Bitumena arheoloģija un vēsture

Bitumens - pazīstams arī kā asfalts vai darva - ir melna, eļļaina, viskoza naftas forma, kas dabiski sastopams sadalītu augu organisks blakusprodukts. Tā ir ūdensnecaurlaidīga un viegli uzliesmojoša, un šo ievērojamo dabisko vielu cilvēki vismaz pēdējos 40 000 gadu ir izmantojuši ļoti dažādiem uzdevumiem un instrumentiem. Mūsdienu pasaulē tiek izmantoti vairāki apstrādāti bitumena veidi, kas paredzēti ielu un jumtu māju bruģēšanai, kā arī piedevas dīzeļdegvielai vai citām gāzeļļām. Bitumena izruna ir "BICH-eh-men" britu angļu valodā un "by-TOO-men" Ziemeļamerikā.

Dabīgais bitumens ir visbiezākā forma nafta tajā ir 83% oglekļa, 10% ūdeņraža un mazāks skābekļa, slāpekļa, sēra un citu elementu daudzums. Tas ir dabisks polimērs ar mazu molekulmasu ar ievērojamu spēju mainīties temperatūras svārstībās: plkst zemāka temperatūra, tā ir stingra un trausla, istabas temperatūrā tā ir elastīga, augstākā temperatūrā - bitumens plūst.

Bitumena nogulumi dabiski sastopami visā pasaulē - vispazīstamākie ir Trinidādas Piķa ezers un La Brea darvas bedre Kalifornijā, bet ievērojamas atradnes ir atrodamas Nāves jūrā, Venecuēlā, Šveicē un Albertas ziemeļaustrumos, Kanāda. Šo nogulšņu ķīmiskais sastāvs un konsistence ievērojami atšķiras. Dažās vietās bitumens dabiski izspiež no sauszemes avotiem, citās - šķidros baseinos, kas var sacietēt pilskalnos, un vēl citās vietās tas izplūst no zemūdens notekas, mazgājoties kā ūdenskritumi gar smilšainām pludmalēm un akmeņainiem krasta līnijas.

Senatnē bitumenu izmantoja ļoti daudzām lietām: kā hermētiķi vai līmi, kā celtniecības javu, kā vīraks un kā dekoratīvu pigmentu un faktūru podos, ēkās vai cilvēka ādā. Materiāls bija noderīgs arī kanoe un citu ūdens transporta hidroizolācijā, kā arī mumifikācijas procesā līdz Jaunās Karalistes karalistes beigām. senā Ēģipte.

Bitumena apstrādes metode bija gandrīz universāla: karsē to, līdz gāzes kondensējas un izkūst, pēc tam pievieno atlaidinošus materiālus, lai recepti pielāgotu pareizai konsistencei. Minerālu, piemēram, pievienošana okera padara bitumenu biezāku; stiebrzāles un citas dārzeņu vielas piešķir stabilitāti; vaskaini / taukaini elementi, piemēram, priežu sveķi vai bišu vasks padarīt to viskozāku. Pārstrādātais bitumens kā tirdzniecības priekšmets bija dārgāks nekā nepārstrādāts degvielas patēriņa izmaksu dēļ.

Agrākais zināmais bitumena lietojums bija vidus paleolīts Neandertālieši pirms kādiem 40 000 gadiem. Neandertāliešu vietās, piemēram, Gura Cheii alā (Rumānija) un Hummal un Umm El Tlel Sīrijā, tika atrasts bitumens, kas pielipis akmens instrumenti, iespējams, lai koka vai ziloņkaula vārpstu piestiprinātu pie asiem darbarīkiem.

Mezopotāmijā vēlu laikā Uruk un Halkolīts periodos tādās vietās kā Hacinebi Tepe Sīrijā bitumenu izmantoja ēku celtniecībai un niedru laivu ūdensnecaurlaidībai, cita starpā.

Bitumena avotu izpēte ir izgaismojusi Mezopotāmijas Urukas ekspansionisma perioda vēsturi. Starpkontinentālo tirdzniecības sistēmu Uruk periodā (3600-3100 BC) izveidoja Mezopotāmija, izveidojot tirdzniecības kolonijas šodien Turcijas dienvidaustrumos, Sīrijā un Irānā. Saskaņā ar zīmogiem un citiem pierādījumiem tirdzniecības tīklā bija iesaistīti tekstilizstrādājumi no Mesopotāmijas dienvidu un Austrālijas varš, akmens un kokmateriāli no Anatolijas, bet iegūtā bituma klātbūtne ir ļāvusi zinātniekiem noteikt tirdzniecība. Piemēram, tiek atklāts, ka liela daļa bitumena Sīrijas bronzas laikmeta teritorijās ir cēlies no Hita noplūdes vietas Eifratas upē Irākas dienvidos.

Izmantojot vēsturiskās atsauces un ģeoloģisko apsekojumu, zinātnieki ir identificējuši vairākus bitumena avotus Mezopotāmijā un Tuvajos Austrumos. Veicot analīzes, izmantojot vairākas dažādas spektroskopijas, spektrometrijas un elementārās analītiskās metodes, šie zinātnieki ir definējuši ķīmiskos parakstus daudziem sārņiem un noguldījumi. Arheoloģisko paraugu ķīmiskā analīze ir bijusi nedaudz veiksmīga, lai identificētu artefaktu izcelsmi.

Schwartz un kolēģi (2016) ierosina, ka bitumena kā tirdzniecības preces parādīšanās vispirms sākās tāpēc, ka tas tika izmantots kā hidroizolācija uz niedru laivas kas tika izmantoti cilvēku un preču prāmjiem visā Eifratā. Līdz Ubaid periodam 4. gadsimta sākumā pirms mūsu ēras bitumens no Mesopotāmijas ziemeļu avotiem sasniedza Persijas līci.

Agrākā niedru laiva, kas līdz šim atklāta, tika pārklāta ar bitumenu H3 vietā As-Sabiyah Kuveitā, datēta ar apmēram 5000. gadu pirms mūsu ēras; tika konstatēts, ka tā bitumens nāk no Ubaid Mesopotāmijas vietne. Asfalta paraugi no nedaudz vēlāk izveidotās Dosariyah vietas Saūda Arābija, bija no bitumena noplūdes vietām Irākā, kas ir daļa no plašākiem Mesopotāmijas tirdzniecības tīkliem Ubaid 3. periodā.

Bitumena izmantošana balzamēšanas tehnikā uz Ēģiptes mūmijām bija nozīmīga sākumā Jaunā Karaliste (pēc 1100. gada pirms mūsu ēras) - patiesībā vārds, no kura atvasināta mūmija “mumiyyah”, nozīmē bitumenu Arābu valodā. Papildus tradicionālajiem priežu sveķu, dzīvnieku tauku un bišu vaska maisījumiem bitumens bija galvenā sastāvdaļa trešajā starpperioda un Romas perioda Ēģiptes balzamēšanas metodēs.

Vairāki romiešu rakstnieki, piemēram, Diodorus Siculus (pirmais gadsimts pirms mūsu ēras) un Plīnijs (pirmais gadsimts pirms mūsu ēras), min bitumenu kā ēģiptiešiem pārdotu balzamēšanas procesu. Kamēr nebija pieejama uzlabota ķīmiskā analīze, tika pieņemts, ka melnie balzami, ko izmantoja Ēģiptes dinastijās, bija apstrādāti ar bitumenu, sajaukti ar taukiem / eļļu, bišu vasku un sveķiem. Tomēr nesenā pētījumā Klarks un kolēģi (2016) atklāja, ka neviens no balzāmiem par māmiņām, kas izveidoti pirms Jaunās Karalistes, nesaturēja bitumena, bet paraža sākās Trešajā starpposmā (aptuveni 1064–525 BC) un vēlīnā (aptuveni 525–332 BC) un kļuva visizplatītākā pēc 332. gada, laikā Ptolemaic un romiešu periodi.

Bitumena tirdzniecība Mesopotāmijā turpinājās krietni pēc Bronzas laikmets. Krievijas arheologi nesen Tamanas pussalā Melnās jūras ziemeļu krastā atklāja grieķu amforu, kas pilns ar bitumenu. No romiešu laikmeta Dibbas ostas Rumānijā tika atrasti vairāki paraugi, ieskaitot daudzas lielas burkas un citus priekšmetus Apvienotie Arābu Emirāti, kas satur vai apstrādā ar bitumenu no Irākas vai citas neidentificētas Irānas noplūdes vietas Irākā avoti.

Jaunākie pētījumi laikposmā pirms klasikas un pēc klasikas Mesoamerica ir konstatēts, ka bitumens tika izmantots cilvēku mirstīgo krāsu krāsošanai, iespējams, kā rituāla pigmentu. Bet ticamāk, saka pētnieki Argēze un līdzstrādnieki, ka iekrāsošanos varēja izraisīt karstā bituma izmantošana akmens darbarīkiem, kas tika izmantoti šo ķermeņu atdalīšanai.

Spilgti melnu bitumena fragmentu fragmenti tika atrasti izkaisīti visā 7. gadsimta kuģu apbedījumā plkst Sutton Hoo, Anglijā, jo īpaši apbedījumu vietās ķiveres palieku tuvumā. Kad tie tika izrakti un pirmo reizi analizēti 1939. gadā, tie tika interpretēti kā "Stokholmas darva" - viela, kas veidojas, sadedzinot priežu koksni, taču nesenā reanalīze (Burger un kolēģi 2016) identificēja šķembas kā bitumenu, kas nāk no Nāves jūras avota: ļoti reti, bet skaidri pierādījumi par pastāvīgu tirdzniecības tīklu starp Eiropu un Vidusjūru agrīnajos viduslaikos periods.

Kalifornijas Normandijas salās aizvēsturiskajā periodā Chumash izmantoja bitumenu kā ķermeņa krāsu konservēšanas, sēru un apbedīšanas ceremoniju laikā. Viņi to izmantoja arī, lai gliemežvāku lodītes piestiprinātu pie tādiem priekšmetiem kā javas un pestles, kā arī steatīta caurules, un viņi to izmantoja, lai nošautu lādiņus pie šahtām, bet zivtiņas - pie auklas.

Asfaltu izmantoja arī pagrabu hidroizolācijai un jūras kanoe blīvēšanai. Agrāk identificētais bitumens Normandijas salās līdz šim ir atradnēs ar datumu no 10 000 līdz 7 000 kalpu BP Skursteņu alā San Migela salā. Vidējā holocēna laikā bitumena klātbūtne palielinās (7000–3500 kalcija BP, bet darītajiem oļiem veidoti iespaidi un kopas parādās jau pirms 5000 gadiem). Bitumena fluorescence var būt saistīta ar dēļa kanoe (tomola) izgudrošanu vēlajā holocēnā (3500-200 cal BP).

Vietējie kalifornieši tirgoja asfaltu šķidrā veidā un ar rokām veidotus spilventiņus, kas ietīti zālē un trušu ādā, lai tas neliptu. Tika uzskatīts, ka zemes sūces rada labākas kvalitātes līmi un blīvējumu tomola kanoe laivai, savukārt patērējamie materiāli tika uzskatīti par zemākiem.

Avoti

• _{Argēzs C, Batta E, Mansilla J, Pijoan C un Bosch P. 2011. Melnās pigmentācijas izcelsme Meksikas pirmsspaniķu kaulu paraugā.Arheoloģijas zinātnes žurnāls 38(11):2979-2988.}
• _{Brūnais KM. 2016. Asfalta (bitumena) ražošana ikdienas dzīvē Kalifornijas Lamanša salās.Antropoloģiskās arheoloģijas žurnāls 41:74-87.}
• _{Brauns KM, Konans J, Poiss NW, Vellanoweth RL, Zumberge J un Engel MH. 2014. Arheoloģiskā asfalta (bitumena) iegūšana no Kalifornijas Lamanša salām līdz zemūdens notekūdeņiem.Arheoloģijas zinātnes žurnāls 43:66-76.}
• _{Burger P, Stacey RJ, Bowden SA, Hacke M un Parnell J. 2016. Bitumena identifikācija, ģeoķīmiskais raksturojums un nozīmīgums starp 7. gadsimta 1. pilskalna kapu kapiem un kapiem Sutton Hoo (Suffolk, UK). PLOS VIENS 11 (12): e0166276.}
• _{Cârciumaru M, Ion R-M, Nitu E-C un Stefanescu R. 2012. Jauni pierādījumi par līmes kā haftingu materiāla veidošanos vidējā un augšējā paleolīta artefaktos no Gura Cheii-Râsnov alas (Rumānija).Arheoloģijas zinātnes žurnāls 39(7):1942-1950.}
• _{Clark KA, Ikram S un Evershed RP. 2016. Naftas bitumena nozīme senajās Ēģiptes mūmijās. Karaliskās biedrības filozofiskie darījumi A: matemātikas, fizikālās un inženierzinātnes 374(2079).}
• _{El Diasty WS, Mostafa AR, El Beialy SY, El Adl HA un Edwards KJ. 2015. Krīta augšējā – agrīnā paleogēna avota iežu organiskās ģeoķīmiskās īpašības un korelācija ar kādu Ēģiptes mūmijas bitumenu un eļļu no Suecas līča dienvidu līča, Ēģiptē.Arābijas Ģeoloģijas zinātņu žurnāls 8(11):9193-9204.}
• _{Fauvelle M, Smith EM, Brown SH un Des Lauriers MR. 2012. Asfalta novēršana un šāviņu punktu izturība: eksperimentāls trīs trieciena samazināšanas metožu salīdzinājums.Arheoloģijas zinātnes žurnāls 39(8):2802-2809.}
• _{Jasim S un Yousif E. 2014. Dibba: sena osta Omānas līcī romiešu agrīnajā laikā.Arābu arheoloģija un epigrāfija 25(1):50-79.}
• _{Kostjukevičs Y, Solovjovs S, Kononikhins A, Popovs I un Nikolajevs E. 2016. Bitumena izpēte no senās Grieķijas amfora, izmantojot FT ICR MS, H / D apmaiņu un jaunu spektra samazināšanas pieeju. Masu spektrometrijas žurnāls 51(6):430-436.}
• _{Schwartz M un Hollander D. 2016. Uruka izplešanās kā dinamisks process: vidējā un vēlākā Uruka apmaiņas modeļu rekonstrukcija no bitumena artefaktu masveida stabilu izotopu analīzes. Arheoloģijas zinātnes žurnāls: Ziņojumi 7:884-899.}
• _{Van de Velde T, De Vrieze M, Surmont P, Bodé S un Drechsler P. 2015. Ģeoķīmiskais pētījums par bitumenu no Dosariyah (Saūda Arābija): neolīta perioda bitumena izsekošana Persijas līcī. Arheoloģijas zinātnes žurnāls 57:248-256.}
• _{Wess JA, Olsen LD un Haring Sweeney M. 2004. Asfalts (bitumens). Īss starptautiskais ķīmiskā novērtējuma dokuments 59. Ženēva: Pasaules veselības organizācija.}