Радиоуглеродное датирование керамических комплексов с поселений эпохи неолита побережья Байкала

Вестник Томского государственного университета. История. 2018. № 51

УДК 902.652(571.5)"634" Б01: 10.17223/19988613/51/14

О.И. Горюнова, А.Г. Новиков

РАДИОУГЛЕРОДНОЕ ДАТИРОВАНИЕ КЕРАМИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ С ПОСЕЛЕНИЙ ЭПОХИ НЕОЛИТА ПОБЕРЕЖЬЯ БАЙКАЛА

Исследование проведено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 16-18-10169).

Проведен анализ всех радиоуглеродных дат (113 определений), полученных по неолитическим комплексам поселений побережья Байкала. Целенаправленные исследования по датированию образцов разного органического состава позволили выявить проблему древнего углерода (так называемый эффект водного резервуара), который приводит к завышению радиоуглеродного возраста, определенного по костям нерпы (примерно на 700 лет). К малонадежным датам следует отнести определения, полученные по почве, жженой кости и сборным образцам по кости без указания их видовых определений. В настоящее время наиболее достоверными являются даты, полученные по древесному углю и костям копытных животных. Ключевые слова: Байкал; неолит; радиоуглеродное датирование; поселения; керамические комплексы.

Побережье Байкала (преимущественно его западная часть) в настоящее время является одним из наиболее исследованных районов юга Средней Сибири. На его территории выявлено и комплексно изучено большое количество стратифицированных (в том числе и многослойных) мультислойчатых поселений. На многих из них неолитические комплексы представлены несколькими слоями (рис. 1). Эта ситуация позволила выявить и характеризовать разные периоды неолита, а также проследить изменения в традициях керамического производства [1-4 и др.]. Надежная стратиграфическая привязка, подтвержденная на ряде многослойных поселений, дала возможность определить относительный возраст неолитических комплексов.

В настоящее время к раннему неолиту относятся комплексы, содержащие сетчатую керамику (с оттисками сетки-плетенки, в основном без орнамента) и шнуровую - хайтинского типа (украшена построениями из прочерченных линий или узкой отступающей лопаточки) (рис. 2). Для среднего неолита побережья Байкала характерна керамика посольского типа (с утолщением венчика с внешней или внутренней стороны). Она орнаментирована рядами, выполненными отступающей лопаточки или штамповыми вдавлениями (рис. 3, 1-3). По краю венчика (над его утолщением), как правило, проходит поясок мелких отверстий. Посуда позднего неолита преимущественно представлена гладкостенной керамикой, украшенной штамповыми вдавлениями различных форм; преобладает пунктирно-гребенчатый штамп (рис. 3, 4-8; 4). Отмечено, что керамика с оттисками сетки-плетенки в тех или иных пропорциях встречается в комплексах всего неолита.

Выявленная в конце прошлого века последовательность керамических традиций в настоящее время не вызывает возражений. По мере накопления материалов эта схема уточняется и дополняется новыми данными. Как правило, с появлением новых методов датирования меняются представления о возрасте выявленных комплексов.

В конце 1970-х гг. появились первые радиоуглеродные даты по неолитическим слоям поселений с побережья оз. Байкал: IX слой Улан-Хады и 3 даты по раскопкам А.П. Окладникова 1974 г. в бухте Саган-Заба [2; 5. С. 71]. Комплексы были датированы по углю (2 образца) и костям животных (2 образца). В 1980-е и 1990-е гг. были получены еще 14 дат. Из них: 12 выполнены по почвенным образцам (Итырхей, Улан-Хада, Тышкинэ III, Кулара III и Посольская) и по одному определению по углю и кости (Итырхей) [6, 7; 8. Р. 19; 9-11]. В целом накопление радиоуглеродных определений в конце прошлого века проходило медленными темпами. Это объясняется, с одной стороны, тем, что в задачи исследований тех лет входило создание хронологических шкал по всему стратиграфическому профилю многослойных объектов побережья Байкала (т.е. отбор образцов проводился по комплексам всего периода голоцена). С другой стороны, методики датирования, существующие на тот период, требовали большого количества образца (кость, уголь), которое было сложно предоставить в нужном количестве из-за малого объема или плохой сохранности. В связи с этим в 1990-е гг. стали активно использовать для датирования почвенные образцы. Измерения возраста проводились по сумме гуминовых кислот. В результате были получены колонки дат, которые в реалии отражают усредненный возраст образования этих почв.

В новом столетии существенно пополнилась источ-никовая база по неолитическим комплексам поселений; метод радиоуглеродного датирования археологических объектов занял ключевые позиции. Изменились представления, касающиеся подхода к радиоуглеродному датированию [12, 13]. В этом плане большое научное значение имеют раскопки многослойных геоархеологических объектов Саган-Заба II и Бугульдейка II, проведенные отрядами Российско-Канадской экспедиции (Иркутский государственный университет и Университет Альберты, г. Эдмонтон, Канада) на западном побережье Байкала [4, 14].

Рис. 1. Карта-схема расположения поселений побережья озера Байкал, датированных радиоуглеродным методом: 1 - Улярба; 2 - Кулара III; 3 - Улан-Хада; 4 - Берлога; 5 - Итырхей; 6 - Тышкинэ III; 7 - Характа I; 8 - Саган-Заба II; 9 - Бугульдейка I; 10 - Бугульдейка II; 11 - Посольская

Рис. 2. Керамика раненого неолита: 1-4 - хайтинского типа; 5-6 - сетчатая

Рис. 3. Керамика: 1-3 - среднего неолита (посольский тип); 4-8 - позднего неолита (пунктирно-гребенчатая и сетчатая)

Относительная хронология керамических комплексов этих поселений дополнена представительной серией радиоуглеродных дат, полученных по каждому культурному слою. По неолитическим слоям этих памятников имеются 85 радиоуглеродных дат, которые выполнены, в основном, методом ускорительной масс-спектрометрии (ЛМ8) [15-17].

В результате полученных материалов высказанные ранее положения о возрасте выделенных в конце прошлого века комплексов претерпели серьезные изменения. В связи с этим встала задача оценки и уточнения культурно-хронологических позиций разных периодов неолита на побережье Байкала, связанная с проведением корреляции стратиграфических и радиоуглеродных данных, полученных в конце прошлого века по разному сырью, без учета современной системы калибровки данных. Для оценки достоверности имеющихся дат в настоящее время проводится целенаправленное систематическое датирование неолитических комплексов методом ускорительной массспектрометрии (ЛМ8-датирование); получены 10 новых дат по стоянкам: Итырхей, Берлога, Кулара III, Характа I, Бугульдейка I [18] и Улярба.

В связи с тем, что результаты радиоуглеродного датирования разбросаны по многочисленным сборникам, что затрудняет их использование, весьма актуальными являются обобщение и анализ всех имеющихся данных. В настоящее время для керамических комплексов неолита побережья Байкала имеются 113 радиоуглеродных дат, полученных по 11 стратифицированным (преимущественно многослойным) мультислойчатым поселениям. Результаты радиоуглеродного датирования и их калиброванные значения представлены в таблице. Калибровка дат проведена с использованием калибровочной программы СаНЬ 7.0.2 Щ;Са1 13 [19]. Возрастные диапазоны даны с двумя сигмами в кал. л.н. В отдельной графе указано сырье, по которому проведено датирование. Порядок размещения объектов в таблице построен по географическому принципу - с севера на юг (рис. 1).

Радиоуглеродные даты неолитических комплексов с геоархеологических объектов побережья озера Байкал

№ п/п | Слой | Дата 14С | Лаб. номер | Кал. дата л.н. (± 2 сигма) | Образец

Улярба

Поздний неолит

Кулара III

Поздний неолит

Улан-Хада

Ранний неолит

Средний-поздний неолит

Берлога

Поздний неолит

Итырхей

Ранний неолит

Средний неолит

Поздний неолит

Тышкинэ III

Поздний неолит

Характа 1

Ранний неолит

Саган-Заба II

Ранний неолит

Средний неолит

№ п/п Слой Дата 14С Лаб. номер Кал. дата л.н. (± 2 сигма) Образец

Поздний неолит

Саган-Заба II (раскопки 1974 г.)

Ранний неолит (соответствует VI слою раскопок 2006-2008 гг.)

Ранний-поздний неолит (соответствует V-IV слоям раскопок 2006-2008 гг.)

Бугульдейка I

Ранний неолит

Бугульдейка II

Ранний неолит

Поздний неолит

Посольская

Средний неолит

* Серым цветом выделены малонадежные радиоуглеродные даты.

Рис. 4. Керамика позднего неолита, орнаментированная различными штампами

Анализ дат, собранных в таблице, демонстрирует, с одной стороны, их соответствие ожиданиям исследователей (согласие с данными стратиграфического расположения в разрезах многослойных объектов), с другой стороны, часть определений продемонстрировали более ранний (или поздний), чем ожидалось, возраст. Необходимо отметить, что полученные радиоуглеродные даты выполнены в разных лабораториях, разными методами и по разному сырью. Наибольшее количество определений (69 дат) выполнено в радиоуглеродной лаборатории Oxford Radiocarbon Accelerator Unit (Великобритания, лаб. индекс OxA) по костным останкам животных. Часть определений (38 дат) получены в Лаборатории геологии и палеоклиматологии кайнозоя Института геологии и минералогии СО РАН (г. Новосибирск, лаб. индекс SOAN) по почве (в том числе - золистой), углю, кости и жженой кости. Три даты были сделаны в лаборатории W.M. Keck Carbon Cycle Accelerator Mass Spectrometry Laboratory University of California (США, лаб. индекс UCIAMS) по костям животных. Две даты получены в лаборатории Института геологии РАН (г. Москва, лаб. индекс GIN) по

кости и почве; одна - в радиоуглеродной лаборатории Института истории материальной культуры РАН (г. Санкт-Петербург, лаб. индекс ЬБ) по углю.

В российских лабораториях датирование проводилось на двухканальной установке по бензольно-сцинтилляционному варианту. Для расчета возраста использован период полураспада 14С равный 5 570 лет. Возраст рассчитан от 1950 г. Датирование проводилось по органическому веществу разной природы (древесный уголь, кость, жженая кость, почва). Для определений требовался большой объем образца, поэтому, как правило, собирались уголь и кости со всей площади раскопа без учета видовой принадлежности фаунисти-ческих останков. Датирование по почвенным отложениям выполнялось по общей фракции гуминовых кислот. При публикации радиоуглеродных определений, как правило, не указывалось сырье анализируемого образца; калибровка дат, полученных в прошлом веке, не проводилась.

В зарубежных лабораториях определение возраста выполнялось по костям животных методом ускорительной масс-спектрометрии (ЛМ8), для которого требуется небольшое количество образца. Все определения возраста образцов, выполненные в последние десятилетия, - калиброванные (т.е. более соответствуют исторической реальности) [13. С. 487].

При сравнении дат, полученных в прошлом и нынешнем веках, по одним и тем же комплексам отмечено их существенное расхождение (например, даты по Улан-Хаде, Итырхею, Тышкинэ III). Для определения степени достоверности дат, полученных по разному органическому сырью, по комплексам многослойного поселения Саган-Заба II специально отбирались и датировались серии образцов костей копытных животных, нерпы (кости которой преобладают на стоянках неолита - бронзового века побережья Байкала) и почвенных отложений. Сравнивая даты, полученные по костным остаткам из одного слоя, отмечено, что более древние из них приходятся на образцы по костям нерпы [15, 16]. Тем самым мы столкнулись с проблемой древнего углерода (с так называемым эффектом водного резервуара), который приводит к завышению радиоуглеродного возраста, определенного по костям нерпы [12. С. 166-167]. На материалах многослойного поселения Саган-Заба II было установлено, что даты, полученные по костям нерпы, примерно на 700 лет древнее, чем даты по костям копытных животных (см. подробно: [15, 16]). Это объясняется тем, что рацион питания нерпы состоит из рыбы, в организме которой содержится значительное количество древнего углерода. В связи с этим, до разработки «резервуарных» поправок для оз. Байкал даты, полученные по костям нерпы (см. в табл. № 29-33, 40-48, 55, 71-82), не следует считать надежными. Вероятно, с долей осторожности следует относиться и к датам, полученным в прошлом веке по сборным образцам кости без указания их видовой принадлежности (см. в табл. № 10, 86-87).

Исследования последних лет, направленные на массовое датирование по человеческим костям из погребений неолита - бронзового века Прибайкалья, установили, что на результаты радиоуглеродного датирования влияет уровень содержания коллагена, который определяется в лабораторных условиях [20]. Если он около 1% или меньше, полученная дата может быть ненадежной. Так как в жженой кости уровень коллагена существенно снижен, использовать эти образцы в качестве сырья для датирования нежелательно [17. С. 21]. Следовательно, 2 даты по комплексам Бугульдейки II (см. в таблице № 93 и 105), не следует учитывать при датировке комплексов.

Весьма условными выглядят даты, полученные по почвенным образцам (см. в таблице № 1, 3-5, 7-8, 12, 14, 18-21, 34-39, 49-50, 56-58, 83-85, 94-96, 111-113). Как правило, их результаты демонстрируют более широкие диапазоны, чем значения, выполненные по костным останкам копытных животных этого слоя. Они отражают усредненные значения возраста процесса почвообразования, а не время существования археологического комплекса [12. С. 53].

Анализ остальных 49 дат, полученных по костям копытных животных и по древесному углю из неолитических комплексов поселений побережья Байкала, требует оценки достоверности принадлежности образца к исследуемому культурному слою. При наличии нескольких хронологических определений по одному слою вырисовывается компактная группа дат и сразу вычленяются отскочившие даты, которые могли быть получены по костям, перемещенным из выше- или нижележащих слоев. Подобные перемещения отдельных образцов по стратиграфическому разрезу многослойных объектов вполне возможны по норным ходам землеройных животных, в результате пролювиально-селевых потоков и других природных процессов. При этом нельзя исключать и возможность лабораторной ошибки. Для уточнения возраста слоя желательно получить дополнительные даты, а выявленные невалидные (отскочившие) даты логично исключить из общего контекста комплекса и дальнейших построений.

Понимая, что единичные анализы не всегда являются надежным ориентиром для определения исходного возраста объекта, по каждому культурному слою поселений Саган-Заба II и Бугульдейка II были получены значительные по своему числу серии датировок [1517]. Это позволило выделить отскочившие даты, полученные по фаунистическим останкам, перемещенным из других слоев, а сравнение их с радиоуглеродными определениями из выше- или нижележащих слоев, установить их реальную принадлежность к тому или иному комплексу. Так, 2 даты по III слою поселения Бугульдейка II (см. табл. № 107-108), явно были получены по образцам, перемещенным из вышележащего слоя II, а одна дата (№ 110) - по образцу из слоя IV-! [17. С. 22-23]. Так же, вероятно, были перемещены из нижележащих слоев образцы под № 92 и 100

(см. таблицу). Эти даты соответствуют радиоуглеродным определениям слоя 1У-5 [17. С. 22-23]. Подобная картина (перемещение некоторых образцов по разрезу) отмечена и на материалах многослойного поселения Саган-Заба II. Даты, размещенные в таблице под № 25, 51-52, 59, явно были получены по образцам, проецированным из вышележащего слоя, а № 69-70 - из нижележащего.

По древесному углю получены всего 4 радиоуглеродные даты по разным стоянкам позднего неолита. Две из них (см. в табл. № 16 и 106) хорошо согласуются с результатами, полученными по образцам костей копытных животных. Образец из компрессионного слоя IX Улан-Хады (см. табл. № 6) отобран из кострища, привязанного к верхнему уровню слоя, комплекс которого относится к позднему неолиту. Дата № 88 по III слою Саган-Забы II (раскопки 1974 г.) в настоящее время является малопригодной, так как образец был отобран из компрессионного слоя, содержащего материалы раннего - позднего неолита, а наблюдения по уровню отбора угля отсутствуют. Раскопками последующих лет, проведенными отрядами Российско-Канадской экспедиции, выявлено четкое стратиграфическое деление этого слоя на ряд самостоятельных хронологически разновременных слоев (V нижний, V верхний и IV слои) [14].

В целом результаты анализа радиоуглеродных дат с неолитических поселений побережья Байкала продемонстрировали, что из 113 имеющихся определений большая часть является малопригодной для хронологических построений. К ним относятся, прежде всего, даты, полученные по костям нерпы (до разработки «ре-зервуарных» поправок для озера Байкал), почве и жженой кости. При хронологических построениях следует опираться на серию дат, а не на единичные определения, что позволяет сразу отчленить невалидные (отскочившие) даты. В настоящее время наиболее надежными представляются даты, полученные по древесному углю и костям копытных животных, в рационе питания

которых отсутствуют водные пищевые ресурсы. В связи с этим радиоуглеродные определения, полученные в прошлом веке по комплексам поселений (Улан-Хада, ранние слои Итырхей, Тышкинэ III, Улярба, Посольская), необходимо по возможности повторить по костям наземных млекопитающих или по углю из очагов через AMS-датирование.

В настоящее время хронология неолитических комплексов поселений побережья Байкала по результатам радиоуглеродного датирования представляется следующей:

По мере накопления новых материалов (и прежде всего надежных радиоуглеродных определений) предлагаемая хронология неолитических комплексов поселений с побережья Байкала будет уточняться и детализироваться. В настоящее время отмечается неравномерность изученности и датирования разных периодов неолита. Это обстоятельство объясняется рядом объективных и субъективных причин. Одна из них связана с целенаправленным, усиленным вниманием на изучение и датирование ранненеолитических объектов для определения возраста появления керамики в регионе. В литературе имеются сведения о наличии отдельных фрагментов керамики с оттисками сетки-плетенки в слое IV-5 поселения Бугульдейка II, радиоуглеродный возраст которого по костям копытных животных в пределах 8269-7713 л.н. (9410-8420 кал. л.н.) [17. С. 23]. В предлагаемой статье мы не учитывали этот комплекс, так как наличие в нем единичных фрагментов керамики требует серьезного подтверждения.

Литература

Древние культуры Северного Китая, Монголии и Байкальской Сибири. Пекин (Science Press), 2015. Т. 1. С. 42-48.

раннего железного веков Забайкалья и Монголии. Улан-Удэ : БНЦ СО РАН, 1995. С. 18-25.

institute Press, 2003. Р. 15-35.

Goriunova Olga I. Irkutsk State University (Irkutsk, Russia), Institute of Archaeology and Ethnography of Siberian Branch of RAS (Novosibirsk, Russia). E-mail: as122@yandex.ru; Novikov Alexey G. Irkutsk State University (Irkutsk, Russia), Institute of Archaeology and Ethnography of Siberian Branch of RAS (Novosibirsk, Russia). E-mail: as122@yandex.ru

RADIOCARBON DATING OF POTTERY COMPLEXES FROM NEOLITHIC SETTLEMENTS ON THE BAIKAL COAST.

The aim of the study is to summarize all data on the radiocarbon dating of Neolithic complexes of settlements on the Baikal coast, to evaluate their reliability and to clarify the cultural and chronological positions of the different Neolithic periods of this region. The sources were the results of 113 definitions of 14C from 11 stratified (mostly multilayered) settlements, most of which were obtained as a result of excavations by the authors of this article. The collected database for the 14C dates contains definitions based on samples of different organic composition (charcoal, animal bones and soil). As a basis for identifying the reliability of radiocarbon dates from this area, studies were conducted in the last decade on the multi-layer stratified object Sagan-Zaba II. For this object, a full column of sequential radiocarbon dating was obtained for all Neolithic periods. Targeted studies on the analysis of dates have made it possible to identify the problem of ancient carbon (the so-called "freshwater reservoir effect"). It has been established that age determinations based on the bones of seals significantly overestimate their radiocarbon age. Additional sources of unreliable aging can result from radiocarbon analysis of burnt bones (due to the small amount of collagen in them) and the use of bone samples without species definitions. The dates obtained from soil samples look very conditional. As a rule, their results are wider than those performed on the bones of ungulates in a given layer. They reflect the average values of the age of soil formation, and not the time of the existence of the archaeological complex. At present, the most reliable dates are those obtained from charcoal and from ungulate bones, as ungulates do not consume aquatic foods as part of their diet. An analysis of the series of dates for each individual layer made it possible to identify compact groups of dates and to isolate several outliers that may have resulted from bones that moved from above or below the layers where they were recovered. On the basis of these analyses, the chronology of the Neolithic complexes of the Baikal coast settlements is as follows: Early Neolithic (with Khaita type and net-impressed pottery) - 14 dates of the range 7214-6123 BP (8160-6910 cal BP); Middle Neolithic (Posol&sk type of pottery) - 3 dates, ranged 5852-5597 BP (6750-6310 cal BP); Late Neolithic (featuring smooth-walled pottery decorated with various stamp impressions, dotted-comb stamp predominates) - 20 dates, ranged 4967-4217 BP (5840-4650 cal. BP). In general, out of 113 definitions, most of the 14C dates are not suitable for chronological reconstructions. These include the dates obtained from seal bones (before the development of "reservoir" corrections for Lake Baikal), soil and burnt bones. By employing a series of dates, rather than relying on single definitions, it is possible to detect outliers. The most reliable dates are those obtained from charcoal and from ungulate bone. If possible, it is necessary to repeat radiocarbon definitions of settlement complexes (by AMS dating) obtained over the last century.

REFERENCES

and Bronze Ages)]. Abstract of History Cand. Diss. Leningrad.

History Cand. Diss. Novosibirsk.

II) [Early Neolithic of the south-western coast of Lake Baikal (Buguldeika II)]. In: Vasiliev, A.V. (ed.) Istoriko-kul&turnoe nasledie Azii: izuchenie, sokhranenie, interpretatsiya [Asian historical and cultural heritage: Study, preservation, interpretation]. Novosibirsk: Novosibirsk State University. pp. 8-17.

materials)]. In: Konovalov, P.B. (ed.) Kul&tury ipamyatniki bronzovogo i rannego zheleznogo vekov Zabaykal&ya iMongolii [The culture and sites of Bronze and Early Iron Ages of Transbaikalia and Mongolia]. Ulan-Ude: SB RAS. pp. 18-25.

chronology of multilayered settlements in Priolkhonye]. In: Derevyanko, A.P. Molodin, V.I. (eds) Noveyshie arkheologicheskie i etnograficheskie otkrytiya v Sibiri [The newest archaeological and ethnographic discoveries in Siberia]. Novosibirsk: SB RAS. pp. 57-59.

Cis—Baikal, Siberia. Edmonton : Canadian Circumpolar Institute Press. pp. 15-35.

[Analysis of faunistic materials from the multi-layered settlement of Tyshkine III (Lake Baikal)]. In: Medvedev, M.M. (ed.) Severnaya Evraziya v antropogene: chelovek, paleotekhnologii, geoekologiya, etnologiya i antropologiya [Northern Eurasia in the Anthropogene: Man, paleotechnology, geoecology, ethnology and anthropology]. Vol. 1. Irkutsk: Ottisk. pp. 168-174.