Fizikāli - ķīmisko pētīšanas metožu izveide Latvijas bioarheoloģiskajai izpētei luzp07-80

A. Vīksna
 

Rīgā veiktajos plašajos arheoloģiskajos izrakumos Brīvības ielā 42/44, atklāti 709 kapi ar kopējo indivīdu skaitu – 719. Gruntsgabals situēts vietā, kur ārpus pilsētas mūriem 14.-17.gs. atradusies Sv. Ģertrūdes baznīca un plaša kapsēta ap to. Ārpilsētas iedzīvotājus ilgstoši apglabājot ierobežotajā kapsētas teritorijā, laika gaitā kapu blīvums arvien pieaudzis un izrakumu laukumā bija konstatējamas sešas citu virs citas guldītu apbedījumu kārtas. Salīdzinot ar pārējo kapsētas teritoriju vēl lielāks apbedījumu blīvums atklājās divās kolektīvo jeb masu kapu vietās, kas izrakumu procesā nosauktas par ziemeļrietumu un dienvidaustrumu apbedījumu grupām. Apbedīto atliekas lielākajā vairumā gadījumu bija anatomiski netraucētas, kas nepārprotami norādīja uz tur guldīto ļaužu apbedīšanu samērā īsā laika sprīdī vai pat vienlaicīgi. Indivīda kaulos netika konstatētas varmācīgas nāves pazīmes, tāpēc šķiet, ka masu kapos apbedītie bijuši kādas sērgas upuri. Ķīmisko analīžu veikšana arheoloģiskos paraugos mūsdienās ir aktuāla, jo dod vērtīgu informāciju par pētāmo objektu. Augsnes ķīmiskais sastāvs daļēji nodrošina arī arheoloģiskā materiāla saglabātību.

Pētījuma mērķis bija veikt augšņu paraugu ķīmisko izpēti masu apbedījumu kapulaukā, lai pierādītu lietotos dezinfekcijas materiālus. Lai realizētu uzstādīto mērķi tika lietota augsnes un galvaskausu izsālījumu kombinētā kvalitatīvi kvantitatīvā analīze. Kvalitatīvai un puskvantitatīvai analīzei tika novērtēta apbedījuma vietas augsnes ķīmiskā struktūra, izmantojot rentgenstruktūras analīzi un kvantitatīvā satura (kalcija, magnija, nātrija un kālija) īpatsvara noteikšanai augsnē tika izmantota liesmas fotometrija un liesmas atomabsorbciometrija.

Izrakumu laikā izpētīti 195 m2 kādreizējās kapsētas teritorijas. Ziemeļrietumu grupas (ZR) kolektīvajā kapā – līdz 2 m platā tranšejā vienkopus 7-8 kārtās cits virs cita bija guldīti 120 indivīdi, dienvidaustrumu grupā (DA) – 163 indivīdi (1.att.). Augsne abos kopapbedījumos bija pelēcīgā krāsā un uz atsevišķiem skeletiem parādījās balti izgulsnējumi. Augsnes tips pētāmajā apgabalā galvenokārt bija smilšains.


1.attēls. Dienvidaustrumu apbedījumu grupa

Augsnes pH galvenokārt nosaka Ca un Mg saturs. ZR apbedījumu grupā augsnes pH vērtības bija robežās no 5,8 līdz 6,7. DA apbedījumu grupā lielākā daļa analizēto paraugu bija ar izteiktu skābu augsnes reakciju (no pH 3,4 līdz pH 4,2). ZR apbedījumu grupas augsnes pH būtiski atšķīrās no DA grupas. Noteiktais kālija un nātrija satura sadalījums norādīja neizteiktas svārstības paraugu starpā. Būtiskas atšķirības augsnes paraugiem tika novērotas kalcija un magnija saturā. ZR apbedījumu grupā augsne aptuveni 30 reizes pārsniedza kalcija un 3 reizes magnija saturu salīdzinot DA apbedījuma grupas paraugus (1. tabula).

1. tabula

Makroelementu vidējās koncentrāciju vērtības (mg/100g) augsnes paraugos

Augsnes paraugi

Na

K

Ca

Mg

DA

ZR

DA

ZR

DA

ZR

DA

ZR

Ārpus kapa

5,5

4,3

7,5

6,5

3,2

141

3,6

92

Kapā

8,8

6,5

9,9

7,5

5,8

185

31

65

Zem kaula

4,8

7,9

10,6

7,3

6,5

188

26

75

Izvērtējot augsnes struktūru, veicot rentgenstruktūras analīzi, difrakcijas ainas uzskatāmi parādīja kvarca (2q = 26,50 un39,30), kalcīta CaCO3 (2q = 29,50 un 43,10) un dolomīta CaMg(CO3)2 (2q = 31,00; 41,10) intensīvākos refleksus (2. att.). DA apbedījuma pamatzemes paraugos netika novēroti kalcīta un dolomīta refleksi. Pēc refleksu intensitātēm redzams, ka augsnes ķīmiskajā struktūrā galvenokārt dominē kvarcs un dolomīts, tikai tad kalcīts .


2. attēls. Augsnes paraugu rentgendifraktogrammas

Salīdzinot rentgenstruktūranalīzē un ķīmiskajā analīzē iegūtos rezultātus, secinām, ka augsnes ķīmiskais sastāvs DA apbedījumu grupā atšķīrās no ZR apbedījumu grupas augsnēm (skat. 1. un 2. tabulu). ZR apbedījumu grupas augsnē bija izteikts dolomīta īpatsvars. Savukārt DA grupā bija lielāks kvarca īpatsvars.

Varētu tikt izvirzīta hipotēze, ka, lai novērstu epidēmijas tālāko izplatīšanos, tika kaisīti dedzinātie dolomītkaļķi (CaO, MgO), kas laika gaitā augsnē izveidoja dolomītkaļķus CaMg(CO3)2.

2. tabula


Puskvantitatīvā augsnes struktūras noteikšana, lietojot rentgendifraktometru, %

“-“ nav refleksa signāla; “+”ļoti vājš refleksa signāls; “++” vājš refleksa signāls (<2%)
 

 

Paraugs

Māli

SiO2

Laukšpati

plagioklāzi/

ortoklāzi

Kalcīts

CaCO3

Dolomīts

CaMg(CO3)

Muskovīts

Rag-māņi

Kaolinīts

N. 1

-

7

1,5

2,2

14

73

1

~0,5

~0,5

N. 2

-

8

1,3

1,9

16,6

70

~1

~0,5

~0,5

N. 3

++

72

9,5

14

0

0

2,8

~0,5

~0,5

N. 19

+

20

2,2

3,0

3,3

69

1,2

~0,5

~0,5

N. 26

++

27

7,4

12

6,8

34

3,7

6

2,5

N. 27

++

34

6,7

13

5,4

37

2

~0,5

~0,5

N. 8

++

49

19

24

0

0

6

~1

~0,5

 


Veicot rentgenstruktūras analīzi izgulsnējumiem (3. att.), kas izveidojās uz galvaskaulu virsmas, tos atrokot konstatējām kalcītu. Kalcija hidroksīds Ca(OH)2 izsāloties no galvaskausa, karbonizējas ar gaisā esošo oglekļa dioksīdu CO2 līdz kalcītam CaCO3. Šis ķīmiskās reakcijas process notiek strauji. Izgulsnējumu struktūra starp abiem paraugiem savā starpā mazliet atšķiras, ir novērojamas difrakcijas refleksu nobīdes, bet to sastāvā ir kalcīts un magnezīts. Šāda izgulsnējumu rašanās varētu būt iespējama tāpēc, ka kaulu saturs ir pārsātināts ar kalcija un magnija sāļiem. DA apbedījumu grupā šādu parādību nenovēroja.
 

 

3. att. 166 un 615 apbedījuma izgulsnējumu rentgendifraktogrammas.

Arheoloģiskās liecības lielā mērā apstiprina literatūrā izteiktos apgalvojumus par Sv. Ģertrūdes kapsētu kā vietu, kur apglabāti mēra epidēmijās mirušie. Abi masu kapi datējami ar 16.gs. beigām -17.gs. sākumu, kas atbilst Livonijas vēstures avotos dokumentētajai 1602.-1603.g mēra epidēmijai. Domājams, ka masu kapos apglabātie nav bijuši tikai Pierīgas apkārtnes iedzīvotāji, bet ļaudis no plašākas apkārtnes, kas lielāku kataklizmu brīžos saplūduši Rīgas apkārtnē. Līdzīga parādība konstatēta arī Londonā, 1665.g. mēra sērgas upuru apbedījumu vietās, kur iedzīvotāju apbedīšanas laikā apkaisīti ar kaļķi, lai novērstu „ ļauno smirdoņu ”.

Veiktās analīzes ļāva noskaidrot pamatzemes un ar apbedījumiem nesaistītās augsnes ķīmisko sastāvu, kas turpmāk tiks izmantots kā pamatfons paleodiētisko analīžu veikšanā.