Archeológia a história bitúmenu
Shriram Rajagopalan/Flickr/CC BY 2.0
Bitúmen – tiež známy ako asfaltum alebo decht – je čierna, olejovitá, viskózna forma ropy, prirodzene sa vyskytujúceho organického vedľajšieho produktu rozkladaných rastlín. Je vodotesný a horľavý a túto pozoruhodnú prírodnú látku ľudia používali na širokú škálu úloh a nástrojov už najmenej posledných 40 000 rokov. V modernom svete sa používa množstvo spracovaných druhov bitúmenu, určených na dlažbu ulíc a zastrešenie domov, ako aj prísady do nafty či iných plynových olejov. Výslovnosť bitúmenu je „BICH-eh-men“ v britskej angličtine a „by-TOO-men“ v Severnej Amerike.
Čo je bitúmen
Prírodný bitúmen je najhustejšia forma ropa obsahuje 83 % uhlíka, 10 % vodíka a menšie množstvo kyslíka, dusíka, síry a ďalších prvkov. Je to prírodný polymér s nízkou molekulovou hmotnosťou s pozoruhodnou schopnosťou meniť sa s teplotnými zmenami: pri nižších teplotách je tuhý a krehký, pri izbovej teplote pružný, pri vyšších teplotách tečie bitúmen.
Bitúmenové ložiská sa prirodzene vyskytujú po celom svete – najznámejšie sú Trinidad's Pitch Lake a La Brea Tar Pit v Kalifornii, ale významné ložiská sa nachádzajú v Mŕtvom mori, Venezuele, Švajčiarsku a severovýchodnej Alberte v Kanade. Chemické zloženie a konzistencia týchto usadenín sa výrazne líšia. Na niektorých miestach sa bitúmen prirodzene vytláča z pozemských zdrojov, inde sa objavuje v tekutých kalužiach, ktoré môžu stvrdnúť do kopcov, a inde vyteká z podmorských priesakov a vyplavuje sa ako decht pozdĺž piesočnatých pláží a skalnatých pobreží.
Použitie a spracovanie
V dávnych dobách sa bitúmen používal na veľké množstvo vecí: ako tmel alebo lepidlo, ako stavebná malta, ako kadidlo a ako dekoratívny pigment a textúra na kvetináčoch, budovách alebo ľudskej koži. Materiál bol tiež užitočný pri hydroizolácii kanoe a inej vodnej dopravy a v procese mumifikácie ku koncu Novej ríše staroveký Egypt .
Metóda spracovania bitúmenu bola takmer univerzálna: zahrejte ho, kým plyny neskondenzujú a neroztopia sa, potom pridajte temperovacie materiály, aby ste recept upravili na správnu konzistenciu. Pridávanie minerálov ako napr okrová robí bitúmen hustejším; trávy a iné rastlinné látky dodávajú stabilitu; voskové/olejové prvky ako borovicová živica alebo včelí vosk aby bol viskóznejší. Spracovaný bitúmen bol drahší ako obchodný artikel ako nespracovaný z dôvodu nákladov na spotrebu paliva.
Najstaršie známe použitie bitúmenu bolo v strednom paleolite neandertálci asi pred 40 000 rokmi. V neandertálskych lokalitách, ako je jaskyňa Gura Cheii (Rumunsko) a Hummal a Umm El Tlel v Sýrii, sa zistilo, že bitúmen priľne k kamenné nástroje , pravdepodobne na upevnenie drevenej alebo slonovinovej rukoväte k ostrohranným nástrojom.
V Mezopotámii sa počas neskor Uruk a chalkolitický V obdobiach na miestach, ako je Hacinebi Tepe v Sýrii, sa bitúmen používal okrem iného na stavbu budov a na hydroizoláciu trstinových člnov.
Dôkazy o obchodovaní s expanziou v Uruku
Výskum zdrojov bitúmenu osvetlil históriu expanzného obdobia mezopotámskeho Uruku. Medzikontinentálny obchodný systém založila Mezopotámia v období Uruku (3600 – 3100 pred Kristom) vytvorením obchodných kolónií na území dnešného juhovýchodného Turecka, Sýrie a Iránu. Podľa pečatí a iných dôkazov obchodná sieť zahŕňala textil z južnej Mezopotámie a meď, kameň a drevo z Anatólie, ale prítomnosť bitúmenu zo zdrojov umožnila vedcom zmapovať obchod. Napríklad sa zistilo, že veľká časť bitúmenu v sýrskych lokalitách doby bronzovej pochádza z priesaku Hit na rieke Eufrat v južnom Iraku.
Pomocou historických odkazov a geologického prieskumu vedci identifikovali niekoľko zdrojov bitúmenu v Mezopotámii a na Blízkom východe. Vykonaním analýz pomocou množstva rôznych spektroskopií, spektrometrie a elementárnych analytických techník definovali títo vedci chemické podpisy pre mnohé presakovania a usadeniny. Chemická analýza archeologických vzoriek bola do istej miery úspešná pri identifikácii pôvodu artefaktov.
Bitúmenové a trstinové člny
Schwartz a kolegovia (2016) uvádzajú, že nástup bitúmenu ako obchodného tovaru začal ako prvý, pretože sa používal ako hydroizolácia na trstinové člny ktoré sa používali na prepravu ľudí a tovaru cez Eufrat. V období Ubaid na začiatku 4. tisícročia pred Kristom sa bitúmen zo severných mezopotámskych zdrojov dostal do Perzského zálivu.
Najstarší doteraz objavený čln z tŕstia bol potiahnutý bitúmenom na mieste H3 v As-Sabiyah v Kuvajte, datovaný okolo roku 5000 pred Kristom; zistilo sa, že jeho bitúmen pochádzal z Ubaid miesto Mezopotámie. Vzorky asfaltu z o niečo neskoršieho miesta Dosariyah v Saudská Arábia , pochádzali z priesakov bitúmenu v Iraku, ktorý je súčasťou širších mezopotámskych obchodných sietí z obdobia Ubaid 3.
Egyptské múmie z doby bronzovej
Použitie bitúmenu v balzamovacích technikách na egyptských múmiách bolo dôležité na začiatku na konci Novej ríše (po roku 1100 pred Kristom) - v skutočnosti slovo, z ktorého je múmia odvodená, „mumiyyah“ znamená v arabčine bitúmen. Bitúmen bol hlavnou zložkou egyptských balzamovacích techník tretieho prechodného obdobia a rímskeho obdobia, okrem tradičných zmesí borovicových živíc, živočíšnych tukov a včelieho vosku.
Niekoľko rímskych spisovateľov ako Diodorus Siculus (prvé storočie pred Kristom) a Plínius (prvé storočie po Kr.) uvádza bitúmen, ktorý sa predáva Egypťanom na balzamovanie. Kým nebola k dispozícii pokročilá chemická analýza, predpokladalo sa, že čierne balzamy používané v egyptských dynastiách boli ošetrené bitúmenom zmiešaným s tukom/olejom, včelím voskom a živicou. Avšak v nedávnej štúdii Clark a kolegovia (2016) zistili, že žiadny z balzamov na múmiách vytvorených pred Novou ríšou neobsahoval bitúmen, ale zvyk sa začal v Treťom medziprodukte (asi 1064-525 pred Kristom) a Neskoro (asi 525- 332 pred Kr.) a najrozšírenejšími sa stali po roku 332, počas r Ptolemaiov a rímske obdobie.
Obchod s bitúmenom v Mezopotámii pokračoval aj po skončení r Doba bronzová . Ruskí archeológovia nedávno objavili na polostrove Taman na severnom pobreží Čierneho mora grécku amforu plnú bitúmenu. Niekoľko vzoriek vrátane mnohých veľkých pohárov a iných predmetov bolo získaných z rímskeho prístavu Dibba v Spojených arabských emirátoch, obsahujúcich alebo upravených bitúmenom z priesaku Hit v Iraku alebo iných neidentifikovaných iránskych zdrojov.
Stredná Amerika a Sutton Hoo
Najnovšie štúdie v predklasickom a poklasickom období Mesoamerica zistili, že bitúmen sa používal na farbenie ľudských pozostatkov, možno ako rituálny pigment. Ale pravdepodobnejšie, hovoria výskumníci Argáez a kolegovia, zafarbenie môže byť výsledkom použitia zahriateho bitúmenu aplikovaného na kamenné nástroje, ktoré boli použité na rozštvrtenie týchto tiel.
Úlomky lesklých čiernych hrudiek bitúmenu sa našli roztrúsené po celom pohrebisku lode zo 7. Sutton Hoo , Anglicko, najmä v rámci pohrebísk v blízkosti zvyškov prilby. Keď boli vykopané a prvýkrát analyzované v roku 1939, kusy boli interpretované ako „Štokholmský decht“, látka vytvorená spaľovaním borovicového dreva, ale nedávna opätovná analýza (Burger a kolegovia 2016) identifikovala črepy ako bitúmen pochádzajúci zo zdroja z Mŕtveho mora: veľmi vzácny, ale jasný dôkaz pokračujúcej obchodnej siete medzi Európou a Stredozemím počas raného stredoveku.
Chumash z Kalifornie
Na kalifornských Normanských ostrovoch v prehistorickom období Chumash používal bitúmen ako farbu na telo počas vytvrdzovania, smútku a pohrebných obradov. Používali ho tiež na pripevnenie guľôčok mušlí na predmety, ako sú mažiare a paličky a steatitové rúrky, a používali ho na pripevňovanie hrotov projektilov do hriadeľov a rybárskych háčikov na šnúry.
Asfalt sa používal aj na hydroizoláciu košikárskych a tesniacich námorných kanoí. Najskorší doteraz identifikovaný bitúmen na Normanských ostrovoch sa nachádza v ložiskách medzi 10 000 až 7 000 cal BP v jaskyni Chimneys na ostrove San Miguel. Prítomnosť bitúmenu sa zvyšuje v priebehu stredného holocénu (7000-3500 cal BP a košíkárske odtlačky a zhluky dechtových okruhliakov sa objavujú už pred 5000 rokmi. Fluorescencia bitúmenu môže súvisieť s vynálezom plank canoe (tomol) v r. neskorý holocén (3500-200 cal BP).
Domorodí Kalifornčania obchodovali s asfaltom v tekutej forme a ručne tvarovanými podložkami zabalenými do trávy a králičej kože, aby sa nezlepilo. Verilo sa, že suchozemské priesaky vytvárajú kvalitnejšie lepidlo a tmel pre tomol kanoe, zatiaľ čo tarbally boli považované za menejcenné.
Zdroje
- Argáez C, Batta E, Mansilla J, Pijoan C a Bosch P. 2011. Pôvod čiernej pigmentácie vo vzorke mexických prehispánskych ľudských kostí. Journal of Archaeological Science 38(11):2979-2988.
- Hnedý KM. 2016. Výroba asfaltu (bitúmenu) v každodennom živote na Kalifornských Normanských ostrovoch. Journal of Anthropological Archeology 41:74-87.
- [PubMed] Brown KM, Connan J, Poister NW, Vellanoweth RL, Zumberge J a Engel MH. 2014. Získavanie archeologického asfaltu (bitúmenu) z Kalifornských Normanských ostrovov do ponoriek. Journal of Archaeological Science 43:66-76.
- Burger P, Stacey RJ, Bowden SA, Hacke M a Parnell J. 2016. Identifikácia, geochemická charakterizácia a význam bitúmenu medzi náhrobkami zo 7. storočia Mohyla 1 Pohrebisko lode v Sutton Hoo (Suffolk, Spojené kráľovstvo) . PLoS ONE 11(12): e0166276.
- Cârciumaru M, Ion R-M, Nitu E-C a Stefanescu R. 2012. Nové dôkazy o lepidle ako materiáli na štepenie na artefaktoch stredného a vrchného paleolitu z jaskyne Gura Cheii-Râsnov (Rumunsko). Journal of Archaeological Science 39(7):1942-1950.
- Clark KA, Ikram S a Evershed RP. 2016. Význam ropného bitúmenu v staroegyptských múmiách . Filozofické transakcie Kráľovskej spoločnosti A: Matematické, fyzikálne a inžinierske vedy 374 (2079).
- El Diasty WS, Mostafa AR, El Beialy SY, El Adl HA a Edwards KJ. 2015. Organické geochemické charakteristiky zdrojovej horniny z vrchnej kriedy a raného paleogénu a korelácia s bitúmenom a ropou egyptskej múmie z južného Suezského zálivu v Egypte. Arabian Journal of Geosciences 8(11):9193-9204.
- Fauvelle M, Smith EM, Brown SH a Des Lauriers MR. 2012. Asfaltové haftovanie a odolnosť hrotu projektilu: experimentálne porovnanie troch metód haftovania. Journal of Archaeological Science 39(8):2802-2809.
- Jasim S a Yousif E. 2014. Dibba: staroveký prístav v Ománskom zálive v ranej rímskej ére. Arabská archeológia a epigrafia 25(1):50-79.
- Kosťukevič Y, Solovyov S, Kononikhin A, Popov I a Nikolaev E. 2016. Skúmanie bitúmenu zo starogréckej amfory pomocou FT ICR MS, výmeny H/D a nového prístupu redukcie spektra . Journal of Mass Spectrometry 51(6):430-436.
- Schwartz M a Hollander D. 2016. Expanzia Uruku ako dynamický proces: Rekonštrukcia vzorov výmeny stredného až neskorého Uruku z objemových stabilných izotopových analýz bitúmenových artefaktov . Journal of Archaeological Science: Reports 7:884-899.
- Van de Velde T, De Vrieze M, Surmont P, Bodé S a Drechsler P. 2015. Geochemická štúdia bitúmenu z Dosariyah (Saudská Arábia): sledovanie bitúmenu z obdobia neolitu v Perzskom zálive. Journal of Archaeological Science 57:248-256.
- Wess JA, Olsen LD a Haring Sweeney M. 2004. Asfalt (bitúmen). Stručný medzinárodný dokument o chemickom hodnotení 59 . Ženeva: Svetová zdravotnícka organizácia.