Kasztovszky Zsolt

A prompt-gamma aktivációs analízis örökségtudományi alkalmazásai

Szilikát anyagú régészeti leletek és nyersanyagaik eredetének meghatározása

Célkitűzések

Az értekezésben ismertetett kutatómunkám fő célkitűzése volt a prompt-gamma aktivációs analízis alkalmazhatóságának vizsgálata különböző szilikát anyagú régészeti leletek – pattintott és csiszolt kőeszközök, féldrágakövek, üvegek – nyersanyageredetének meghatározásában, ún. provenienciaelemzésben.

A kísérletek során kihasználtam, hogy a fenti anyagtípusokban a fő geokémiai alkotók – a Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Ti, Mn, Fe –, a mellék- és nyomelemek közül a H, B, Cl, Sm, Gd, valamint esetenként a S, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Eu PGAA-val jól mérhetők, és jellemzőek a homogénnek tekinthető minták tömbi összetételére. Külön ki kell emelni a PGAA nagy érzékenységét H, B, és Cl mérésére, amelyek közül a B és Cl mérése egyedi lehetőséget nyújt obszidiánok karakterizálására.

Előzetes feltevésem volt, hogy az egyes anyagtípusok nyersanyagának a geológiai lelőhelyek vagy a gyártó műhelyek szerinti összetételbeli szignifikáns különbségei PGAA-val kimutathatók. A PGAA-módszer alkalmazhatóságát az említett régészeti anyagtípusokra nemzetközi referenciaminták mérésével vizsgáltam (Kasztovszky et al. 2022a). A kőeszközök vizsgálata során a régészeti leletek mért adatait nagyszámú geológiai nyersanyagminta mérési adataival hasonlítottam össze. A régészeti üvegek típusainak azonosítására a mért összetételeket standard referenciaminták méréseivel és irodalmi adatokkal hasonlítottam össze. Meghatároztam az egyes anyagfajtákra jellemző, PGAA-val kimutatható elemeket, valamint kimutatási határokat számoltam rájuk. Megállapítottam, hogy az egyes anyagfajták esetén a PGAA-mérések milyen csoportosításra adnak lehetőséget. A régészeti kerámiák, valamint a fémek vizsgálatára nem térek ki az értekezésben.

A proveniencia meghatározásának elvi alapja az ún. proveniencia posztulátum, amely feltételezi, hogy a természetben fellelhető különböző nyersanyagforrások anyagai jellemezhetők egy vagy több mérhető (fizikai-kémiai) tulajdonsággal, amely tulajdonságok alapján a nyersanyagforrások közötti különbségek szignifikánsan nagyobbak, mint a forráson belüli különbségek (Weigand et al. 1977). A provenienciaanalízis sikere nagymértékben azon múlik, hogy egy adott nyersanyagfajta kémiai összetétele mennyire egyedi módon jellemző egy adott lelőhelyre.

A geológiai minták (nyersanyagok) „forrásának” azonosítása azonban nem egyértelmű (Glascock 2015). Geológiai értelemben egy kőzettípus „forrása” az adott kőzet földrajzi megjelenését jelenti. Geokémiai értelemben a különböző kémiai összetétellel jellemezhető csoportok különböző forrásoknak tekinthetők. A nyersanyagforrások geológiai szempontból sokfélék lehetnek. Az elsődleges lelőhelyek kiterjedése néhányszor 10 m2 és néhány 1000 km2 között változhat. Egy forráson belül a geokémiai jellegzetességek („ujjlenyomatok”) lehetnek nagyon homogének (pl. az obszidiánok esetében) vagy akár nagyon heterogének is (márványok). A természetes geológiai folyamatok (pl. hegységek kiemelkedése) következtében azonos összetételű elsődleges források akár több 10 km távolságra is kerülhetnek egymástól, ugyanakkor azonos kémiai összetételt mutathatnak. Folyóvizek hordalékaként az elsődleges források anyagai az eredeti lelőhelytől több száz kilométerre másodlagos forrásként jelenhetnek meg (Schackley 1995). A nyersanyagok összetételét befolyásoló geológiai-geokémiai folyamatokon túlmenően a régészeti leletek provenienciavizsgálatát tovább nehezíti a nyersanyag összetételének változása a műtárgy készítése, használata, valamint a használatot követő „utóélete” során. Kőeszközök esetében ez utóbbi hatások általában elhanyagolhatóak.

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//

BibTeX EndNote Mendeley Zotero