В археологии изучение посудной керамики – одно из важнейших направлений, поскольку, начиная с эпохи неолита, именно она составляет основную долю физического объема артефактов, обнаруживаемых при раскопках. Тем не менее, до сих пор еще очень мало известно о конкретных местах производства керамической посуды, об источниках глиняного сырья для таких производств. В археологической керамологии на протяжении ХХ в. чаще всего проводились петрографические исследования, позволявшие понять, из каких пород была составлена формовочная масса сосуда и при какой температуре проводился его обжиг. Инструментальные физико-химические методы служат другими важными средствами получения новых знаний о керамике: широко используются эмиссионный, рентгенофлуоресцентный анализы, рамановская и мёссбауэровская спектроскопии, масс-спектрометрия и иные методы (Tite, 1972; Rice, 1987; Quinn, 2013). Однако чаще всего исследователями решаются достаточно узкие задачи группировки массива керамики, добытой при раскопках: анализируется ограниченное число образцов, притом в разных лабораториях и различными методами. Поэтому, несмотря на постоянное накопление данных, систематизация их практически не проводится. В итоге при огромной массе опубликованных материалов качественный сдвиг в получении убедительных выводов не достигнут. Наконец, нет надежных доказательств того, что естественнонаучными методами можно установить идентичность древней керамики с образцами глины, взятыми из различных месторождений сырья.

В советский период большие успехи достигнуты благодаря применению спектроскопии для изучения формовочных масс и глазурей керамики средневековой Средней Азии (Сайко, 1963; 1969). Изучение элементного состава археологической керамики возобновлено в России только в XXI в. Одними из первых к нему обратились сотрудники научных организаций Академии наук Татарстана, которые впервые получили данные об элементном составе средневековой керамики не по основным ее составляющим (кремний, алюминий, кальций, железо), а по большому набору элементов, включая те, которые являются микропримесями на уровне долей процентов (Храмченкова, 2014; Бахматова и др., 2017). Проанализировано 85 образцов средневековой керамики XI–XIV вв., произведенной на территории Волжской Булгарии, и 59 образцов глин, отобранных в разных районах Татарстана. Однако задача, поставленная перед исследованием, – поиск значимых различий между средневековой керамикой, происходившей из разных поселений Волжской Булгарии, не была решена: индикаторы сырьевых источников гончарных глин определить не удалось. Было выделено девять групп керамики, но, к сожалению, признаки этих групп не были перечислены, не был даже указан состав выявленных групп (списки образцов, отнесенных к ним), что исключает возможность проверки предложенных выводов. Был использован широкий набор методов исследования (петрографии, дифференциального термомагнитного, рентгенографического, спектрального эмиссионного, дифференциального термического анализов, хроматографии), но полученные в результате их применения выводы не были согласованы друг с другом. Стало ясно, что, во-первых, до суммирования данных нескольких независимых методов, дающих принципиально разные характеристики керамики, следует хорошо отработать использование хотя бы одного такого метода. Во-вторых, сравнение совершенно разнородной по традициям производства (лепной архаичной и круговой высокотехнологичной) керамики следует проводить только после того, как будут тщательно изучены все характеристики каждой из этих мегагрупп. В-третьих, желательно было найти иные методы проведения аналитических исследований, дававшие более высокую точность результата. Наконец, исследования казанских коллег показали, что наиболее важным критерием для различения керамических изделий выступала разница в их микроэлементном составе.

Названным требованиям к аналитическим методам в наибольшей степени отвечает нейтронный активационный анализ (далее НАА), позволяющий получать более точные данные для микроэлементов, входивших в состав керамики. Все исследования проводились в Объединенном институте ядерных исследований (г. Дубна)¹. Надо заметить, что НАА обладает существенным недостатком – в ходе пробоподготовки образец керамики должен быть перемолот в порошок, который после проведения анализа, включающего облучение нейтронами в исследовательской установке реактора ИБР-2 (Bulavin, Kulikov, 2018), становится опасным для человека и не может быть сохранен, но должен утилизироваться вместе с иными радиоактивными отходами. Вероятно, по этой причине НАА не получил широкого распространения за рубежом (Waksman et al., 1994; Laser ablation…, 2005; Archaeometry, 2007). Действительно, таким методом нельзя изучать уникальные музейные образцы, однако он остается одним из самых эффективных для исследований массовой керамики. Впрочем, для изучения методом НАА подходит не любая керамика, а прежде всего та, которая не содержит в себе значительного количества примесей (дробленого камня, навоза животных, раковин моллюсков и т.п.), поскольку отделить эти примеси от глиняного «цемента» крайне сложно. По этой причине для НАА в наибольшей степени подходит керамика развитого средневековья и Нового времени, изготавливавшаяся из глин без искусственных примесей (а зачастую еще и очищенная древними гончарами от природных примесей). И именно керамика Волжской Булгарии XI–XIV вв. из хорошо очищенных глин без посторонних примесей, прошедшая высокотемпературный обжиг, в наибольшей степени годилась для целей нашего исследования. Правда, гончары часто вводили в состав формовочной массы такой керамики небольшое количество навоза домашних животных (Васильева, 1993. С. 110–112), однако количество таких добавок при массовом городском производстве керамики было незначительным.

На первом этапе исследования проанализировано 15 образцов керамики, из которых 12 по внешним признакам принадлежали общебулгарской средневековой керамике, датированной в интервале XII–XIV вв., 2 – обломки поливных сосудов, еще 1 относился к сосуду, произведенному в Болгаре пришлым из Средней Азии населением (группа XIX по Т.А. Хлебниковой). Все результаты анализов опубликованы (Коваль и др., 2019. С. 791–797), а их изучение позволило сделать вывод о том, что ни по основным составляющим², ни по редкоземельным элементам (Sc, La, Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, Yb, Lu, Y) существенных различий в имеющейся выборке нет. Различия же в микроэлементном составе на столь небольшом числе образцов достоверно выявить не удавалось. Правда, были замечены различия по ряду элементов, связанных с технологией изготовления этой керамики. Например, у поливных образцов зафиксировано повышенное содержание свинца и/или меди, входивших в состав глазурей (Коваль и др., 2019. С. 796, 797).

Вывод об однородности состава керамики, произведенной на относительно небольшой территории, был ожидаем. Поэтому на следующем этапе решено расширить рамки исследования, т.е. сравнить керамику Волжской Булгарии с керамикой соседних территорий, а для «чистоты эксперимента» привлечь образцы из более отдаленных стран (Хорезма, Мавераннахра, Ширвана, Византии, Испании). При этом соблюдались два правила: анализируемые образцы должны были быть изготовлены из сильноожелезненной (красножгущейся) глины без видимых посторонних примесей (исключение сделано только для одного образца из слабоожелезненной глины); они должны быть хронологически близки к посуде Волжской Булгарии, т.е. находиться в пределах XII–XVI в. (также с единственным исключением, сделанным для обломка среднеазиатского блюда Х в.).

Рис. 1. Керамика из раскопок в Болгаре, произведенная в этом же городе (номера образцов соответствуют нумерации в таблице аналитических результатов). Fig. 1. Pottery from excavations in Bolgar manufactured in the same city (the sample numbers correspond to those in the table of analytical results)

Состав полученной выборки (45 образцов) включал следующие группы керамических изделий (рис. 1–4). 1). Керамика из раскопок города Болгара, датируемая XII–XIV вв., – 15 шт. (№ 1–9, 11–15, 17)³. 2). Керамика Селитренного городища (остатки города Сарай XIV в.) (№ 18–25, 35–37), включая 3 образца глин, взятых в районе размещения гончарных горнов (№ 23–25) – всего 11 шт. 3). Керамика неустановленного происхождения, найденная в Болгаре, – 2 шт. (№ 10, 16). 4). Керамика из Никольского городища и селища XII–XIV вв. (Тамбовская обл.), которая по внешним признакам близка к посуде Волжской Булгарии и Золотой Орды – 3 шт. (№ 41–43). 5). Керамика Москвы XV–XVI вв. – 8 шт. (№ 26–33). 6). Керамика Среднего Поочья (городище Ростиславль) из слабоожелезненной глины – 1 шт. (№ 34). 7). Керамика отдаленных центров Средней Азии (Хорезм, Афрасиаб) и Закавказья (Шемаха) – 3 шт. (№ 38–41). 8). Византийская керамика (XIV в., стенка амфоры, произведенной, вероятно, в Трапезунде) – 1 шт. (№ 44). 9). Керамика Испании (XIV в., стенка пифоса) из раскопок в Болгаре – 1 шт. (№ 45).

Рис. 2. Керамика (19–22, 36) и образцы обожженной глины (23–25) с Селитренного городища, образец из Болгара (10) и стенка византийской амфоры (44) (номера образцов соответствуют нумерации в таблице аналитических результатов). Fig. 2. Pottery (19–22, 36) and burnt clay samples (23–25) from the Selitrennoye fortified settlement, a sample from Bolgar (10) and the wall of a Byzantine amphora (44) (the sample numbers correspond to those in the table of analytical results)

Рис. 3. Поливная керамика из Болгара (9, 11, 16), Афрасиаба (39) и Шемахи (40) (номера образцов соответствуют нумерации в таблице аналитических результатов). Fig. 3. Glazed pottery from Bolgar (9, 11, 16), Afrasiab (39) and Shamakhi (40) (the sample numbers correspond to those in the table of analytical results)

В ходе анализа рассчитывались массовые доли 37 элементов (таблица). Для обработки полученных данных использовался кластерный анализ, выполнявшийся при помощи стандартной программы «Статистика». Вначале он был проведен по всему набору элементов (рис. 5), а также отдельно по основным составляющим глин (Al₂O₃, SiO₂, Fe₂O₃, CaO, MnO, K₂O, Na₂O P₂O₅, TiO) и по редкоземельным элементам (Sc, La, Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, Yb, Lu, Y). В каждом из этих случаев получены группы, содержавшие разные наборы образцов, происходивших из различных мест. Разнородность полученных групп можно объяснять широкой вариативностью значений массовых долей элементов, участвовавших в анализе. После этого проведен кластерный анализ по 18 микроэлементам, из них 17 определялись методом НАА (Cr, Ni, Co, Zn, As, Br, Rb, Sr, Zr, Sb, Cs, Ba, Hf, Ta, Hg, Th, U) и 1 – методом РФА (Cu). В результате выявлены группы, объединявшие образцы, происходившие с разных территорий (рис. 6). В целом можно говорить о трех больших группах керамики, две из которых были достаточно гомогенны и четко отграничивались друг от друга, при том, что внутри каждой из них имелись некоторые различия.

Рис. 4. Керамика из Москвы (27, 29, 31, 32), окрестностей Тамбова (41–43), Хорезма (38), Поочья (34) и Испании (45) (номера образцов соответствуют нумерации в таблице аналитических результатов). Fig. 4. Pottery from Moscow (27, 29, 31, 32), the vicinity of Tambov (41–43), Khorezm (38), the Oka River region (34) and Spain (45) (the sample numbers correspond to those in the table of analytical results)

Керамика, происходившая из Болгара, занимает правую часть дендрограммы. Здесь присутствуют образцы, происходившие из разновременных комплексов, от домонгольских до позднезолотоордынских, с разными оттенками цвета черепка. Небольшие размеры выборки не позволяют пока высказывать обоснованных предположений о делении этого массива на хронологические или иные подгруппы, хотя само наличие таких подгрупп очевидно.

Рис. 5. Дендрограмма кластерного анализа по всему составу определявшихся элементов. Fig. 5. Dendrogram of cluster analysis for the entire composition of the elements to be determined

Необходимо обратить внимание еще на несколько важных моментов. Во-первых, в «болгарскую» группу попали два образца поливной керамики – обломок тувака, покрытого зеленой свинцовой глазурью (№ 11), и обломок чаши с бирюзовой щелочной глазурью (№ 9). Это особенно интересно, поскольку до сего времени считалось, что глазурованная керамика на территории Волжской Булгарии производилась лишь в домонгольское время, а после разорения монголами это производство не восстановилось. Полученные данные позволяют допускать, что изготовление глазурованной посуды все же появилось тут в XIV в. (оба образца происходили из слоев позднезолотоордынского времени). Кроме того, данные образцы занимают периферийную зону ареала болгарских образцов, что оставляет возможным происхождение их из иного региона, очень близкого к болгарскому.

Один обломок неполивного краснолощеного сосуда из Болгара изначально вызывал сомнения в его местном производстве, поскольку его внешняя поверхность была покрыта слоем светлого ангоба (№ 10), что не характерно для керамики Болгара. По результатам кластерного анализа этот образец оказался близким к изделиям Селитренного городища.

Рис. 6. Дендрограмма кластерного анализа по содержанию микроэлементов (за исключением редкоземельных элементов). Fig. 6. Dendrogram of cluster analysis for the content of trace elements (with the exception of rare earth elements)

Наконец, важным представляется то обстоятельство, что единственный проанализированный образец керамики группы XIX (по Т.А. Хлебниковой) (№ 15) не имел никаких микроэлементных отличий от остальной керамики Болгара. Керамика группы XIX производилась по традициям среднеазиатского населения, появившегося в Болгаре в XIV в. (Хлебникова, 1988. С. 47, 48). То, что эти пришельцы изготавливали посуду в самом Болгаре (или где-то рядом с ним), предполагалось и раньше.

Керамика Москвы XV–XVI вв. составила гомогенную подгруппу, близкую к керамике Болгара, но все же четко отделяющуюся от нее. Она включала как образцы кухонной посуды, так и краснолощеных столовых кувшинов и тарных корчаг, производство которых, как полагают, было начато в конце XIV в. при участии приезжих гончаров из Волжской Булгарии.

Вторая большая микроэлементная группа охватывает значительную часть образцов керамики, собранной на Селитренном городище, а также три образца покровных суглинков из разных частей этого памятника, ассоциируемого со столичным центром Золотой Орды XIII–XV вв. – городом Сарай ал-Махруса. Четкое отделение керамики Сарая от керамики Болгара впервые дает в руки исследователей надежный инструмент для различения массовых керамических изделий этих двух крупнейших центров гончарного производства в Поволжье. Дело в том, что несмотря на некоторые различия в облике болгарской и сарайской красноглиняной керамики, они все же имеют высокую степень сходства и достоверно отличить одну от другой удается не всегда.

Надо указать, что пока исследованы только образцы керамики с Селитренного городища, но не привлечен материал из других золотоордынских городов Нижневолжского региона (городищ Царевское, Водянское, Мошаик, Самосделка и др.), поэтому невозможно делать выводы о том, отражает ли керамика Сарая микроэлементные особенности глин всего этого региона или характеризует только окрестности этого памятника.

В настоящем проекте задействовано три образца краснолощеной керамики XIV в., найденных на одном из памятников на юго-восточном пограничье русских земель – Никольском городище и селище в Тамбовской области, появившихся еще в XII в., но продолжавших существовать и впоследствии, в том числе в XIV в. (Андреев, 2013). Проведенные анализы показали, что два образца (№ 41, 43) относились к «болгарской» продукции, а один (№ 42) – к «сарайской».

В отдельную (пока ненумерованную) группу выделился обломок византийской амфоры (№ 44), принадлежавшей к изделиям XII–XIV вв., производившимся, как предполагается, на территории Трапезундской империи (Волков, 1992. С. 147; Коваль, 2010. С. 152–157).

Интересна третья группа образцов, объединившая в себе четыре фрагмента керамики, найденной на Селитренном городище (№ 18, 20, 22, 35), а также обломок поливного сфероконуса из раскопок в Болгаре (№ 16) и четыре образца, происходивших из совершенно разных стран: Хорезма, Афрасиаба, Шемахи и Испании (№ 38, 39, 40, 45). Близость столь разнородной керамики объясняется тем, что здесь оказались собраны единичные экземпляры из разных стран мира. Если бы их было проанализировано больше, то они, вероятно, тоже разделились бы на территориальные подгруппы.

Сложнее всего объяснить присутствие в этой группе четырех образцов керамики Селитренного городища, заметно отличающихся по микроэлементному составу от других проанализированных обломков с этого памятника и от покровных суглинков, на которых он стоит. При этом внешние отличия этих образцов от керамики Селитренного городища не замечены. Возможно, сосуды, к которым они относились, были изготовлены в каком-то ином производственном центре Нижнего Поволжья, характеристики керамики которого пока остаются неизвестными.

Тем не менее четкое разделение проанализированных образцов по территориям нельзя считать случайным. Оно, безусловно, связано с геологическими особенностями тех мест, откуда бралось глинистое сырье для производства керамики, т.е. с размещением их на территории разных геохимических провинций (Перельман, 1979). Однако данные по геохимии разных районов России и других стран не являются открытыми, поскольку непосредственно связаны с поиском полезных ископаемых и стратегически важных элементов. Возможности для сравнения получаемых данных по древней керамике с современными данными по геохимии ограниченны. Тем не менее, некоторые сведения такого рода могут быть получены и уже публиковались, например, для территории Татарстана (Храмченкова, 2014. Табл. 7; Бахматова и др., 2017. Табл. 2). Однако не стоит думать, что геохимия даст сразу все ответы на поставленные вопросы о происхождении древней керамики. Например, данные о составе глин, имеющиеся у геологов, можно применять к археологическим задачам с большой осторожностью. Дело в том, что в средневековье гончары использовали не столько глины, сколько покровные суглинки, залегавшие близко к поверхности земли (на глубине не более 5 м), которые не представляют интереса для современного промышленного производства и специально не изучались геохимиками (за исключением некоторых прикладных задач). Кроме того, запасы пригодного для гончарства сырья зачастую были исчерпаны еще в древности, а те покровные суглинки, на которых размещаются средневековые поселения, не всегда были пригодны для производства посуды.

В то же время все образцы «глины» (покровных суглинков), взятые в разных частях площадки Селитренного городища (в том числе и рядом с гончарными горнами), оказались в одной группе с керамикой этого памятника, т.е. по микроэлементному составу они в целом совпали с образцами местной керамики. Следовательно, даже в тех случаях, когда нет уверенности в том, что при производстве керамики применялся именно тот глинистый материал, который можно встретить на площади производственного центра, его можно привлекать для выявления, как минимум, региона происхождения керамики. Разумеется, этот тезис требует тщательной проверки в разных регионах.

Полученные результаты дают в руки исследователей еще один инструмент для различения керамики, произведенной в разных частях Восточной Европы. К сожалению, имеющаяся база данных, находящаяся в фазе накопления, не дает пока возможности для однозначного ответа на вопрос, какие именно микроэлементы (вернее, соотношение микроэлементов и уровень их содержания в глинах) формируют различия между разными территориями, однако по мере роста этой базы данных ответ на такой вопрос вполне может быть получен.

Авторы выражают глубокую благодарность к.и.н. С.А. Курочкиной, предоставившей образцы с Селитренного городища для исследования, а также С.И. Андрееву за предоставленный для изучения материал с Никольского городища.

Таблица. Массовые доли элементов и оксидов (мг/кг) в составе изученных образцов

(№ 1–45) керамики

Table. Mass fractions of elements and oxides (mg/kg) in the composition of the studied pottery samples (No. 1–45)