Termoluminescencja w polskich badaniach archeologicznych i architektonicznych

Pierwsze próby zastosowania termoluminescencji na potrzeby archeologii przypadają na lata pięćdziesiąte ubiegłego wieku. Opracowanie metody pozwalające w sposób bardziej precyzyjny datować badany materiał, to lata siedemdziesiąte. Jednak w Polsce wykorzystanie termoluminescencji na potrzeby archeologii i architektury jest techniką stosunkowo nowatorską, szybko zyskującą na popularności pomimo swojej złożoności. Zbierzmy w miejscu tym publikowane w internecie informacje o wykorzystaniu termoluminescencji na potrzeby archeologii i architektury w Polsce.

Archeologia:

Wyniki otrzymane przy pomocy dwóch niezależnych metod datowania bezwzględnego, kalibrowanego datowania radiowęglowego (C14) i datowania termoluminescencyjnego (TL), porównano z tradycyjnym datowaniem na podstawie dowowodów archeologicznych i stratygrafii. Porównanie przeprowadzone dla trzech wielofazowych stanowiska archeologicznych pokazuje, że w niektórych przypadkach datowanie archeologiczne nie jest wystarczająco precyzyjne dla wydzielenie wszystkich okresów zasiedlenia stanowiska.

Uzyskane wyniki stanowią również silną przesłankę świadczącą o możliwości wstępnego datowania metodą TL stanowisk archeologicznych bez potrzeby prowadzenia prac wykopaliskowych. Użycie fragmentów ceramiki pochodzącej z badań powierzchniowych, oczywiście przy spełnieniu podobnych warunków jak w przypadku ceramiki pochodzącej z magazynu, powinno być również możliwe i dać wstępne szacunki chronologiczne jako podstawę do planowania systematycznych wykopalisk.

Wydaje się, że można przeprowadzić pewne analogie między interpretacją wyników datowania metodą TL ceramiki archeologicznej  z prezentowanych powyżej stanowisk a interpretacją wyników datowania luminescencyjnego osadów geologicznych. W każdym wypadku wynik datowania odnosi się do ostatniego zdarzenia polegającego na podgrzaniu do wysokiej temperatury w przypadku ceramiki lub ekspozycji na światło w przypadku osadów.

Wśród artefaktów występują narzędzia, m.in. tylczak łukowy i zdwojony przekłuwacz/pazur o dobrze wyodrębnionych żądłach, ukośnych w stosunku do osi półsurowca. W materiale znaleziono także odłupek z radiolarytu. Ponadto w stropie warstwy piasków odkryto cztery struktury interpretowane jako ślady ognisk schyłkowo paleolitycznych. Zespół artefaktów krzemiennych z tego okresu wciąż pozostaje zbyt ubogi, by można było wysuwać bardziej zdecydowane wnioski, jednak wydaje się, iż może on nawiązywać do tradycji późnomagdaleńskiej. Schyłkowopaleolityczną interpretację zespołu potwierdzają datowania termoluminescencyjne piasków na tarasie.

Jaskinia Komarowa podczas prac. Fot. M. Urbanowski.

Jaskinia Komarowa podczas prac. Fot. M. Urbanowski.

„Odtwarzamy historię zasiedlenia jaskini Biśnik, która rozpoczęła się około 280 tys. lat temu, podczas zlodowacenia Odry. Jest to najstarszy ślad pobytu człowieka w jaskiniach polskich. Później jaskinia była jeszcze co najmniej 18 razy zasiedlana przez człowieka” – relacjonuje kierujący badaniami prof. Krzysztof Cyrek z Instytutu Archeologii UMK. (…) Badania termoluminescencyjne (…) pozwalają (…) datować poszczególne warstwy i przepalone w ogniu wyroby krzemienne.

ryc 5

Badania wykopaliskowe w jaskini Biśnik. Fot. UMK.

Opracowanie całości: link

Datowanie wczesnośredniowiecznej cermiki z Busówna przeprowadzone za pomocą metody TL już na wstępnym etapie badań wydaje się bardzo obiecujące. Zaletą metody jest powszechna dostępność ceramiki oraz krótki czas jej użytkowania, nieprzekraczający okresu 1-2 lat. Z badań pozyskuje się dwa typy informacji, a mianowicie czas wypału ostatniego fragmentu naczynia oraz datowanie kontekstu jego znalezienia. To ostatnie jest możliwe w przypadku, jeżeli spełnione zostaną kryteria dotyczące homogeniczności wypełniska, skąd pochodzi badana próbka, oraz gdy znane są jej relacje stratygraficzne i kontekstualne. Dlatego niezwykle ważne pozostaje przestrzeganie określonych procedur na etapie dokumentowania meteriałów wytypowanych do analiz.

Grodzisko w Busównie, stan. 1, w trakcie eksploracji wału środkowego w 2005 r., fot. A. Buko.

Grodzisko w Busównie, stan. 1, w trakcie eksploracji wału środkowego w 2005 r. Fot. A. Buko.

W dawnych budynkach podłoga była tworzona z gliny. (…) Nierzadko budynki te ulegały spaleniu i wówczas również glina była wypalona do bardzo wysokiej temperatury.
– Tego materiału jest bardzo dużo w stanowiskach archeologicznych i jest on bardzo dobrze wypalony. Dlatego (…) pomyśleliśmy, żeby to datować. Przecieramy ślady, tak w Polsce, jak i na świecie, bo nie znalazłem dotąd w literaturze żadnej wzmianki o tym.
Pierwsze próbki – pozostałości chałupy z okresu kultury przeworskiej – pobrali ze stanowiska w Kręcieszkach. Wyszło, że chałupa była zbudowana około 1700 lat temu. Z Kutna z kolei do laboratorium trafiła cegła i polepa z fundamentów budynku. Okazało się, że mają ledwie 300 lat. Ale termoluminescencją można badać znaleziska, których historia sięga nawet 700 tysięcy lat wstecz.

Ustalenie chronologii materiałów ceramicznych z najstarszych faz wczesnego średniowiecza budzi zawsze wiele kontrowersji wśród archeologów. Obecnie dzięki bezwzględnym metodom datowania tych kontrowersji powinno ubywać. (…) … prócz analogii możemy wykorzystać przyrodnicze metody datowania, w tym metodę termoluminescencyjną.

Kalsk, stan. 1. Ceramika z obiektu 1. Rys. E. Dąbrowski.

Kalsk, stan. 1. Ceramika z obiektu 1. Rys. E. Dąbrowski.

The absolute chronology of Late Bronze and Early Iron Ages in Polish territories is a result of long-term and complex research. Here, we have investigated the absolute dating of two sites, namely Kłyżów, a cementery of the Tarnobrzeg Lusatian culture, and Jarosław, a settlement spanning from the late phase of the former to Pomeranian culture, possibly with Jastorf elements. Having been spurred by promising results of thermoluminescence (TL) dating of medieval and Przeworsk materials, we have employed it in those situations, where no other chronometric methods seem to be efficient.

(…) istotnym problemem w datowaniu ceramiki metodą termoluminescencyjną jest otrzymywanie dat odbiegających od wieku oczekiwanego. Bluszcz i Pazdur sugerowali, że przyczyn takich rozbieżności należy upatrywać w niewłaściwym datowaniu obiektów metodami archeologicznymi.

Nowiniec stan. 2. Fragmenty naczyń poddane analizie TL. Rys. S. Kałagate.

Nowiniec stan. 2. Fragmenty naczyń poddane analizie TL. Rys. S. Kalagate.

Publikacje Marka Dulinicza, w których podsumował wyniki nowych metod datowania zastosowanych w archeologii znacząco zmieniły dotychczasowe poglądy odnośnie rozprzestrzeniania się słowiańskiej kultury. Później niż przypuszczano Słowianie zaczęli wznosić grody a właściwie wszelkie ich wytwory materialne przeważnie okazały się być późniejsze niż sądzono.

prague

Ceramika słowiańska. Fotografia w artykule.

 

Architektura:

Metodę luminescencyjną do badania wieku cegieł zamku w Malborku zastosowali – po raz pierwszy na terenie Polski – naukowcy z Uniwersytetu Mikołaja Kopernika (UMK) w Toruniu. „Obecna precyzja metody pozwala na uzyskiwanie rezultatów, które mogą zadowolić badaczy nie tylko architektury średniowiecznej, ale także nowożytnej. Rzetelnie przeprowadzone pomiary oraz analiza ich wyników pozwala osiągnąć precyzję wieku rzędu 3-5 proc.” – zapewnia kierująca pracami dr Alicja Chruścińska.

Zamek w Malborku, fot. S. Zdziebłowski.

Zamek w Malborku. Fot. S. Zdziebłowski.

Saint James Church in Toruń is one of the most important gothic monuments in Poland. The date of the beginning of its construction is known from historical reports but the earlier history of the site remains undiscovered. During the archaeological excavations in years 2010 and 2011 five brick samples were collected for luminescence dating as well as four additional samples from the brick surroundings for the dose rate estimation. The equivalent dose was determined by TL and OSL methods. The TL results differ significantly from the OSL results but the last ones are verified by historical knowledge and radiocarbon dating. Establishing the dose rate from gamma rays needs a special attention because of the complex course of the foundations of the church. The details of the applied approach are presented in the current work. The results obtained indicate that a solid brick construction existed at the site of the presbytery of the Saint James Church before it was build.

Kościół p.w. św. Jakuba w Toruniu. Fotografia w artykule.

Kościół pw. św. Jakuba w Toruniu. Fotografia w artykule.