CC BY
51
УДК 902.2+550.8+528.85+631.4
И.В. Журбин, М.Г. Иванова
АЛГОРИТМ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ СРЕДНЕВЕКОВЫХ ФИННО-УГОРСКИХ ПОСЕЛЕНИЙ
Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН, Ижевск, РФ
В статье представлен алгоритм комплексного применения методов археологии и естественных наук, ориентированный на углублённое изучение средневековых поселений, культурный слой которых разрушен современной распашкой. Актуальность комплексных исследований определяется отсутствием рельефных признаков поселений и, следовательно, сложностью определения границ и планировки памятников. Алгоритм предполагает последовательное применение аэрофотосъёмки беспилотными летательными аппаратами, комплексных геофизических и почвенных исследований, а также археобиологический анализ материалов культурных напластований и применение методов пространственного анализа в геоинформационных системах.
Эффективность предложенного алгоритма доказана при изучении средневекового финно-угорского Кушманского городища Учкакар IX-XIII вв. В результате исследований выявлено четыре структурные части городища: мысовая (ограничена внутренней линией укреплений, нивелированной в древности), средняя и внешняя (ограничены укреплениями, выраженными в рельефе) и напольная (за пределами внешнего вала). На всех структурных частях восстановлена планировка и получена оценка сохранности культурного слоя поселения. Целенаправленные археологические раскопки ключевых участков всех четырех структурных частей городища, анализ напластований культурного слоя и распределения находок подтвердили ранее определенные даты городища и позволили раскрыть особенности процесса постепенного расширения обитаемой территории поселения. Анализ остеологической коллекции и археоботаниче-ский анализ образцов позволили наметить контуры модели системы жизнеобеспечения.
Ключевые слова: средневековье, поселение, аэрофотосъёмка, геофизика, раскопки, почвоведение, археозоология, археоботаника, геоинформационные системы
I.V. Zhurbin, M.G. Ivanova
ALGORITHM OF INTERDISCIPLINARY RESEARCHES OF MEDIEVAL FINNO-UGRIC SETTLEMENTS*
Udmurt Federal Research Center of the UrB RAS, Izhevsk, RF
The article presents the algorithm of complex application of methods of archeology and natural sciences, focused on profound studying of medieval settlements, whose the cultural layer is destroyed by modern plowing. The relevance of complex researches is defined by the absence of relieffeatures of settlements and, therefore, the complexity of determining the boundaries and planning of cultural sites. The algorithm assumes consecutive application of aerial photography by unmanned aerial vehicles, complex geophysical and soil investigations, and also archaeobiological analysis of materials of cultural layers and the application of spatial analysis methods in geoinformation systems.
The efficiency of the offered algorithm is proved in studies of the medieval Finno-Ugric Kushmansky ancient settlement Uchkakar, dating to the 9-13th centuries. As a result of researches
* Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 18-49-180007 р-а.
four structural parts of the ancient settlement are revealed: promontory (limited by the inner line of fortifications leveled in the ancient time), middle and external (limited by fortifications expressed in relief) and outdoor (outside the external shaft). On all structural parts planning is restored and assessment of safety of the culture layer of the settlement is received. Purposeful archeological excavations of key sites of all four structural parts of the ancient settlement, the analysis of beddings of the culture layer and distribution of finds have confirmed earlier defined dates of the ancient settlement and have allowed to reveal features ofprocess of gradual expansion of the inhabited territory of the settlement. Analysis of the osteological collection and archaeological analysis of samples allowed to outline the contours of the life support system model.
Key words: middle ages, settlement, aerial photography, geophysics, excavation, soil science, archaeozoology, archaeobotany, geographic information systems.
Активная хозяйственная деятельность второй половины XX в. вызвала разрушение значительного количества археологических памятников [20]. В частности, в Предуралье распашке подвергались практически все открытые участки. В первую очередь сглаживались рельефные признаки поселений. Кроме того, распашка вызвала эрозионные процессы и, как следствие, постепенное разрушение культурного слоя - перемещение с водными потоками больших объемов почвенно-грунтового материала с водоразделов и склонов в подчиненные элементы рельефа. Следовательно, археологические памятники, оказавшиеся в зоне сельскохозяйственной деятельности, интенсивно разрушались, сохранялись заглубленные в материк части сооружений, которые не фиксируются на поверхности.
Достоверным признаком поселения является наличие собственно культурного слоя или сохранившихся сооружений. Современный подход предполагает комплексное использование методов археологии и естественных наук. Примером практической реализации данного подхода являются междисциплинарные исследования Кушманского городища Учкакар IX-XIII вв. - одного из значимых центров финно-угорского средневековья [9, с. 200-203; 10]. Учкакар относится к числу крупных укрепленных поселений бассейна р. Чепцы (северная часть Удмуртской Республики), имеет две линии обороны, выраженные в рельефе. Расположение городища на западной границе чепецкой культуры, вероятно, определяло его существенное стратегическое значение. Программа исследований включала аэрофотосъёмку беспилотными летательными аппаратами (БПЛА), комплексные геофизические и почвенные исследования, археозоологический и археоботанический анализ материалов культурных напластований, методы пространственного анализа в геоинформационных системах. Междисциплинарный подход позволил получить принципиально новую информацию о структуре поселения, которая оказалась более сложной, чем представлялась по внешне выраженным топографическим параметрам. Выявлено четыре структурные части городища: мысовая (ограничена внутренней линией укреплений, нивелированной в древности), средняя и внешняя (ограничены укреплениями, выраженными в рельефе) и напольная (за пределами внешнего вала). На всех структурных частях восстановлена планировка.
Рис. Алгоритм междисциплинарных исследований
Алгоритм междисциплинарных исследований может быть представлен следующим образом (рисунок). Предварительную информацию о возможных границах поселения и выраженных в рельефе объектах планировки даёт аэрофотосъёмка БПЛА в видимом диапазоне [5]. Ландшафтное распознавание позволило определить естественные рубежи, ограничивающие территорию Учкакара, а рельефные признаки и особенности распространения растительности - контрастно выявить рвы двух линий оборонительных сооружений, которые при наземном обследовании выделяются фрагментарно.
Дополнительная оценка сохранности культурного слоя основана на результатах тепловизионной и многозональной БПЛА-съёмки. Тепловизионная съемка фиксирует распределение температуры земной поверхности, что характеризует мощность почвенного слоя и изменение состава грунта. На городище Учкакар это позволило прогнозировать расположение зон сохранившегося культурного слоя и участков эрозии. Очевидно, что эти особенности не выражены в рельефе и не проявляются на снимках в видимом диапазоне. Аналогичная информация была получена при многозональной съемке на основе метода фитоиндикации [8].
Сравнительный анализ показал хорошее согласие по расположению и конфигурации участков гумусированного слоя значительной мощности. Наиболее мощи и 1 с» х Г
ный слой фиксируется на средней части поселения. Кроме того, по предварительной оценке гумусированный слой практически отсутствует на мысовой части Учкакара, периферии внешней части и напольной части городища.
Мощный гумусированный слой может сформироваться как в результате природных процессов (постепенное накопление почвенного слоя в отрицательных формах рельефа), так и в результате антропогенной деятельности (культурный слой археологических памятников). Применение методов геофизики снижает неоднозначность интерпретации данных аэрофотосъёмки.
Дальнейшее уточнение было получено при комплексных геофизических исследованиях перспективных участков, выявленных БПЛА-съёмкой [8]. Геофизика позволила выявить ранее неизвестную линию укреплений и, соответственно, структурную часть поселения (что принципиально меняет концепцию развития памятника); восстановить планировку всех структурных частей; определить структуру и размеры всех трёх линий оборонительных сооружений, а также выявить объекты на напольной части, за пределами визуально фиксируемой границы городища. Показано, что наибольшая эффективность достигается при последовательном многоуровневом наложении информации [7]: площадное электропрофилирование (основной метод), магниторазведка (уточняющий метод) и электротомография (детализирующий метод).
Бурение участков геофизических аномалий, изучение гранулометрического состава и морфологических свойств почв органично связанно с геофизическим направлением. Геофизика по сути определяет лишь различие в составе и структуре грунтов. Выявленные аномалии могут в равной степени соответствовать археологическим объектам и неоднородностям грунта естественного происхождения. Анализ почв в кернах позволяет доказать наличие конкретного археологического объекта и культурного слоя поселения. Таким образом, почвенное зондирование позволяет решить две существенные задачи: во-первых, «разделить» природные и антропогенные неоднородности в грунте, во-вторых, оценить структуру культурных напластований. Этим достигается качественно новый уровень интерпретации - на основе сравнительного анализа данных геофизической съёмки и ограниченного количества бурений возможно прогнозировать планировку поселения.
Целенаправленные археологические раскопки участков геофизических аномалий являются завершающей стадией полевых исследований [12-14]. С одной стороны, они необходимы для проверки прогноза, полученного при сравнительном анализе результатов аэрофотосъёмки, геофизических и почвен-
и /-Ч и
ных исследований. С другой стороны, раскопки являются единственным способом получения археологических материалов, необходимых для историко-культурных реконструкций - определение типологии и конструктивных особенностей сооружений, оценка хронологии развития поселения и т.п. На Кушман-
ском городище целенаправленными раскопками изучены несколько объектов различных типов: жилое и хозяйственные сооружения, группа хозяйственных и производственных ям, внутренняя линия укреплений. Раскопки, проведённые на всех структурных частях поселения, показали, что городище функционировало в пределах 1Х-ХШ вв. Выявлено, что внешняя часть была заселена позже внутренней и средней, скорее всего - в XI в., примерно в это же время осваивалась и территория за пределами внешней линии укреплений. Начальный период освоения площадки остаётся не совсем ясным [11, с. 152-163]. Можно полагать, что жилая зона располагалась преимущественно на средней части, хотя первые жилища были сосредоточены на мысу. На внешней части и за пределами вала, по всей вероятности, были локализованы преимущественно хозяйственно-производственные сооружения.
Соотнесение результатов раскопок (менее 2 % территории городища) со сводной картой геофизических аномалий позволило восстановить планировку и структуру Учкакара в целом [7]. Впервые на средневековых городищах бассейна р. Чепцы выявлены объекты за пределами укреплений.
Анализ химических и микробиологических свойств культурных напластований существенно дополняет информацию о разнообразных, но визуально схожих, сооружениях. Сопоставление тенденций изменения содержания фосфатов, органического углерода, активности фосфатазы и уреазной активности позволяет реконструировать этапы использования объектов, их назначение на каждом этапе (бытовое или производственное) и особенности разрушения после завершения использования (естественное заполнение или реконструкция) [6, 21].
Непременным условием междисциплинарных исследований Учкакара стал археозоологический и археоботанический анализ собранных остеологических и ботанических материалов. Их сбор осуществлялся по разработанным и практикуемым сотрудниками Института археологии РАН методикам, особенностью которых является их направленность на получение репрезентативных и сравнимых между собой выборок из разных по функциональным характеристикам участков и объектов памятника [1, 16]. Аналитическая часть изучения археобиоло-гических коллекций и интерпретация полученных данных базируется на подсчетах и сравнении специфических показателей и оценок, целенаправленно разработанных и адаптированных для палеоэкономических реконструкций [2, 4, 15, 18, 19]. В частности, для получения коллекции растительных макроостатков проводился по заранее разработанному плану с учетом геофизических и почвенных данных отбор стандартных по объему проб культурного слоя с последующей их флотацией. Наиболее существенная для Учкакара археоботаническая информация раскрывается при сравнительном анализе таких показателей, как результативность флотации, характеризующая степень насыщенности культурного слоя растительными макроостатками, и общий археоботанический спектр, представляющий состав и разнообразие используемых населением растительных ресурсов [17]. Остеологическая коллекция формировалась при максимально
полном извлечении всех видимых при ручной переборке культурного слоя остатков животного происхождения с последующей их привязкой к конкретному археологическому и стратиграфическому контексту. Благодаря фиксации следов искусственного воздействия на костных остатках и степени их раздробленности было на количественном уровне продемонстрировано присутствие в напластованиях Учкакара многочисленной специфической фракции сожженных и необожженных мелких скелетных фрагментов. Данные по этой фракции не только обогатили традиционно анализируемые в археозоологии показатели (видовой состав и остеологический спектр), но и позволили обсуждать ряд явлений из жизни городища, связанных с пожарами и хозяйственной трансформацией его территории [3]. Заключительный этап биологического направления междисциплинарных исследований обязательно включает сопряжение археоботанических и археозоологических показателей и оценок в рамках археологической информации о функциональном статусе городища и хозяйственных занятиях его жителей, что позволяет обозначить контуры модели практиковавшейся системы жизнеобеспечения [19].
Геоинформационная система обеспечивает обобщение данных аэрофотосъемки, комплексных геофизических исследований, почвенных бурений и археологических раскопок.
Таким образом, при изучении Кушманского городища Учкакар успешно применён междисциплинарный подход. Взаимосвязанный комплекс методов археологии и естественных наук обеспечивает последовательное уточнение информации об археологическом памятнике: граница памятника - структура и планировка - изучение отдельных сооружений - реконструкция системы хозяйства. Корреляция между данными, полученными различными методами, повышает достоверность интерпретации. При этом минимизация площадей целенаправленных раскопок обеспечивает сохранение памятника археологии как объекта историко-культурного наследия.
Библиографический список
1. Антипина Е.Е. Археозоологические исследования: задачи, потенциальные возможности и реальные результаты // Новейшие археозоологические исследования в России. К столетию со дня рождения В.И. Цалкина. - М.: Языки славянской культуры, 2004. - С. 7-33.
2. Антипина Е.Е. Современная археозоология: задачи и методы исследования // Междисциплинарная интеграция в археологии (по материалам лекций для аспирантов и молодых сотрудников). - М.: ИА РАН, 2016. - С. 96-118.
3. Антипина Е.Е., Яворская Л.В. Предварительные результаты исследования остеологической коллекции городища Учкакар. Раскоп 1-2011 // Аналитические исследования лаборатории естественнонаучных методов. - М.: ИА РАН, 2013. - Вып. 3. - С. 159-166.
4. Антипина Е.Е., Лебедева Е.Ю. Опыт комплексных археобиологических исследований земледелия и скотоводства: модели взаимодействия // Российская археология. - 2005. - № 4. - С. 70-78.
5. Воробьева Н.Г., Журбин И.В., Князева Л.Ф. Исследование возможностей БПЛА Бирегсаш Б350^ в задачах изучения и сохранения археологического наследия // Известия Высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъёмка. -2016. - Т. 60, № 2. - С. 83-90.
6. Журбин И.В., Зинчук С.В., Борисов А.В. Геофизические, геохимические и биологические следы средневековых поселений // Материалы всероссийской междисциплинарной научной конференции с международным участием «Палео-почвы, палеоэкология, палеоэкономика» / Товарищество научных изданий КМК. - Пущино, 2017. - С. 74-79.
7. Журбин И.В., Иванова М.Г. Геофизические исследования Кушманского городища Учкакар в Прикамье // Археология, этнография и антропология Евразии. - 2018. - Т. 46, № 1. - С. 76-85.
8. Комплексное применение низковысотной аэрофотосъёмки и геофизических методов в археологических исследованиях / И.В. Журбин, В.Н. Милич, А.И. Назмутдинова, Р.П. Петров, Н.Г. Воробьева // Инженерная физика. - 2016. -№ 12. - С. 74-81.
9. Археологическая карта северных районов Удмуртии / А.Г. Иванов, М.Г. Иванова, Т.И. Останина, Н.И. Шутова. - Ижевск: УдИИЯЛ УрО РАН, 2004. - 276 с.
10. Иванова М.Г. Кушманское городище // Вопросы археологии Удмуртии. - Ижевск: Удмуртский НИИ истории, экономики, литературы и языка при СМ УАССР, 1976. - С. 93-106.
11. Иванова М.Г. Хронология структурных частей городища Учкакар в бассейне р. Чепцы // Ежегодник финно-угорских исследований. - 2016. - Вып. 3. -С. 152-163.
12. Иванова М.Г., Журбин И.В., Модин Р.Н. Кушманский комплекс памятников X-XIII веков в бассейне реки Чепцы: основные результаты междисциплинарных исследований // Вестник Удмуртского университета. - Серия: История и филология. - 2017. - Т. 27, № 4. - С. 581-586.
13. Иванова М.Г., Кириллов А.Н. Кушманское городище Учкакар в бассейне р. Чепцы: итоги исследований 2011-2012 гг. // Историко-культурное наследие - ресурс формирования социально-исторической памяти гражданского общества (XIV Бадеровские чтения): мат-лы всерос. науч.-практ. конф. - Ижевск: УдГУ, 2013. - С. 75-79.
14. Иванова М.Г., Модин Р.Н. Кушманское городище Учкакар X-XШ вв.: материалы внешней части в контексте развития средневековых поселений // Труды КАЭЭ. - Пермь: ПГГПУ, 2015. - Вып. X. - С. 138-151.
15. Лебедева Е.Ю. Археоботаническая реконструкция древнего земледелия (методические критерии) // OPUS: междисциплинарные исследования в археологии. - М.: ИА РАН, 2008. - Вып. 6. - C. 86-109.
16. Лебедева Е.Ю. Методические рекомендации по сбору образцов для ар-хеоботанического анализа // Аналитические исследования лаборатории естественнонаучных методов. - М.: ИА РАН, 2009. - Вып. 1. - С. 258-266.
17. Лебедева Е.Ю. Предварительные результаты изучения археоботаниче-ской коллекции средневекового городища Учкакар (Кушманское) // Аналитические исследования лаборатории естественнонаучных методов. - М.: ИА РАН, 2013. - Вып. 3. - С. 182-201.
18. Лебедева Е.Ю. Археоботаника: методы исследований и интерпретация результатов // Междисциплинарная интеграция в археологии (по материалам лекций для аспирантов и молодых сотрудников. - М.: ИА РАН, 2016. - С. 118-146.
19. Лебедева Ю.А., Антипина Е.Е. Неоднозначность интерпретации архео-биологической информации (по материалам городищ железного века) // Мульти-дисциплинарные методы в археологии: новейшие итоги и перспективы: материалы международного симпозиума «Мультидисциплинарные методы в археологии: новейшие итоги и перспективы». - Новосибирск: ИАЭТ СО РАН, 2017. -С. 125-137.
20. Россия как археологическое пространство. - М.: ИА РАН, 2016. - 152 с.
21. Чернышева Е.В., Борисов А.В., Коробов Д.С. Биологическая память почв и культурных слоев археологических памятников. - М.: ГЕОС, 2016. - 240 с.
