Αρχαιομαγνητική μελέτη σε Βυζαντινούς κλιβάνους του Σιδηροδρομικού Σταθμού Θεσσαλονίκης (ανασκαφή Μετρό)

Περίληψη

Ο Αρχαιομαγνητισμός είναι μια από τις προσφορές των θετικών επιστημών στην αρχαιολογία, στην προσπάθεια της να μελετήσει και να χρονολογήσει προϊστορικές και ιστορικές καμένες δομές. Για την γεωφυσική έρευνα συνίσταται στη μελέτη της καταγραφής της "απολιθωμένης" μαγνήτισης από την ψημένη άργιλο και την εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικά με την πορεία των στοιχείων του μαγνητικού πεδίου της κατά το χρονικό διάστημα που περιλαμβάνει η μελέτη. Στην εργασία που ακολουθεί πραγματοποείται η αρχαιομαγνητική μελέτη δύο κλιβάνων που αποκαλύφθηκαν το 2010 κατά τις ανασκαφές του ΜΕΤΡΟ στην περιοχή του νέου σιδηροδρομικού σταθμού Θεσσαλονίκης. Στο αρχικό κεφάλαιο γίνεται μια ιστορική ανασκόπηση της διαχρονικής προσπάθειας κατανόησης των ιδιοτήτων του μαγνητικού πεδίου της γης και μια παρουσίαση των βασικών εννοιών για το γήινο μαγνητικό πεδίο. Στη συνέχεια εξετάζονται οι κατηγορίες και οι ιδιότητες των χαρακτηριστικών ορυκτών της ψημένης αργίλου χάρη στα οποία είναι δυνατή η εφαρμογή της αρχαιομαγνητικής μεθόδου. Έπειτα μελετάται ο τρόπος που αποτυπώνεται και παραμένει η μαγνήτιση που επικρατεί στο γήινο πεδίο κατά ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα σε αυτά τα ορυκτά. Εξετάζεται επίσης ο ρόλος της θερμοκρασίας λόγω της μεγάλης σημασίας του στις ιδιότητες αυτών των ορυκτών. Η παρουσίαση του τρόπου που γίνεται η αρχαιομαγνητική έρευνα δίνεται στη συνέχεια. Περιγράφεται η διαδικασία συλλογής αρχαιομαγνητικών δειγμάτων, ο τρόπος με τον οποίο γίνεται ο προσανατολισμός τους και η επεξεργασία τους πριν τις μετρήσεις. Στη συνέχεια αναφέρονται τα πειράματα μαγνητικής ορυκτολογίας που πρέπει να γίνουν πριν τις απομαγνητίσεις των δειγμάτων, για τον καθορισμό των μαγνητικών ορυκτών που βρίσκονται στο υλικό, των ιδιοτήτων τους και της ικανότητας τους να καταγράψουν τη μαγνήτιση. Το κύριο μέρος της εργασίας είναι η αρχαιομαγνητική μελέτη των δυο κλιβάνων OSE-1 και OSE-2 . Παρέχονται αρχικά οι αρχαιολογικές πληροφορίες για το περιβάλλον και τις συνθήκες που αποκαλύφθηκαν καθώς και η χρονολόγηση τους με φωταύγεια για την τελική σύγκριση. Το επόμενο βήμα είναι η εφαρμογή της αρχαιομαγνητικής μεθόδου και περιγραφή με ακρίβεια των απαιτούμενων βημάτων για το τελικό αποτέλεσμα. Απομαγνήτιση με εναλλασσόμενο πεδίο και θερμική απομαγνήτιση χρησιμοποιούνται για τον μαγνητικό καθαρισμό. Τα δείγματα εμφανίζουν διαφορετική ανταπόκριση στις δύο μεθόδους και εμφανίζονται στοιχεία ύπαρξης μαγνητικά «σκληρών» φάσεων μαζί με τις «μαλακές» σε αρκετές περιπτώσεις. Έπειτα αναφέρονται τα πειράματα μαγνητικής ορυκτολογίας που πραγματοποιήθηκαν και σχολιάζονται τα αποτελέσματα τα οποία επιβεβαιώνουν την παρουσία δύο μαγνητικών φάσεων .Για τον υπολογισμό της τελικής τιμής αρχαιοδιεύθυνσης απορρίπτονται όσα δείγματα αποκλίνουν σημαντικά απο την μέση κατανομή. Με βάση τα αποτελέσματα της αρχαιοδιεύθυνσης γίνεται η αρχαιομαγνητική χρονολόγηση η οποία τοποθετεί την τελευταία χρήση των δύο κλιβάνων στα μέσα της δεύτερης χιλιετίας μ.Χ. Τέλος γίνεται μια αποτίμηση των αποτελεσμάτων, συσχετίζονται με την χρονολόγηση με φωταύγεια η οποία συγκλίνει με την αρχαιομαγνητική χρονολόγηση και εξάγονται συμπεράσματα καταλληλότητα του υλικού για αρχαιομαγνητική μελέτη, καθώς και την ηλικία των κεραμικών εργαστηρίων της ευρύτερης περιοχής που λειτούργησαν κατά την δεύτερη χιλιετία μ.Χ.

Archaeomagnetism is one of the contributions of exact sciences to archaeology in its effort to study and date prehistoric and historic fired structures. For the geophysical research, it aims to the study of the “fossilized” magnetization recorded by the baked clays and the derived conclusions on the evolution of the geomagnetic field elements with time. In the present dissertation the archaeomagnetic study of two ceramic kilns unearthed in 2010, during the excavations for the new subway (METRO) in the area of the main railway station of Thessaloniki, is presented. In the initial chapter a historical review on the efforts to understand the geomagnetic field properties diachronically is exposed. Following to this, the main categories and properties of the characteristic minerals within the baked clays are examined, together with the procedures that make the acquisition of magnetization possible. The presentation of the archaeomagnetic protocol followed is presented in the next chapters. This includes sampling procedure, preparation of samples in the laboratory and measurements of the remanence, including those of magnetic mineralogy necessary in order to define the magnetic minerals present in the examined material and their potential to record a reliable magnetization. The main part of the dissertation is the archaeomagnetic study of the two kilns, OSE1 and OSE2. After the archaeological information about their emplacement within the site, their dating with thermoluminescence is given. The next step is the application of the method giving in detail all followed steps, e.g demagnetization through alternating field and thermally. The samples display, in several cases, two coexisting magnetic phases, one “soft” and one “hard”. The magnetic mineralogy experiments confirm the existence of these phases while for the calculation of the mean archaeodirection a selection based on the elimination of divergent results is done. The final mean value is used in order to date the two kilns using archaeomagnetic reference curves and place their last firing within the second half of the second millennium AD. Finally, an evaluation of the obtained results, their comparison with the luminescence dating and other archaeological information are given. The conclusion refers to the suitability of the material in the area for such a study and reinforces the end of ceramic production in the broader area in the afore mentioned period, that is after 1500 AD.