Arheologia și istoria bitumului

Bitumul - cunoscut și sub denumirea de asfalt sau gudron - este o formă neagră, uleioasă, vâscoasă de petrol, un produs secundar organic de plante descompuse. Este impermeabilă și inflamabilă, iar această substanță naturală remarcabilă a fost folosită de oameni pentru o mare varietate de sarcini și instrumente cel puțin în ultimii 40.000 de ani. Există o serie de tipuri de bitum prelucrate utilizate în lumea modernă, concepute pentru pavajarea străzilor și caselor pentru acoperișuri, precum și aditivi pentru motorină sau alte uleiuri pe gaz. Pronunția bitumului este „BICH-eh-men” în engleza britanică și „by-TOO-men” în America de Nord.

Bitumul natural este cea mai groasă formă de petrol există, format din 83% carbon, 10% hidrogen și cantități mai mici de oxigen, azot, sulf și alte elemente. Este un polimer natural cu greutate moleculară mică, cu o capacitate remarcabilă de schimbare cu variații de temperatură: la temperaturi mai mici, este rigid și fragil, la temperatura camerei este flexibil, la bitum la temperaturi mai ridicate curge.

Depozitele de bitum apar în mod natural în întreaga lume - cele mai cunoscute sunt Lacul Pitch din Trinidad și Groapa Tar din La Brea în California, dar se găsesc depozite semnificative în Marea Moartă, Venezuela, Elveția și nord-estul Alberta, Canada. Compoziția chimică și consistența acestor depozite variază semnificativ. În unele locuri, bitumul extrudează natural din surse terestre, în altele apare în bazine lichide care se pot întări în movile, și în alte altele, ea scurge din scufundări subacvatice, spălându-se ca tarballuri de-a lungul plajelor nisipoase tarmului.

În antichitate, bitumul era folosit pentru un număr imens de lucruri: ca sigilant sau adeziv, ca mortar de construcție, ca tămâie și ca pigment și textură decorativă pe ghivece, clădiri sau pielea umană. Materialul a fost de asemenea util în impermeabilizarea canoanelor și a altor transporturi de apă și în procesul de mumificare spre sfârșitul Noului Regat al Egiptul antic.

Metoda de prelucrare a bitumului a fost aproape universală: încălziți-l până când gazele se condensează și se topește, apoi adăugați materiale temperare pentru a regla rețeta la consistența adecvată. Adăugarea de minerale cum ar fi ocru face bitum mai gros; ierburile și alte materii vegetale adaugă stabilitate; elemente ceroase / uleioase, cum ar fi rășina de pin sau ceară de albine face-o mai vâscoasă. Bitumul prelucrat a fost mai scump ca obiect comercial decât neprocesat, din cauza costului consumului de combustibil.

Cea mai timpurie utilizare a bitumului a fost prin paleoliticul de mijloc Oamenii de Neanderthal acum 40.000 de ani. Pe siturile neandertale, cum ar fi Peștera Gura Cheii (România) și Hummal și Umm El Tlel, în Siria, bitumul a fost găsit unelte de piatră, probabil pentru a fixa un arbore din lemn sau fildeș la uneltele ascuțite.

În Mesopotamia, în perioada târzie Uruk și Calcolitic perioade pe situri precum Hacinebi Tepe în Siria, bitumul a fost utilizat pentru construcția clădirilor și rezistența la apă a barcilor cu stuf, cu alte utilizări.

Cercetările în surse de bitum au luminat istoria perioadei expansioniste din Mesopotamian Uruk. Un sistem de comerț intercontinental a fost creat de Mesopotamia în perioada Uruk (3600-3100 î.e.n.), cu crearea de colonii comerciale în ceea ce este astăzi sud-estul Turciei, Siriei și Iranului. Conform sigiliilor și altor dovezi, rețeaua comercială implica materiale textile din sudul Mesopotamiei și cupru, piatră și cherestea din Anatolia, însă prezența bitumului provenit din surse le-a permis cercetătorilor să pună în evidență comerț. De exemplu, o mare parte din bitumul din epoca bronzului situri siriene s-a dovedit a fi provenit din scufundările de pe Hit, pe râul Eufrat din sudul Irakului.

Folosind referințe istorice și sondaj geologic, savanții au identificat mai multe surse de bitum în Mesopotamia și Orientul Apropiat. Prin efectuarea de analize folosind o serie de spectroscopie, spectrometrie și elementare diferite tehnici analitice, acești savanți au definit semnăturile chimice pentru multe dintre infracțiuni și depozite. Analiza chimică a probelor arheologice a avut oarecum succes în identificarea provenienței artefactelor.

Schwartz și colegii săi (2016) sugerează că debutul bitumului ca bun comercial a început mai întâi, deoarece a fost folosit ca impermeabilizare pe bărci cu stuf care erau folosite pentru a transporta persoane și mărfuri peste Eufrat. Până în perioada Ubaid a începutului mileniului IV î.Hr., bitumul din surse nordice ale Mesopotamiei a ajuns în Golful Persic.

Cea mai veche barcă de trestie descoperită până în prezent a fost acoperită cu bitum, pe locul H3 de la As-Sabiyah din Kuweit, datată aproximativ 5000 î.Hr.; bitumul său a fost provenit din Ubaid locul Mesopotamiei. Probele de asfalt de pe site-ul ușor mai târziu al Dosariyah în Arabia Saudită, proveneau din scurgeri de bitum din Irak, parte a rețelelor comerciale mai larg mesopotamiene din perioada Ubaid 3.

Utilizarea bitumului în tehnicile de îmbălsămare a mumiilor egiptene a fost importantă la sfârșitul sec Regatul Nou (după 1100 î.e.n.) - de fapt, cuvântul din care derivă mumia „mumiyyah” înseamnă bitum în Arabic. Bitumul a fost un element constitutiv major pentru perioada a treia intermediară și a perioadei romane de tehnici egiptene de îmbălsămare, pe lângă amestecurile tradiționale de rășini de pin, grăsimi animale și ceară de albine.

Câțiva scriitori romani, precum Diodorus Siculus (secolul I î.Hr.) și Pliniu (secolul I d.Hr.) menționează bitumul ca fiind vândut egiptenilor pentru procese de îmbălsămare. Până la analiza chimică avansată a fost disponibilă, s-a presupus că balsamurile negre utilizate în întreaga dinastie egipteană au fost tratate cu bitum, amestecate cu grăsime / ulei, ceară de albine și rășină. Cu toate acestea, într-un studiu recent, Clark și colegii săi (2016) au descoperit că niciunul dintre balsamurile mumiei create anterior Noului Regat nu conține bitum, dar obiceiul a început în perioadele a treia intermediare (circa 1064-525 î.Hr.) și târziu (ca 525-332 î.Hr.) și au devenit cele mai răspândite după 332, in timpul ptolemeic și perioade romane.

Comerțul cu bitum în Mesopotamia a continuat bine după încheierea Epoca de bronz. Arheologii ruși au descoperit recent o amforă greacă plină de bitum pe peninsula Taman, pe malul nordic al Mării Negre. Mai multe probe, inclusiv numeroase borcane mari și alte obiecte, au fost recuperate din portul Dibba din epoca romană Emiratele Arabe Unite, care conțin sau sunt tratate cu bitum din scurgerea Hit în Irak sau alte iraniene neidentificate surse.

Studii recente în perioada pre-clasică și post-clasică Mezoamerica au descoperit că bitumul a fost folosit pentru a colora resturi umane, poate ca un pigment ritual. Dar, mai probabil, spun cercetătorii Argáez și asociații, colorarea ar fi putut rezulta din utilizarea bitumului încălzit aplicat pe unelte de piatră care au fost folosite pentru dezmembrarea acestor corpuri.

Fragmente de lumini negre strălucitoare de bitum au fost găsite împrăștiate în întregime înmormântarea navei din secolul al VII-lea la Sutton Hoo, Anglia, în special în depozitele de înmormântare, lângă resturi de cască. Când au fost excavați și analizați pentru prima dată în 1939, piesele au fost interpretate drept „gudronul de la Stockholm”, o substanță care creează prin arderea lemnului de pin, dar reanaliza recentă (Burger și colegii 2016) au identificat cioburile ca bitum provenind dintr-o sursă din Marea Moartă: dovezi foarte rare, dar clare ale unei rețele comerciale continue între Europa și Mediterana în perioada medievală timpurie perioadă.

În Insulele Channel din California, perioada preistorică Chumash a folosit bitum ca vopsea corporală în timpul întăririi, doliu și înmormântării. De asemenea, au folosit-o pentru a atașa mărgele de coajă pe obiecte precum mortare și dăunători și țevi de steatită și au folosit-o pentru a ridica puncte de proiectil la arbori și cârlige de pește pentru a-și lega cordonul.

Asfaltul a fost, de asemenea, utilizat pentru hidroizolarea coșurilor și pentru a calaui canoane. Cel mai timpuriu bitum identificat în Insulele Canalului de până acum este în depozite datate între 10.000-7.000 cal BP la Peștera Coșurilor de fum din insula San Miguel. Prezența bitumului crește în timpul Holocenului Mijlociu (7000-3500 cal BP și impresii de coșuri și ciorchini de pietricele gudronate apar încă de acum 5.000 de ani. Fluorescența bitumului poate fi asociată cu invenția canoe de scândură (tomol) în Holocenul târziu (3500-200 cal BP).

Nativii californieni au tranzacționat asfalt sub formă lichidă și tampoane în formă de mână înfășurate în iarbă și piele de iepure pentru a nu-l lipi. Creștinele terestre credeau că produc un adeziv de calitate și o calauză mai bună pentru canoe tomol, în timp ce tarballurile erau considerate inferioare.

surse

• _{Argáez C, Batta E, Mansilla J, Pijoan C și Bosch P. 2011. Originea pigmentării negre într-un eșantion de oase umane prehispanice mexicane.Jurnalul de științe arheologice 38(11):2979-2988.}
• _{Brown KM. 2016. Producție de asfalt (bitum) în viața de zi cu zi pe Insulele Canalului California.Jurnalul de arheologie antropologică 41:74-87.}
• _{Brown KM, Connan J, Poister NW, Vellanoweth RL, Zumberge J și Engel MH. 2014. Căutarea asfaltului (bitum) arheologic din Insulele Canalului California până la scufundări submarine.Jurnalul de științe arheologice 43:66-76.}
• _{Burger P, Stacey RJ, Bowden SA, Hacke M și Parnell J. 2016. Identificarea, caracterizarea geochimică și semnificația bitumului printre mărfurile morminte ale secolului al VII-lea Mound 1 Ship-Enterrop at Sutton Hoo (Suffolk, Marea Britanie). Plus unu 11 (12): e0166276.}
• _{Cârciumaru M, Ion R-M, Nitu E-C, și Ștefănescu R. 2012. Noi dovezi ale adezivului ca material hafting pe artefacte paleolitice mijlocii și superioare din Peștera Gura Cheii-Râsnov (România).Jurnalul de științe arheologice 39(7):1942-1950.}
• _{Clark KA, Ikram S și Evershed RP. 2016. Semnificația bitumului petrolier în mumiile egiptene antice. Tranzacții filosofice ale Royal Society A: Științe matematice, fizice și inginerești 374(2079).}
• _{El Diasty WS, Mostafa AR, El Beialy SY, El Adl HA și Edwards KJ. 2015. Caracteristici geochimice organice ale cretacicului superior – roca sursă a paleogenului timpuriu și corelație cu unele bitumuri și bitumuri egiptene din sudul Golfului Suez, Egipt.Arabian Journal of Geosciences 8(11):9193-9204.}
• _{Fauvelle M, Smith EM, Brown SH și Des Lauriers MR. 2012. Hafting asfalt și durabilitatea punctelor proiectile: o comparație experimentală a trei metode de hafting.Jurnalul de științe arheologice 39(8):2802-2809.}
• _{Jasim S, și Yousif E. 2014. Dibba: un port vechi de pe Golful Oman, în perioada romană timpurie.Arheologie arabă și epigrafie 25(1):50-79.}
• _{Kostyukevich Y, Solovyov S, Kononikhin A, Popov I și Nikolaev E. 2016. Investigarea bitumului din amfora greacă antică folosind MS FT ICR, schimb H / D și abordare nouă de reducere a spectrului. Journal of Mass Spectrometry 51(6):430-436.}
• _{Schwartz M, și Hollander D. 2016. Expansiunea Uruk ca proces dinamic: o reconstrucție a modelelor de schimb de la mijloc la târziu Uruk din analize izotopice stabile în vrac ale artefactelor bitumului. Revista de științe arheologice: rapoarte 7:884-899.}
• _{Van de Velde T, De Vrieze M, Surmont P, Bodé S și Drechsler P. 2015. Un studiu geochimic asupra bitumului din Dosariyah (Arabia Saudită): urmărirea bitumului din perioada neolitică în Golful Persic. Jurnalul de științe arheologice 57:248-256.}
• _{Wess JA, Olsen LD și Haring Sweeney M. 2004. Asfalt (bitum). Documentul de evaluare internațională chimică concisă 59. Geneva: Organizația Mondială a Sănătății.}