Index of /rozprawy2/11146

Badania mineralogiczno-petrograficzne osadów pochodzących ze stanowiska archeologicznego Tell el-Farkha. Delta Nilu. Egipt.

mgr inż. Edyta Słowioczek

Przedstawiona rozprawa doktorska stanowi podsumowanie kilkuletnich badań autorki na stanowisku archeologicznym Tell el-Farkha w Egipcie. Ma ona charakter interdyscyplinarny i obejmuje badania geologiczne prowadzone przy współpracy z archeologami. Taka kooperacja jest istotna, ponieważ w trakcie archeologicznych prac wykopaliskowych geolodzy pomagają w skutecznym zrozumieniu i interpretacji znalezisk oraz umożliwiają kompleksowe opisanie materiałów z każdej kategorii.

W stanowisku Tell el-Farkha prowadzone są badania pod zwierzchnictwem prof. Krzysztofa M. Ciałowicza z Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie oraz dr Marka Chłodnickiego z Muzeum Archeologicznego w Poznaniu. Stanowisko to liczy około 1000 lat. Jego początki sięgają setek lat przed powstaniem państwa faraonów.

Do najważniejszych odkryć należą dzieła sztuki oraz grobowiec, który według dotychczasowej wiedzy nie powinien się tam znaleźć, gigantyczne budowle – nieznane dotąd w pozostałych częściach Egiptu – oraz jeden z najstarszych browarów na świecie.

Dotychczasowe badania geologiczne i mineralogiczno-petrograficzne tego stanowiska były prowadzone przez prof. dr hab. inż. Macieja Pawlikowskiego i dr Michała Wasilewskiego. W niniejszej rozprawie dokonano kompleksowej mineralogiczno-petrograficznej analizy osadów ze stanowiska. Materiały do badań zebrano w trakcie trzech ekspedycji w latach: 2010, 2011 i 2012.

W pierwszym etapie skoncentrowano się na badaniach terenowych. Sporządzono generalny profil geologiczny oraz pobrano próbki konieczne do badań laboratoryjnych. W następnym etapie wykonano analizy laboratoryjne. Przy pomocy lupy binokularnej przyjrzano się drobnym frakcjom pochodzącym z rozlasowania fragmentów próbek z profilu. Potem przeprowadzono badania mineralogiczno-petrograficzne cegieł suszonych.

Obejmowały one określenie składu mineralnego i ziarnowego próbek z cegieł jasnych i ciemnych. Później zajęto się badaniami antropogenicznych węgli. Celem analizy było określenie ich właściwości sorpcyjnych.

Na zakończenie zaprezentowano wyniki badań, w których zawarto szkice, fotografie, mikrofotografie, tabele i diagramy oraz dokonano podsumowania badań i przedstawiono wnioski, jakie można z nich wyciągnąć. Powstanie pracy pozwoliło na rozwiązanie ciekawych problemów z pogranicza mineralogii, geologii i archeologii. Wszystkie przeprowadzone badania mają charakter nowatorski i wnoszą dużą ilość nowych i istotnych informacji pozwalających poznać stanowisko oraz aktywność ludzi przed tysiącami lat.

Wyniki badań mikrozabytków wskazują na zmianę funkcji analizowanego miejsca wraz z upływem czasu. Raz oprawiano tu ryby (o czym świadczy obecność dużej liczby ości), kiedy indziej zaś palono ognisko lub obrabiano (bądź rozbito) naczynia kamienne. Są to dodatkowe informacje, które ciężko uzyskać, gdy prowadzi się klasyczną eksploatację stanowiska. Badania mineralogiczno-petrograficzne cegieł suszonych nie były dotychczas w Egipcie wykonywane na tak szeroką skalę. Wnoszą dużą ilość nowych informacji o technologii i surowcach wykorzystywanych do budowy rozmaitych obiektów. Różna była także struktura badanych murów.

Wyniki badań cegieł suszonych z grobów pokazują, że mają one różną długość i szerokość, ale mniej więcej taką samą grubość. Wykonywano je z suszonego mułu nilowego mieszanego z innymi składnikami, głównie lokalnym piaskiem. Wyniki badań suszonych cegieł z mastaby sugerują, że była ona budowana w pośpiechu i prawdopodobnie odbudowywana (podwójne mury ze strony zawietrznej). Cegły mają nieregularne wymiary i niejednolity skład mineralny, co może wskazywać na to, że wykonano je w różnych zakładach.

Badania węgielków mogą być wykorzystywane do rozpoznawania geochemii środowiska archeologicznego. Ze względu na to, że węgielki sorbują metale, mogą się przydawać do lokalizacji, np. miedzi, brązów i innych metali, które w warunkach geochemicznych stanowiska ulegają migracji.

Badania mikrobiologiczne wskazały na występowanie w próbkach różnego rodzaju bakterii (tlenowych, beztlenowych oraz rozkładających tłuszcz, skrobię i białko) oraz grzybów (również kserofilnych). Dotychczasowe badania były ogólne i polegały na

stwierdzeniu obecności różnych bakterii i grzybów, więc na ich podstawie nie można stwierdzić żadnych zagrożeń dla osób pracujących przy wykopaliskach. Istotne jest zatem badanie stanowiska w taki sposób, aby prowadzący eksploatację nie byli narażeni na poważne problemy ze zdrowiem.

Prezentowane w pracy kompleksowe badania materiałów ze stanowiska miały na celu poszerzenie wiedzy w zakresie nauk pomocniczych dla archeologii. Realizowano je w ramach podpisanej współpracy naukowej Akademii Górniczo-Hutniczej z Instytutem Archeologii Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie

Mineralogical and petrographic examination of sediments from the Tell el-Farkha archaeological site. Nile Delta. Egypt.

Edyta Słowioczek, MSc., Eng.

The presented doctoral dissertation summarizes several years of research conducted by the author on the archaeological site Tell el-Farkha in Egypt. The paper is interdisciplinary in nature and includes geological studies conducted in cooperation with archaeologists. This cooperation is important because during archaeological excavations geologists help effectively understand and interpret the findings, as well as comprehensively describe the materials from each category.

On the Tell el-Farkha site, research is conducted under the supervision of Prof. Krzysztof M. Ciałowicz of the Jagiellonian University in Cracow and Marek Chłodnicki, PhD, of the Archaeological Museum in Poznań. The site is about 1,000 years old, and its origins date back to hundreds of years before the foundation of the country of pharaohs. The most important findings include works of art and a tomb which, according to current knowledge, should not be there, as well as giant structures—previously unknown in other parts of Egypt—and one of the oldest breweries in the world.

Previous geological as well as mineralogical and petrographic examinations of this site had been conducted by Prof. Maciej Pawlikowski, PhD, Eng., and Michał Wasilewski, PhD. This paper contains a comprehensive mineralogical and petrographic analysis of sediments from the site. The research materials were collected during three expeditions in the years 2010, 2011, and 2012.

The first stage focuses on field studies, during which a general geological profile was prepared and samples for laboratory tests were collected. In the next stage, laboratory analyses were conducted: with the use of binocular magnifying glasses, small fractions being the result of the slaking of fragments of the samples from the profile were examined. Then, mineralogical and petrographic examinations of dried bricks were conducted—these included

determining the mineral and grainy composition of samples from light and dark bricks. Later, anthropogenic examinations of coals were conducted; the aim of the analysis was to determine their sorption properties.

Finally, the results were presented, which included sketches, photographs, microphotographs, tables, and diagrams; the research was summarized, and conclusions that could be drawn from it were demonstrated. The paper helped solve interesting problems on the border of mineralogy, geology, and archeology. All of the conducted research is innovative in nature and contributes much new and important information helping explore this site and the activities of people from thousands of years ago.

The results of the research on microrelics indicate a change in the function of the analyzed place with time: at some point, fish were flayed there (as evidenced by the large number of fish bones), and at other times a bonfire was made or stone vessels were finished (or broken) in this place. This is additional information that is hard to acquire when the site is exploited in a classic way. The mineralogical and petrographic examinations of dried bricks had not been performed in Egypt on such a wide scale before. These contributed much new information about the technologies and materials used for the purpose of constructing various objects. The structure of the studied walls was varied as well.

The results of the examinations of dried bricks from graves indicate that these were different in length and width, but approximately the same in thickness. They had been made of dried Nile river mud mixed with other substances, mainly local sand. The results of the examinations of the dried mastaba bricks suggested that it had been built in a hurry, and probably rebuilt (double walls from the leeside). The bricks had irregular dimensions and heterogeneous mineral compositions, which may mean that they had been manufactured in different places.

The examination of the coals may be used to recognize the geochemistry of the archaeological environment. Since coals sorb metals, they can be useful for the purpose of locating copper, bronze, and other metals that undergo migration in the geochemical conditions of the site.

The microbiological tests indicated the existence of various kinds of bacteria (aerobic and anaerobic bacteria, or bacteria decomposing fat, starch, and protein) and fungi (including xerophilous fungi) in the samples. Previous studies had been general in nature and had

consisted in simply identifying the presence of different bacteria and fungi; as a result, on their basis one could not establish any risks for people working on the excavations. Therefore, it is important to examine the site in a way that assures that the workers are not exposed to serious health risks.

The comprehensive examinations of the materials from the site presented in the paper aimed at developing knowledge in the field of sciences auxiliary to archeology. They were conducted as part of the scientific cooperation established between the University of Science and Technology and the Institute of Archeology at the Jagiellonian University in Cracow.