (4.9. ábra) továbbá főkomponens-analízist alkalmazva (4.10. ábra) az I. és III. típusú régészeti leletek azonos csoportba kerültek, amelyek nyersanyagát később Észak-Cseh Masszívumból származó kontakt metabázitként azonosítottuk. A II. csoportba sorolt régészeti leletek nyersanyagát felsőcsatári zöldpalaként azonosítottuk. A IV. csoportba tartozó (pl. az Endrődről származó) régészeti leletek eltérnek az előző kettőtől, bár kémiailag közelebb állnak a felsőcsatári típushoz (Szakmány Gy. & Kasztovszky Zs., 2004). Mint azt a későbbi, nagyobb mintaszámú mérések igazolták, a „zöldpala” nagy része, valójában kontakt metabázit-anyagú régészeti leletek, több geológiai forráshoz rendelhető (Szakmány et al. 2011). A kékpalák a nagyobb alkáliatartalmuk miatt egyértelműen elkülönültek a zöldpaláktól (Szakmány & Kasztovszky 2004).
 
4.9. ábra. Zöldpalák és kékpalák csoportosítása a PGAA-mérések alapján – kezdeti eredmények () Jelkulcs: GS I-IV.: régészeti zöldpala, BS: régészeti kékpala, GOC I-III.: geológiai zöldpala, BOC IV.: geológiai kékpala
 
4.10. ábra. Zöldpalák és kékpalák csoportosítása a PGAA-mérések alapján – kezdeti eredmények () Jelkulcs: GS I-IV.: régészeti zöldpala, BS: régészeti kékpala, GOC I-III.: geológiai zöldpala, BOC IV.: geológiai kékpala
 
A zöldpala és kontakt metabázit minták esetében további finomításokat értünk el a csoportosításban a PGAA-adatok felhasználásával. A lehetséges nyersanyagforrásokból származó minták két fő csoportba sorolhatók, az egyikbe az Észak-Csehországi Masszívum Krkonoše-Jizera kristályos egységéből származó kontakt metabázit minták tartoznak, jól elkülönülve a többi nyersanyagtól. A másik fő csoport további, legalább 3 tagból álló, különböző geológiai forrásokhoz köthető alcsoportra bontható. Ezek: 1. felsőcsatári zöldpala, amely az Alpok Penninikum egységének legkeletibb része; 2. a Kis-Kárpátokból származó metabázit, illetve 3. a dél-csehországi masszívumhoz tartozó Želešicéből származó kontakt metabázit (4.11. ábra, Szakmány et al. 2011) (Bradák et al. 2009, Šída & Kachlík 2009). Ezzel beigazolódott korábbi – a kis mintaszámok miatt akkor még nem megbízható – feltevésünk, amely szerint az előkerült „zöldpala” kőeszközök nyersanyaga több mint két különböző forrásból származik (Szakmány & Kasztovszky 2004).
 
4.11. ábra. Zöldpalák és kontakt metabázitok csoportosítása titán- és alkáliatartalmuk alapján (Szakmány et al. 2011)
 
A továbbiakban kutatásaink során szisztematikusan bővítettük a megmintázott potenciális nyersanyaglelőhelyek körét, részben az országhatáron belül (Nyugati-Bükk, Észak-Magyarország), részben az országhatáron túl (Szlovákia, Maros-völgy – Románia, Észak-Olaszország). Ezen kívül, hazai múzeumokkal együttműködve egyre nagyobb számú régészeti leletanyagot vontunk vizsgálataink körébe.
 
Amfibolit
Az amfibolit a metabázitok, regionális – nem kontakt – metamorfózis során képződött nagyobb metamorf fokú csoportjába tartozik, a zöldpalákhoz hasonló, némileg változatos kémiai összetétellel. A kőzet mágneses szuszceptibilitása kicsi, MS<10-3 SI egység.
Kereskényi Erikával és munkatársaival 28 amfibolit kőeszközt vizsgáltunk Észak-kelet Magyarország területéről roncsolásmentes módszerekkel, elsősorban PGAA-val és „eredeti felszín” SEM-EDX-szel (Kereskényi et al. 2020).
A vizsgált régészeti leletek és a lehetséges nyersanyagminták teljes alkáliatartalmát a TAS-diagramon ábrázoltuk (4.12. ábra). A saját mérési adatok és az irodalmi adatok (Bajaník & Hovorka 1981, Hovorka et al. 1993, Ivan et al. 2001, Faryad et al. 2005, Ivan & Méres 2015) összevetése alapján lehetséges nyersanyagforrások a szlovákiai Gömörikum-Veporikum, azonban a geokémiai és termobarometriai elemzések alapján nem határozható meg ennél pontosabban.
 
4.12. ábra. Amfibolit kőeszközök és nyersanyagminták csoportosítása az ún. TAS-diagramon, saját PGAA-mérés és irodalmi adatok alapján (Kereskényi et al. 2020)
 
Kereskényi Erikával és munkatársaival közösen az Aggtelek környéki Baradla barlang 1969-es, 1997-es és 2019-es ásatásaiból előkerült csiszolt kőeszközök között további kontakt metabázit és zöldpala-amfibolit nyersanyagúakat sikerült azonosítani (Kereskényi et al. 2023). Az ásatásokat Korek József, Rezi Kató Gábor és Szabó Gábor (Nyírő 2022) vezetésével végezték.
 
Kékpala
A kékpala makroszkóposan hasonlít egyes zöldpala típusokhoz, de a glaukofán kékamfibol ásvány jelenléte miatt kékes színárnyalatú. A zöldpalához hasonlóan metabázit, kémiai összetétele hasonló a zöldpalához. Ásványkémia alapján (SEM-EDX-vizsgálatokkal) azonban jól azonosítható. A Kárpát-medence környezetében a kékpala nyersanyag egyetlen ismert lelőhelye a délkelet-szlovákiai Mellétei-egységben, a Súgó- (Šugov)-völgy, Ájfalucska (Hačava), és a Szádelői- (Zadiel-)völgyben található.
Az első kékpala eszközök vizsgálatát (Szakmány & Kasztovszky 2004) követően, 2015-ben 25 db, Borsod-Abaúj-Zemplén megye területén előkerült kékpala kőeszközt vizsgáltunk (Kereskényi et al. 2018). A leletek Garadna, Felsővadász, Encs-Kelecsény, Szirmabesenyő, Sály, Mezőnyárád, Tiszavalk, Edelény neolit lelőhelyekről kerültek elő, illetve részben szórványleletek és a miskolci Herman Ottó Múzeum gyűjteményébe tartoznak. A régészeti lelőhelyeket a 4.13.b. ábrán mutatjuk be. Összehasonlító nyersanyagmintákat a Mellétei-egységből vizsgáltunk (4.13.a. ábra).
 
4.13.a. ábra. A lehetséges kékpala nyersanyagforrások (Hovorka 2000 nyomán). Az általunk mintázott (1. Mellétei-egység,) és irodalomból ismert (3b. Pieniny Klippen övezet) lelőhelyek (Kereskényi et al. 2018)
 
 
A tárgyak ép vagy töredékes vésők, illetve ún. „kaptafa” alakú balták, hosszuk 3–8,5 cm, szélességük 1,5–4,5 cm, vastagságuk 0,5–5 cm. A roncsolásmentes PGAA-elemzés mellett a kőzetek ásványi és geokémiai jellemzésére a Miskolci Egyetem Ásványtani-Földtani Intézetében röntgendiffrakciós- (XRD) és SEM-EDX-méréseket végeztek.
A PGAA-mérések alapján a vizsgált minták összetétele jellemző a kékpalákra: kis SiO2-tartalom (44,0‒55,9 m%), 0,1‒2,1 m% K2O, 2,58‒4,96 m% Na2O, 12,4‒16,7 m% Al2O3, 1,68‒2,30 m% TiO2.
Az alkália- (Na2O+K2O), az összes vas- (Fe2O3t) és a MgO-tartalom alapján az ún. AFM-diagramon (Irvine & Baragar 1971) (4.14. ábra), valamint az alkália-titán diagramon (4.15. ábra) a mért minták jól illeszkednek a korábbi kékpala irodalmi adatok értékeihez (Faryad 1997, Szakmány & Kasztovszky 2004, Ivan et al. 2006, Szakmány et al. 2011), tehát a PGAA-mérések megerősítették a kőeszközök anyagának kékpala voltát.
 
4.14. ábra. A kékpala kőeszközök és nyersanyagminták csoportosítása az AFM diagramon, saját mérések és irodalmi adatok alapján (Kereskényi et al. 2018)
 
4.15. ábra. A kékpala kőeszközök és nyersanyagminták csoportosítása titán- és alkálitartalom alapján; saját PGAA-mérések és irodalmi adatok (Kereskényi et al. 2018)
 
Bár csupán a PGAA-mérések alapján nem volt lehetséges a régészeti leletek egyértelmű hozzárendelése a két fő nyersanyag-forrásterülethez, a termobarometria és az ásványos összetevők, valamint a szöveti relációk alapján sikerült a két nagy egységen belül bizonyos területeket kizárni, míg másokat jobban valószínűsíteni. Épp az átfedő geokémiai adatok miatt hívtuk segítségül a termobarometriát. Eredményeink szerint a kékpala nyersanyagú kőeszközök megjelenése Magyarország területén csak az északkeleti területeken jellemző, és feltehetően a közeli, szlovákiai Mellétei-egység geológiai lelőhelyeihez köthető, bár a lehetséges lelőhelyek közül nem zárható ki teljes bizonyossággal a távolabbi Pieniny Klippen övezet sem (Kereskényi et al. 2018, Kereskényi et al. 2023).
Az Aggtelek környéki Baradla barlang Korek József, Rezi Kató Gábor és Szabó Gábor által vezetett ásatásaiból előkerült csiszolt kőeszközök között Kereskényi Erikával és munkatársaival együttműködve további kékpala anyagúakat sikerült azonosítani (Kereskényi et al. 2023).
 
Nefrit
A nefrit kőzettani szempontból monomineralikus, szálas amfibolból álló kőzet (D’Amico et al. 2003). Világszerte nagyon kedvelt csiszolt kőeszköz nyersanyag volt az őskorban.
Európában – képződési körülményeinek köszönhetően – geológiai előfordulása ritka, egy-egy lelőhelyen csak kis mennyiségben található. Legismertebb, Európa régészete szempontjából releváns lelőhelyei a sziléziai Jordanów-hegység, valamint valószínűsíthetően a Kelet-svájci Alpokban Oberhalbstein környéke.
Irodalmi adatok szerint a nefritek képződésük szerint két csoportba oszthatóak: az első típus kontakt metaszomatózis útján jön létre intermedier-savanyú intrúziók és dolomitos márványok között (dolomitos típus, D-típus), a második típus esetében a kontakt metaszomatózis a magmás test és szerpentinit között megy végbe (szerpentinesedett ultrabázisos kőzetes-típus, S-típus) (Liu et al. 2011, Zhang et al. 2011).
Zhang és munkatársai szerint (Zhang et al 2011) a két típus között lényeges geokémiai eltérés mutatkozik a Mg2+/(Mg2++Fe2+(3+)) mol-arányban, amely D-típusú nefritek esetében 0,930–1 között van, míg S-típusú nefritek esetében 0,860–0,930 közé esik. A fenti határértékek közül a 0,930-as érték kijelölése valószínűsíthetően önkényesen történt, mivel a kínai geológiai minták értékei közül egy sem esik a 0,920 és 0,950 közötti tartományba, ezért ebben a tartományban máshol is kijelölhető volna a határ.
A Magyarországon fellelt neolitikus kőeszköz nyersanyagaként viszonylag kis számban találunk nefritet, leginkább a dunántúli Miháldy- és Ebenhöch-gyűjtemények anyagában fordul elő (Szakmány et al. 2001, Friedel et al. 2008, Friedel et al. 2011).
Az újabb méréseket is figyelembe véve (összesen 47 minta), részben a hivatkozott irodalomban (Zhang et al. 2011) szereplő kategorizálás bizonytalansága, részben a móltörtek adott mérési pontossága miatt nem minden nefrit mintáról dönthető el egyértelműen a PGAA-mérések alapján, hogy „S” vagy „D” típusú. A roncsolásmentes módszerek hibahatárai miatt a határvonalhoz közeli értékekkel rendelkező leletek egyedi mérlegelést – és más vizsgálatok eredményével való összevetést – igényelnek. Elképzelhető, hogy az „S” és „D” típusok közötti határvonal valójában a 0,95 és 0,98 körüli móltört értékek tartománya közé esik. A 0,98 körüli vagy annál nagyobb móltörttel jellemezhető mintákról már egyértelműen állítható, hogy „D” típusúak (4.16. ábra)
A PGAA tehát önmagában nem mindig alkalmas a nefritek osztályozására. A roncsolásmentes módszerek (pl. a PGAA) mérési pontossága általában rosszabb, mint a roncsolásos módszereké, ezért van szükség minden nefrit esetében kiegészítő (eredeti felszín SEM-EDAX, azaz OS-SEM-EDAX) mérésekre is. A nefritek eredetének meghatározásához a relikt-, illetve akcesszórikus ásványok vizsgálata nyújt további támpontot.
 
4.16. ábra. Nefrit balták csoportosítása szilícium-, valamint magnézium- és vastartalmuk alapján (Péterdi et al. 2014 alapján, újabb mérési adatokkal kiegészítve)
 
A nefritek SEM-EDX-szel meghatározott ásványos összetételük alapján tovább csoportosíthatók. Az összetételben uralkodó ásványtípusok alapján 5 csoportot tudunk elkülöníteni. A kőeszközök és a nyersanyagminták makroszkópos megjelenése (színe), valamint ásványos és kémiai összetételük alapján a Magyarország területén talált nefrit kőeszközök nyersanyaga nagy valószínűséggel elsősorban az alsó-sziléziai Jordanów környékéről származik, emellett egyik típusa valószínűsíthetően a Központi (Svájci)-Alpokból származtatható (Péterdi et al. 2014) (4.17. ábra)-
 
4.17. ábra. A Magyarországon fellelt nefrit kőeszközök valószínűsíthető nyersanyagforrása. Sárga jel: ismert forrás részletes geológiai leírással, narancssárga jel: ismert forrás részletes leírás nélkül, piros jel: feltételezett forrás (Péterdi et al. 2014)
 
Megjegyezzük, hogy hasonló nefrit kőeszközöket találtak Jordanówtól 15 km-re északra is (Foltyn et al. 2000, Gunia 2000, Gil et al. 2015). Az alsó-sziléziai nefritlelőhelyek és a Kárpát-medence közötti kulturális kapcsolat a késő rézkorban (Badeni kultúra) már ismert volt a régészek által (Přichystal 2000). Méréseinkkel ennek a kulturális-kereskedelmi kapcsolatnak a további igazolásához szolgáltattunk adatokat (Péterdi et al. 2014).
 
Nagynyomású metamorfit, metaofiolit/jadeitit, eklogit (zöldkő)
2011 és 2018 között 25 db ún. nagynyomású (HP) metaofiolit anyagú régészeti tárgy provenienciakutatását végeztük el (Bendő et al. 2019). A HP metaofiolit – köznapi és az olasz és nemzetközi irodalomban elterjedt nevén „zöldkő” – az egyik legritkább kőeszköz nyersanyag a magyarországi leletek körében.
A „zöldkő”, azaz a nagynyomású metaofiolit kőzetek nevezéktana nem egységes. Mi a D’Amico-féle, kémiai alapon végzett csoportosítást használjuk (D’Amico et al. 2003). Eszerint a fő csoportok az eklogitok (Mg-eklogit; intermedier eklogit; Fe-eklogit) és a Na-piroxenitek (jadeitit; Fe-jadeitit; kevert jade; Fe-kevert jade; omfacitit; Fe-omfacitit). A Na-piroxeniteket szokták általános elnevezésként jadekőnek is említeni.
Az általunk vizsgált régészeti tárgyak túlnyomó részben a Dunántúlról, a késő-neolit Lengyeli kultúrából, illetve egy esetben a tiszántúli Gorzsa lelőhelyről, a Tisza-kultúrából származnak. Párhuzamos kutatásaink alapján (Váczi et al. 2019) a kőeszközök HP-LT (nagy nyomású-kis hőmérsékletű) metaofiolit elsődleges nyersanyagforrásai nagy valószínűséggel a Nyugati-Alpokban, Monviso vagy a liguriai Voltri Masszívum térségében találhatók. Másodlagos forrásként, negyedidőszaki áthalmozott durvatörmelékes üledék formájában a Po, Staffora és Curone folyók völgyeiben jelennek meg, az Appenninek északnyugati lábánál.
A vizsgált régészeti leletek egy része szórványlelet, ezek a már említett Miháldy- és Ebenhöch-gyűjtemények darabjai. Néhány lelet előkerülési helye viszont ismert, pl. Szombathely-Oladi plató, Iszkaszentgyörgy, Lábod, Alsónyék (a Lengyeli kultúra legnagyobb ismert települése és temetkezési helye, Hódmezővásárhely-Gorzsa Tiszai kultúrához tartozó késő neolit tell település). A vizsgált kőeszközök többsége szépen kidolgozott, lapos, hosszúkás „nyelv formájú” ép balta, amelyek hossza 18 mm és 124 mm között, szélessége 20 mm és 53 mm között, vastagsága 6 mm és 22 mm között változott.
A feltételezett lelőhelyek közül terepi munka során Váczi Benjámin és munkatársai gyűjtöttek nyersanyagmintákat három lelőhelyről, Monvisotól délre, attól keletre a Pó folyó mentén, valamint a Curone folyó völgyében (4.18. ábra) (Váczi et al. 2019).
A vizsgált nyersanyagmintákat PGAA-val mért összetételük alapján sikeresen besoroltuk a D’Amico által említett fő kategóriák valamelyikébe (4.5. táblázat, 4.19. ábra).
 
4.18. ábra. Az olaszországi terepbejárás alkalmával gyűjtött geológiai minták lelőhelyei (Váczi et al. 2019)
 
4.5. táblázat. Az olaszországi terepbejárás alkalmával gyűjtött geológiai minták típusokba sorolása (Váczi et al. 2019 alapján)
 
Monviso dél
Pó
Curone
Jadeitit
2 db
1 db
-
Fe-jadeitit
2 db
-
-
Kevert jade
1 db
-
-
Fe-kevert jade
6 db
1 db
1 db
Omfacitit
1 db
2 db
-
Fe-eklogit
-
1 db
2 db
Intermedier eklogit
-
1 db
1 db
Egyéb
2 db
1 db
7 db
Összesen
14 db
7 db
11 db
 
4.19. ábra. Az olaszországi terepbejárás alkalmával gyűjtött geológiai minták típusokba sorolása kémiai összetételük szerint. Az összetétel adatok a felső kontinentális földkéreg- (Upper Continental Crust – UCC) adatokra normáltak ().
 
A nyersanyagminták PGAA-adatai alapján a Monviso környezetéből származó minták többsége Fe-kevert jadeként azonosítható (7–12 m% Fe2O3; 3–4 m% MgO; 9–10 m% Na2O), további 3 minta Fe-jadeitites (7–11 m% Fe2O3; 1–3 m% MgO; 11–12 m% Na2O), 2 jadeitit (2–4 m% Fe2O3; 2–4 m% MgO; 10–13 m% Na2O), 1 kevert jade (3–7 m% Fe2O3; 4–7 m% MgO; 9–11 m% Na2O) valamint 1 omfacitit (7–9 m% Fe2O3; 7–10 m% MgO; 6–8 m% Na2O). Azonos kritériumok alapján a Pó-völgyéből származó minták lényegesen különböznek a Monviso környezetéből származóktól, összetételük szerint omfacititnek, jadeititnek, Fe-kevert jadenak, valamint Fe-eklogitnak (12–18 m% Fe2O3; 3–7 m% MgO; 5–10 m% Na2O) és intermedier eklogitnak bizonyultak. A Curone-völgyi nyersanyagminták a D’Amico beosztása szerinti 3 fő kőzetkategóriába estek, ezek a Fe-kevert jade, Fe-eklogit és intermedier eklogit. Néhány Curone-völgyi minta egyik csoportba sem volt besorolható, mivel nagy mennyiségben tartalmaztak retrográd ásványokat (Váczi et al. 2019).
A korábban Bendő és munkatársai által vizsgált nyugat-alpi nyersanyageredetet mutató (Bendő et al. 2014, 2019) „zöldkő” balták PGAA-val mért kémiai, és OS-SEM-EDX-szel mért ásványos összetétele alapján a 28 vizsgált kőeszköz szintén egyértelműen besorolható a D’Amico által korábban meghatározott 9 fő kategória valamelyikébe, azaz nyersanyagukat jadeitit, kevert-jade, omfacitit, Fe-jadeitit, Fe-kevert jade, Fe-eklogit, Mg-eklogit és glaukofán pala kőzettípusokként azonosítottuk (4.20. ábra) (Váczi et al. 2019). Eredményeinkkel megerősítettük a Magyarországon fellelt zöldkő (nagynyomású metaofiolit) balták nyersanyagának észak-itáliai (nyugat-alpi) eredetét.
 
4.20. ábra. A vizsgált HP-metaofiolit anyagú balták csoportosítása a PGAA-mérések alapján (Váczi et al. 2019 alapján) Az ábrán nem tüntettük fel a Bakonyszűcs, Porva és Sikátor-Vecseny lelőhelyekről származó baltákat
 
A „zöldkő” anyagú csiszolt kőeszközök provenienciakutatásával kapcsolatban meg kell jegyeznünk, hogy olasz kutatók szerint (D’Amico & Starnini 2012, Giustetto et al. 2017) a mindennapos használatra készült eszközök gyakran a régészeti lelőhelyekhez közeli másodlagos nyersanyagforrások, folyók által szállított kavicsok anyagából készültek, és nagyrészt a nyersanyaglelőhelyekhez közel használták őket (pl. a Rivanazzano lelőhely). Ugyanakkor a különleges, ritka, 15‒36 cm hosszú, általában szertartásokra használt ún. „presztízstárgyak” az alpi nyersanyagforrástól nagy távolságra, Nyugat-Európába vagy akár Nagy-Britannia területére is eljutottak.
Az általunk vizsgált magyarországi leletanyagban néhány ilyen feltételezhető „presztízstárgyat” sikerült azonosítani. Ilyen kivételes lelet a Rómer Flóris által 1866-ban Bakonyszűcsben fellelt, mintegy 17 cm hosszú és 8 cm széles, „zöldkő” – az analitikai mérések alapján pontosabban Fe-jadeitit – anyagú feltehetően ceremoniális célokra használt balta (4.21. ábra) (Rómer 1866, Biró et al. 2021b).
 
 
Szerpentinit
A szerpentinit kőzettanilag ultramafikus kőzet, jelentős részük metaofiolitos körülmények között képződött. Fő ásványos alkotói a szerpentinásványok (krizotil, antigorit), csiszolt kőeszközként uralkodóan az antigoritból állókat használták. Európában sokfelé ismert a balták nyersanyagául szolgáló geológiai előfordulása. Ezek: Alsó-Szilézia (sokféle szöveti típus); Keleti-Alpok Penninikuma (sok lelőhely); Nyugati- és Középső-Alpok (nagynyomású metamorfitokhoz kötődő lelőhelyek); Vardar Zóna; Dél-Szlovákia, Medvednica (gyenge minőségű). A szerpentinit anyagú régészeti leletek és a cseh- és lengyelországi terepbejárás alkalmával gyűjtött geológiai minták mérési eredményeinek kiértékelése folyamatban van.
 
Bazalt és szubvulkáni, telér változatai
A bazalt, valamint a hasonló kémiai és ásványos összetételű szubvulkáni, telér és mélységi körülmények között képződő megfelelői – a dolerit-metadolerit, gabbró-metagabbró – az egész Kárpát-medencében elterjedt kőeszköz nyersanyag. Itt a bazaltoknak 4 fő típusát különböztetjük meg, amelyek eltérő földtani korokban keletkeztek. Ezek: 1. plio-, pleisztocén: Kisalföld és Balatonfelvidék, Karancs-Medves, 2. alsó kréta: Mecsek, 3. jura: Szarvaskő, valamint 4. jura: Maros völgye – ofiolit öv. Az utóbbi két nyersanyagforrás léte kezdetben még nem volt bizonyított, éppen a PGAA-méréseinkkel és optikai mikroszkópos vizsgálatokkal igazoltuk, hogy a szarvaskői dolerit-metadolerit nyersanyagként megjelenik a régészeti anyagban (Szilágyi et al. 2022).
A Magyarországon fellelt csiszolt kőeszközök második leggyakoribb nyersanyaga a bazalt. Elsőként Füri Judit diplomamunkája során vizsgáltunk a Miháldy-gyűjteményből, Szentgálról, Tápé-Lebőről, valamint Tolna megyéből származó bazalt anyagú baltákat, továbbá a Mecsekből, Balaton-felvidékről, a Kisalföldről és Karancs térségéből származó nyersanyagmintákat PGAA-val (Füri & Szakmány 2004, Füri et al. 2004). A későbbiekben a Balatonőszöd-Temetői dűlő lelőhelyről előkerült csiszolt kőeszközökkel (elsősorban kőbaltákkal és szerszámkövekkel) bővítettük a PGAA-val mért bazalt kőeszközök körét (Péterdi et al. 2011).
Eredményeink szerint a magyarországi geológiai lelőhelyekről származó bazaltok között – elsősorban a PGAA-val mért TiO2-, Fe2O3-, valamint a Sm- és Gd-tartalom alapján – jól elkülöníthetők voltak egymástól a fiatal (a Balaton-felvidéki, nógrádi neogén) és az idősebb mecseki alsó kréta) bazaltok. A vizsgált régészeti minták nyersanyaga között egyaránt előfordult fiatal és idősebb bazalt is (4.22.a-b. ábra) (Füri et. al 2004, Péterdi et al. 2011).
 
4.22.a-b. ábra. A vizsgált bazalt kőeszközök elkülönítése titán- és vastartalom (a), valamint ritkaföldfém-tartalom (b) alapján (Füri et al. 2004, Péterdi et al. 2011). A „teli” jelek geológiai mintákat, az „üres” jelek régészeti leleteket mutatnak
 
Mész-szilikát szaruszirt (hornfels)
A mész-szilikát szaruszirt nagyon finomszemcsés, tömött, masszív, ugyanakkor rugalmas kőzet. A halványzöldtől a középszürkéig mindenféle folytonosan változó színárnyalatban előfordul. A Kárpát-medence déli részén és annak környezetében népszerű kőeszköz nyersanyag volt. A nyersanyag korábban csupán feltételezett geológiai lelőhelyét – a Déli-Kárpátokban vagy az Erdélyi-érchegységben – sokáig nem sikerült megbízhatóan azonosítani.
A hornfels anyagú kőeszközök az egész Kárpát-medencében és környezetében széles körben elterjedtek, azonban a délkeleti területeken – már a legkorábbi neolitikumtól kezdve – lényegesen nagyobb mennyiségben találhatók meg a leletanyagokban, mint attól északra és nyugatra (Szakmány 1996, Starnini & Szakmány 1998, Hovorka et al. 2001, Judik et al. 2001, Schléder et al. 2002, Starnini et al. 2007, Szakmány 2009, Szakmány et al. 2016). A neoliton kívül rézkori lelőhelyekről is ismert (Oravecz & Józsa 2004, 2005).
A hornfels kőeszközök nyersanyageredetének meghatározásához Szakmány György és munkatársai a feltételezett nyersanyaglelőhelyekről, a Ruszka-havasok délnyugati részén, a Bisztra folyó völgyében, valamint az Erdélyi-érchegység déli részén, a Fehér-Körös forrásvidékén gyűjtöttek terepi mintákat.
A hornfels kémiai jellegzetessége a nagy (13‒23 m%) CaO- és a viszonylag nagy (13‒16 m%) Al2O3-tartalom. A teljes kőzet SiO2- és CaO-tartalma alapján régen keresett nyersanyag forrásterületét sikerült azonosítani, illetve lehatárolni két, geológiai felépítésükben egymáshoz teljesen hasonló területen, a Ruszka-havas délnyugati részén Novákfalva (Glimboca) környékén, valamint az Erdélyi-középhegység déli részén Obersia (Obârşa) környezetében (Szakmány et al. 2016, 4.23. ábra).
 
4.23. ábra. Hornfels kőeszközök és terepi minták összevetése szilícium- és kalciumtartalmuk alapján (Szakmány et al. 2016)
 
„Fehér kő”
Általánosan „fehér kő”-ként említjük azt a Magyarország déli részén előkerült viszonylag gyakori, fehér színű, nagyon finomszemcsés, ugyanakkor változó keménységű és összetételű nyersanyagtípust, amelyből leginkább kaptafa alakú baltákat és lapos vésőbaltákat készítettek a neolitikumban. Antonović korábban a késő Vinča kultúra kőeszközei között azonosította a „fehér kő” anyagúakat (Antonović 1997, 2006). A nyersanyag lelőhelyét a Bánság (Szerbia) területén feltételezte. Az általunk vizsgált gorzsai leletanyagban 5 ilyen „fehér kő” anyagú baltát azonosítottunk.
A „fehér kő” elnevezés ugyanakkor nem egységes, hanem kémiailag is változatos nyersanyagtípust takar. Különböző változatai a nagy Mg-tartalmú magnezites kovapala, a nagy Si-tartalmú kovás aleurolit, és a nagy Ca-tartalmú mikrokristályos mészkő. A „fehér kő” nyersanyagok – nagy Mg, Ca, illetve Si-tartalmuknak köszönhetően – PGAA-módszerrel jól elkülöníthetőek a korábban tárgyalt vulkanikus és metamorf kőzettípusoktól (4.6.a-b. ábra (a). Legújabb eredményeink alapján az alsónyéki (dél-nyugat-magyarországi, a Mecsekhez közeli) régészeti leletanyagban is nagy számban megjelennek a „fehér kő” anyagú balták. Az alsónyéki régészeti anyag archeometriai vizsgálati eredményeinek feldolgozása és közlése folyamatban van.
 
A csiszolt kőeszközök provenienciakutatásának eredményeinek összegzése
A csiszolt kőeszközök analitikai eredményére alapozva, a nyersanyagok eredetére vonatkozó következtetéseket a következőképpen összegezhetjük:
Előzetes és kiegészítő makroszkópos, optikai mikroszkópos vizsgálatok, mágneses szuszceptibilitás, valamint SEM-EDX-mérések alapján a PGAA-módszert sikeresen alkalmaztam a következő nyersanyagtípusok eredetének meghatározásában (4.24. ábra)
  • A zöldpala és kontakt metabázit kőeszközök – elsősorban titán- és alkáliatartalmuk alapján két fő csoportba sorolhatók. Az Észak-Csehországi Masszívum Krkonoše-Jizera kristályos egységéből származó kontakt metabázit minták jól elkülönülnek a többi nyersanyagtól. A másik fő csoport legalább három további tagból áll: 1. felsőcsatári zöldpala (az Alpok Penninikum egységének legkeletibb része), 2. a Kis-Kárpátokból származó metabázit, illetve 3. a dél-csehországi masszívumhoz tartozó Želešicéből származó kontakt metabázit (4.11. ábra, Szakmány et al. 2011).
  • A vizsgált nefrit balták ún. S-típusú nefritként azonosíthatók, valószínűsíthető nyersanyaglelőhelyük Jordanów környéke (Szilézia), illetve a Központi (Svájci)-Alpok.
  • Az ún. „zöldkő” (nagynyomású metamorfit, metaofiolit, jadeitit, eklogit) balták anyaga jó egyezést mutat az észak-olaszországi Monviso térségéből, a Curone-folyó völgyéből származó nyersanyagminták anyagával.
  • A bazaltból készült balták Sm- és Gd-, valamint Ti- és Fe-tartalma alapján nyersanyaga jellemzően a Kisalföld, Balaton-felvidék, illetve a Karancs térségéből származó fiatal bazalt, de azonosítottunk mecseki idősebb (alsó kréta korú) bazaltot is.
  • Eddigi adataink alapján a mész-szilikát szaruszirtből (hornfelsből) készült balták nyersanyaglelőhelyeként – Ca- és Si-tartalmuk alapján – az Erdélyi-középhegységet, illetve a Ruszka-havasokat tudtuk azonosítani. A két, egymástól mintegy 50 km-re lévő lelőhely között azonban a PGAA-mérésekkel és más módszerekkel nem tudunk egyértelműen különbséget tenni.
  • A nagy Mg-tartamú magnezites szilicit kőzetek forrásaként nagy valószínűséggel a Kárpát-medencétől délre fekvő Száva-Vardar zóna azonosítható, ennek megerősítéséhez még további összetételadatokra van szükség.
  • Eredményeink szerint a PGAA-módszer mérsékelten alkalmazható az amfibolit, illetve kékpala kőzetek eredetmeghatározására, mivel a mért összetevők alapján ezek a kőzetek nem különülnek el jól a zöldpaláktól és a kontakt metabázitoktól.
  • Előzetes eredményeink alapján a PGAA nem eredményes a szerpentinit kőeszközök provenienciájának meghatározásában, itt további ujjlenyomatszerű nyomelemek mérésére, illetve elektronmikroszkópos SM-EDX-vizsgálatok hozhatnak eredményt.
 
4.24. ábra. A Kárpát-medencében fellelt csiszolt kőeszközök fő nyersanyagtípusainak valószínűsíthető forrásai. A következtetéseket nem kizárólag, de nagymértékben a PGAA-mérések alapján vontuk le
 
Ha a Kárpát-medencében fellelt kőeszközök anyaguk szerinti területi eloszlását tekintjük, akkor – elsősorban a PGAA-mérések alapján – a következő megállapításokat tehetjük.
Az őskori csiszolt kőeszköz nyersanyaguk származási helye szerint Magyarország területén három fő régió jelölhető ki (4.25. ábra).
 
  • A Dunántúlon a „zöldpala” jellegű (elsősorban a kontakt metabázit, de a felsőcsatári zöldpala is viszonylag jelentős), bazaltos és a szerpentinites kőzetek dominálnak. Ezen belül az észak-dunántúli részen a Krkonoše-Jizera kontakt metabázit, a felsőcsatári zöldpala és a plio-pleisztocén bazalt az uralkodó kőzettípus, míg a dél-dunántúli részen az alsó kréta korú mecseki bazalt és alkálidolerit.
  • Az észak- és észak-kelet-magyarországi területek kőeszközeinek jellemző nyersanyaga a plio-pleisztocén bazalt, a metadolerit és a „zöldpala” jellegű kőzetek. Elszórtan szaruszirt (hornfels), andezit és kékpala is előfordul.
  • A Tiszántúlon (a Nagyalföld keleti felén) jellemzően előforduló nyersanyagtípus a szaruszirt (hornfels), metadolerit és a mecseki bazalt. Elsősorban a déli részeken szórványosan az ún. „fehér kő” is előfordul.
 
4.25. ábra. Magyarországon fellelt csiszolt kőeszközök területi eloszlása nyersanyagaik alapján (Szakmány 2009 nyomán)
 
Az 1998-tól napjainkig zajló, csiszolt kőeszközök provenienciakutatásainak tapasztalatai alapján elmondhatjuk, hogy a prompt-gamma aktivációs analízis mint a fő geokémiai összetevők tömbi mennyiségi meghatározására alkalmas roncsolásmentes módszer lehetővé teszi a mai Magyarország területén fellelt őskori (neolitikumi és rézkori) csiszolt kőeszközök fő nyersanyagtípusainak azonosítását és részleges elkülönítését egymástól. Ezen túlmenően, bizonyos kőzettípusok esetén, kellő számú geológiai referenciaminta begyűjtését követően a potenciális távolabbi – jellemzően a Kárpátokon túli – forrásterületekről, a régészeti leletanyaghoz nagy megbízhatósággal nyersanyaglelőhelyet is rendelhetünk. Ily módon, a roncsolásmentes prompt-gamma aktivációs analízis hasznos adatokat szolgáltathat az őskor távolsági kereskedelmi viszonyainak rekonstruálására. Az elmúlt időszakban vizsgált nagyobb régészeti anyag – Alsónyék, Öcsöd, Lengyel – mérési eredményeinek feldolgozása, az adatok kiértékelése és értelmezése jelenleg is folyamatban van.
A csiszolt kőeszközök provenienciakutatásával kapcsolatos újabb eredményeinket a disszertáció benyújtását követően egy 2024-ben megjelent újabb publikációban (Szilágyi et al. 2024) foglaltuk össze.
 
A prompt-gamma aktivációs analízis örökségtudományi alkalmazásai

Tartalomjegyzék

Kiadó: Akadémiai Kiadó

Online megjelenés éve: 2026

ISBN: 978 963 664 202 0

Kémia

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