Bitumin arkeologia ja historia

Bitumi - tunnetaan myös nimellä asfaltti tai terva - on öljyn musta, öljyinen, viskoosinen muoto, hajoavien kasvien luonnossa esiintyvä orgaaninen sivutuote. Se on vedenpitävä ja syttyvä, ja ihmistä on käytetty tätä merkittävää luonnollista ainetta moniin tehtäviin ja työkaluihin ainakin viimeisen 40 000 vuoden ajan. Nykymaailmassa on käytetty useita käsiteltyjä bitumityyppejä, jotka on suunniteltu katujen ja katonpäällysteiden päällystämiseen, sekä lisäaineita diesel- tai muille kaasuöljyille. Bitumin ääntäminen on "BICH-eh-men" englanniksi ja "by-TOO-men" Pohjois-Amerikassa.

Luonnollinen bitumi on paksuin muoto maaöljy siinä on 83% hiiltä, ​​10% vetyä ja pienemmät määrät happea, typpeä, rikkiä ja muita alkuaineita. Se on luonnonpolymeeri, jolla on pieni molekyylipaino ja jolla on huomattava kyky muuttua lämpötilan vaihtelulla: at alhaisemmissa lämpötiloissa, se on jäykkä ja hauras, huoneenlämpötilassa se on joustava, korkeammissa lämpötiloissa bitumi virtaa.

Bituumeniesiintymät esiintyvät luonnossa kaikkialla maailmassa - tunnetuimpia ovat Trinidadin Pitch-järvi ja La Brea -tervakuoppa Kaliforniassa, mutta merkittäviä talletuksia löytyy Kuolleenmerestä, Venezuelasta, Sveitsistä ja Koillis-Albertasta, Kanada. Näiden saostumien kemiallinen koostumus ja konsistenssi vaihtelevat merkittävästi. Joissain paikoissa bitumi puristuu luonnollisesti maanlähteistä, toisissa se esiintyy nestemäisissä altaissa, jotka voivat kovettua kummituksiksi, ja vielä muissa osissa se vuotaa vedenalaisista vuotoista, peseen tarvikkeina hiekkarantojen ja kalliorantojen varrella rannikot.

Muinaisina aikoina bitumia käytettiin valtavaan määrään asioita: tiiviste- tai liima-aineena, rakennuslaastina, suitsukkeena ja koristepigmenttinä ja rakenteena ruukkuissa, rakennuksissa tai ihmisen iholla. Materiaali oli hyödyllistä myös kanoottien ja muiden vesikuljetusten eristämisessä ja muumifikaatioprosessissa kohti uuden kuningaskunnan loppua muinainen Egypti.

Bitumin prosessointimenetelmä oli melkein universaali: kuumenna sitä, kunnes kaasut tiivistyvät ja sulaa, ja lisää sitten karkaisuaineita säätämään resepti oikeaan konsistenssiin. Mineraalien, kuten okra tekee bitumista paksumman; ruoho ja muut kasviaineet lisäävät vakautta; vahamaiset / öljyiset elementit, kuten mäntyhartsi tai mehiläisvaha tehdä siitä viskoosimpaa. Jalostettu bitumi oli kalliimpaa kauppatavaraa kuin jalostamaton polttoaineenkulutuksen kustannusten vuoksi.

Aikaisin tunnettu bitumin käyttö oli keskipaleoliittinen Neanderthals noin 40 000 vuotta sitten. Neanderthalin kohteilla, kuten Gura Cheii -luola (Romania) ja Hummalissa ja Umm El Tlelissä Syyriassa, bitumin todettiin kiinnittyvän kivityökalut, luultavasti puisen tai norsunluun kiinnittämiseksi teräväreunaisiin työkaluihin.

Mesopotamiassa myöhään Uruk ja kuparikaudelta Jaksoina esimerkiksi Syyrian Hacinebi Tepen kaltaisilla kohteilla bitumia käytettiin rakennusten rakentamiseen ja ruokoveneiden vedenpitämiseen muun muassa.

Bitumilähteiden tutkimus on valaistanut Mesopotamian Urukin ekspansion ajanjakson historiaa. Mesopotamia perusti mannertenvälisen kauppajärjestelmän Uruk-ajanjaksolla (3600-3100 eKr.) Perustamalla kauppakuntia nykyisiin Kaakkois-Turkkiin, Syyriaan ja Iraniin. Hylkeiden ja muiden todisteiden mukaan kauppaverkosto sisälsi tekstiilejä Etelä-Mesopotamiasta ja kuparia, kiveä ja puutavaraa Anatolialta, mutta hankitun bitumin läsnäolo on antanut tutkijoille mahdollisuuden kartoittaa käydä kauppaa. Esimerkiksi suuren osan pronssikaudella sijaitsevien Syyrian kohteiden bitumista on todettu peräisin Hit-vuodosta Eufrat-joella Etelä-Irakissa.

Historiallisia viitteitä ja geologista tutkimusta käyttämällä tutkijat ovat löytäneet useita bitumilähteitä Mesopotamiassa ja Lähi-idässä. Suorittamalla analyysejä käyttämällä useita erilaisia ​​spektroskopiaa, spektrometriaa ja alkuaineita analyyttisiä tekniikoita, nämä tutkijat ovat määritelleet kemialliset allekirjoitukset monille vuotoille ja talletukset. Arkeologisten näytteiden kemiallinen analyysi on ollut jonkin verran onnistunut tunnistamaan esineiden alkuperä.

Schwartz ja hänen kollegansa (2016) esittävät, että bitumin muodostuminen kaupan hyödyksi alkoi ensin, koska sitä käytettiin vesieristykseen ruokoveneitä joita käytettiin lauttamaan ihmisiä ja tavaroita Eufratin yli. 4. vuosituhannen alkupuolella eKr. Ubaid-ajanjaksolla pohjoisen Mesopotamian lähteistä saatu bitumi saavutti Persianlahden.

Varhaisin tähän mennessä löydetty ruokovene päällystettiin bitumilla Kuwaitin As-Sabiyahin H3-paikassa, päivätty noin 5000 eKr. sen bitumin todettiin olevan peräisin Ubaid Mesopotamian sivusto. Asfalttinäytteet Dosariyahin hiukan myöhemmästä paikasta vuonna 2006 Saudi-Arabia, olivat Irakissa tapahtuneista bitumin siemennesteistä, osana Ubaidin ajanjakson 3 Mesopotamian laajempaa kauppaverkostoa.

Bitumin käyttö sokerointitekniikoissa egyptiläisille muumioille oli tärkeätä vuoden lopulla Uusi valtakunta (vuoden 1100 eKr. Jälkeen) - itse asiassa sana, josta muumio on johdettu 'mumiyyah' tarkoittaa bitumia Arabialainen. Bitumi oli tärkeä aineosa kolmannessa keskivaiheessa ja Rooman ajanjakson Egyptin balsaamitekniikoissa perinteisten mäntyhartsien, eläinrasvojen ja mehiläisvahan sekoitusten lisäksi.

Useat roomalaiset kirjailijat, kuten Diodorus Siculus (1. vuosisata eKr.) Ja Plinius (ensimmäinen vuosisata jKr.), Mainitsevat bitumin myytyä egyptiläisille balsaamiprosesseihin. Siihen saakka, kunnes edistyksellistä kemiallista analyysiä ei ollut saatavilla, kaikkialla Egyptin dynastiaissa käytettyjä mustia balsamia oletettiin käsittelevän bitumilla, sekoitettuna rasvan / öljyn, mehiläisvahan ja hartsin kanssa. Äskettäisessä tutkimuksessa Clark ja hänen kollegansa (2016) kuitenkin havaitsivat, että mikään ennen Uutta valtakuntaa luotu muumioiden balsami ei sisältänyt bitumia, mutta tapa alkoi kolmannella välivaiheella (n. 1064–525 eKr.) ja myöhään (n. 525–332 eKr.), ja siitä tuli yleisin 332 jälkeen, aikana Ptolemaiosten ja Rooman ajanjaksot.

Bituumenikauppa Mesopotamiassa jatkui kauan vuoden 2000 lopun jälkeen Pronssikausi. Venäläiset arkeologit löysivät äskettäin Kreikan amforan, täynnä bitumia Tamanin niemimaalla Mustanmeren pohjoisrannikolla. Rooman aikakauden Dibban satamasta otettiin useita näytteitä, mukaan lukien lukuisat suuret purkit ja muut esineet Yhdistyneet arabiemiirikunnat, sisältävät tai käsiteltyä bitumia Irakissa tai muussa tuntemattomassa iranissa sijaitsevasta Hit-vuodosta lähteet.

Viimeaikaiset tutkimukset pre-klassisella ja post-klassisella ajanjaksolla Mesoamerica ovat havainneet, että bitumia käytettiin ihmisen jäänteiden värjäämiseen, ehkä rituaalipigmenttinä. Mutta todennäköisemmin, sanovat tutkijat Argáez ja hänen työtoverinsa, värjäys on saattanut johtua lämmitetyn bitumin käytöstä kivityökaluihin, joita käytettiin näiden kappaleiden hajottamiseen.

Fragmentit kiiltävistä mustista bitumimäkkäistä löydettiin hajallaan seitsemännen vuosisadan laivahautauksessa Sutton Hoo, Englannissa, erityisesti hautausmahdollisuuksien sisällä kypärän jäännösten lähellä. Kun ne kaivettiin ja analysoitiin ensimmäisen kerran vuonna 1939, kappaleet tulkittiin "Tukholman tervaksi", aineeksi, joka muodostuu polttamalla mäntypuuta, mutta viimeaikainen uudelleenanalyysi (Burger ja kollegat 2016) on tunnisti sirpaleiksi kuolleenmeren lähteestä peräisin olevan bitumin: erittäin harvinainen, mutta selvä näyttö jatkuvasta kauppaverkosta Euroopan ja Välimeren välillä varhaisen keskiajan aikana aikana.

Kalifornian Kanaalisaarilla esihistoriallisen ajanjakson ajan Chumash käytti bitumia kehonmaalina parannus-, suru- ja hautausseremonioiden aikana. He käyttivät sitä myös kuorihelmien kiinnittämiseen esineisiin, kuten laastit ja survinit ja steatiittiputket, ja he käyttivät sitä ammuttamaan ammuspisteitä akseleihin ja kalakoukkuja naruun.

Asfalttia käytettiin myös korien ja vedeneristyksen koristamiseen ja merikanojen tiivistämiseen. Varhaisimmin todettu bitumi Kanaalisaarilla on talletuksissa, joiden päivämäärä on 10 000 - 7 000 kalibroitua BP: tä San Miguelin saaren savupiippujen luolassa. Bitumin läsnäolo lisääntyy keskipitkässä holoseenin aikana (7000 - 3500 kalorean BP: tä ja koritostumukset ja tervattujen kivien ryhmät näkyvät jo 5000 vuotta sitten. Bitumin fluoresenssi voi liittyä lankkukanuun (tomolin) keksintöön myöhässä holoseenissa (3500-200 cal BP).

Alkuperäiset kalifornialaiset kauppaavat nestemäisessä muodossa olevaa asfalttia ja ruohoon ja kanin ihoon käärittyjä käsin muotoilltuja tyynyjä, jotta se ei tarttuisi toisiinsa. Maanpäällisten vuotojen uskottiin tuottavan parempaa laatua liimaa ja tiivistämistä tomolin kanootille, kun taas tarhojen katsottiin olevan huonompia.

Lähteet

• _{Argáez C, Batta E, Mansilla J, Pijoan C ja Bosch P. 2011. Mustapigmentoinnin alkuperä näytteessä meksikolaisia ​​esi-espanjalaisia ​​ihmisen luita.Arkeologisen tieteen lehti 38(11):2979-2988.}
• _{Ruskea KM. 2016. Asfaltin (bitumin) tuotanto jokapäiväisessä elämässä Kalifornian Kanaalisaarilla.Lehti antropologisesta arkeologiasta 41:74-87.}
• _{Brown KM, Connan J, Poister NW, Vellanoweth RL, Zumberge J ja Engel MH. 2014. Arkeologisen asfaltin (bitumin) hankinta Kalifornian Kanaalisaareilta sukellusveneiden vuotoihin.Arkeologisen tieteen lehti 43:66-76.}
• _{Burger P, Stacey RJ, Bowden SA, Hacke M ja Parnell J. 2016. Bitumin tunnistaminen, geokemiallinen karakterisointi ja merkitys seitsemännen vuosisadan muinaiskillan 1 hautatavaroiden hautatavaroissa Sutton Hoossa (Suffolk, UK). PLOS YKSI 11 (12): e0166276.}
• _{Cârciumaru M, ion R-M, Nitu E-C ja Stefanescu R. 2012. Uusia todisteita liima-aineesta haftausaineena keskiaikaiseen ja ylempaan paleoliittiseen esineeseen Gura Cheii-Râsnovin luolasta (Romania).Arkeologisen tieteen lehti 39(7):1942-1950.}
• _{Clark KA, Ikram S ja Evershed RP. 2016. Öljybitumin merkitys muinais Egyptin muumioissa. Kuninkaallisen yhdistyksen filosofiset transaktiot A: Matemaattiset, fysikaaliset ja tekniikan tieteet 374(2079).}
• _{El Diasty WS, Mostafa AR, El Beialy SY, El Adl HA ja Edwards KJ. 2015. Ylä-liitukauden – varhaisen paleogeenin lähteen kallion orgaaniset geokemialliset ominaisuudet ja korrelaatio jonkin Egyptin muumiobitumin ja öljyn kanssa Etelä-Suezinlahdesta, Egypti.Arabian Journal of Geosciences 8(11):9193-9204.}
• _{Fauvelle M, Smith EM, Brown SH ja Des Lauriers MR. 2012. Asfaltin hafting ja ammuspisteiden kestävyys: kolmen hafting-menetelmän kokeellinen vertailu.Arkeologisen tieteen lehti 39(8):2802-2809.}
• _{Jasim S ja Yousif E. 2014. Dibba: muinainen satama Omaninlahdelle Rooman aikaisella aikakaudella.Arabian arkeologia ja epigrafia 25(1):50-79.}
• _{Kostyukevich Y, Solovyov S, Kononikhin A, Popov I ja Nikolaev E. 2016. Bitumin tutkiminen antiikin Kreikan amforasta käyttämällä FT ICR MS: tä, H / D-vaihtoa ja uutta spektrin vähentämismenetelmää. Lehti massaspektrometria 51(6):430-436.}
• _{Schwartz M ja Hollander D. 2016. Uruk-laajennus dynaamisena prosessina: Keskimääräisen ja myöhäisen Uruk-vaihtokuvioiden rekonstruointi bitumi-esineiden irtotavarana pysyvistä isotooppianalyyseistä. Arkeologisen tieteen lehti: Reports 7:884-899.}
• _{Van de Velde T, De Vrieze M, Surmont P, Bodé S ja Drechsler P. 2015. Geokemiallinen tutkimus Dosariyahin (Saudi-Arabia) bitumista: neoliittisen ajan bitumin jäljittäminen Persianlahdella. Arkeologisen tieteen lehti 57:248-256.}
• _{Wess JA, Olsen LD ja Haring Sweeney M. 2004. Asfaltti (bitumi). Tiivis kansainvälinen kemiallinen arviointiasiakirja 59. Geneve: Maailman terveysjärjestö.}