Reconstruction of the features of medieval hillfort building Koksharovka-1 using geological and geomagnetical methods

Вестник ДВО РАН. 2011. № 1

УДК 550.838+902.26

Е.А.БЕССОНОВА, Н.А.КЛЮЕВ, А.Л.ИВЛИЕВ, С.А.ЗВЕРЕВ

Реконструкция застройки городища Кокшаровка-1 геолого-геомагнитными методами

Комплексные геолого-геомагнитные исследования культурного слоя средневекового городища Кокшаровка-1 (2009 г.) позволили получить уникальную информацию, необходимую для понимания археологического памятника. Выявлены фундаменты средневековых строительных конструкций, скрытые в современных геологических отложениях континентальной части Приморья, реконструированы особенности застройки северо-восточной части городища, установлены районы добычи и способ транспортировки строительных материалов.

Ключевые слова: микромагнитное картирование, средневековое городище, культурный слой.

Reconstruction of the features of medieval hillfort building Koksharovka-1 using geological and geomagnetical methods. E.A.BESSONOVA, S.A.ZVEREV (V.I.Il’ichev Pacific Oceanological Institute, FEB RAS, Vladivostok), NA.KLUYEV, A.L.IVLIEV (Institute of History, Archeology and Ethnography of the Peoples of the Far East, FEB RAS, Vladivostok).

Complex geological and geomagnetic researches of the Koksharovka-1 medieval hillfort cultural layer (2009) allowed getting unique information required for understanding the archeological site. Foundations of the medieval building constructions hidden in the present continental geological deposits of Primorski Krai have been reasonably revealed; features of the hillfort buildings in the north-east part have been reconstructed; areas of taking building materials and transportation ways have been established.

Key words: micromagnetic mapping, medieval hillfort, cultural layer

Существование государства Бохай (698-926 гг.) на территории Приморья совпало с кратковременной трансгрессией уровня моря [6] и потеплением климата [8]. Конец первого тысячелетия характеризовался значительным повышением объема речного стока [12], резким увеличением паводков, вследствие чего большинство бохайских поселений, расположенных в низинах на речном побережье, перекрыто различными по мощности рыхлыми отложениями верхнеголоценового возраста. Остатки строительных конструкций, как правило, не видны на поверхности. Одно из таких городищ, Кокшаровка-1, расположено в низменной, заболоченной долине р. Уссури на левом берегу ее притока (р. Кокша-ровка). Для постройки укрепленного поселения, вероятно, была использована пойменная возвышенность. Об этом свидетельствует неправильная форма городища, валы которого ограничены естественными водотоками. Памятник известен с конца XIX в., разведочные работы на нем проводили А.П.Окладников, Э.В.Шавкунов, О.С.Галактионов и др. [10], однако его раскопки были начаты только в 2008 г. (рис. 1).

Судя по размерам, Кокшаровка-1 было довольно крупным поселением: площадь памятника около 16 га (периметр его валов - 1645 м.) сопоставима с Краскинским

БЕССОНОВА Елена Александровна - кандидат геолого-минералогических наук, научный сотрудник, ЗВЕРЕВ Сергей Александрович - младший научный сотрудник (Тихоокеанский океанологический институт им. В.И.Ильичева ДВО РАН), КЛЮЕВ Николай Александрович - кандидат исторических наук, старший научный сотрудник, ИВЛИЕВ Александр Львович - кандидат исторических наук, заместитель директора по научной работе (Институт истории, археологии и этнографии народов Дальнего Востока ДВО РАН, Владивосток). Е-таП: belenal@yandex.ru

Работа выполнена при поддержке гранта ДВО РАН 09-111-А-11-558.

Рис. 1. Район работ. Слева - обзорная карта южного Приморья. Белый прямоугольник - границы участка, увеличенного в правой части рисунка. Стрелкой на правом рисунке показано местонахождение городища Кокшаровка-1

городищем в Хасанском районе и городищем Дачэнцзы в долине р. Суйфэньхэ (Раздольная), которые идентифицируют как окружные города Бохая. Следовательно, можно предположить, что и Кокшаровка-1 могла быть административным центром округа. Изучение коллекции керамики, собранной в процессе раскопок, позволило отнести ее к бохайскому гончарному производству на стадии его наивысшего расцвета (1Х-начало X в.) (Хорев В.А. Отчет об итогах раскопок городища Кокшаровка-1 в Приморском крае в 2008 году // Архив Ин-та археологии РАН). При раскопках 2008 г. в северо-восточной части поселения был обнаружен двухканальный кан с двумя очагами и общей дымоходной трубой, расположенный в пределах крупного здания, фундамент и границы которого, ориентированные по сторонам света, вскрыты лишь частично. Строительная конструкция предварительно интерпретирована как административное здание.

В 2009 г. проведены комплексные геолого-геомагнитные исследования культурного слоя северо-восточной части городища с целью выявления фундаментов строительных конструкций 1Х-Х вв., скрытых в современных геологических отложениях, и реконструкции особенностей застройки1. Изложение и анализ результатов этих исследований мы и ставим целью этой статьи.

В геологическом отношении район исследования находится в пределах Сихотэ-Алин-ской складчатой системы. Высокодислоцированные коренные породы складчатого основания представлены преимущественно кремнисто-вулканогенно-терригенными толщами триаса и юры, интрузивными телами верхнего мела и юры [4]. Четвертичные аллювиальные отложения, сформированные в позднем плейстоцене-голоцене, маломощным чехлом покрывают эти более древние образования [1, 3]. Верхнеголоценовые супеси и суглинки перекрыты тонким слоем (10-30 см) дерново-глеевых почв.

На территории городища Кокшаровка-1 самую верхнюю часть геологического разреза составляет культурный слой (КС). В рыхлых отложениях КС северной части укрепленого поселения преобладает мелкопесчаный, алевритовый и пелитовый материал с примесью более крупных частиц и повышенным содержанием ильменита. Состояние и минеральный состав вещества соответствуют коре выветривания метаморфических пород и магматических пород основного состава. Степень изменения угловатых и угловато-окатанных зерен, большое количество гидроокислов железа и глинистого вещества в рыхлых отложениях КС позволяют предполагать, что этот материал привнесен человеком.

1 Первый опыт таких исследований авторов статьи - детальная магнитная съемка культурного слоя Краскинско-го городища, по результатам которой сделана планировка средневекового равнинного поселения и определено местоположение наиболее информативных объектов археологического памятника [2].

Фундамент здания сложен обломками горных пород различного состава: кварциты; ороговикованные и рассланцованные алевропесчаники с глинисто-кремнистым цементом; рассланцованные и ороговикованные алевролиты с глинисто-кремнистым цементом; ороговикованные кремнисто-глинистые аргиллиты; метадолериты; андезиты; риолиты, граниты. В качестве цементирующего материала строительных конструкций поселения Кок-шаровка-1, кладок опорных стен, а также канов использовалась глина. КС раскопа 2008 г. насыщен прокаленным суглинком коричневатого цвета; обнаружено большое количество глиняной обмазки рыжевато-красного цвета, превратившейся в терракот, а также вспененные пористые куски глины темно-серого цвета.

Выходы на поверхность описанных горных пород, за исключением гранитов, находятся на расстоянии 1,5-3 км от Кокшаровки-1, выше по течению р. Кокшаровка. На этом же участке речного побережья развиты коры выветривания интрузивных пород ультраосновного состава. Гранитный массив расположен в 10 км от городища, в верхнем течении р. Кокшаровка. Для транспортировки строительных материалов на территорию поселения, вероятно, был использован естественный водоток.

Оценка магнитных свойств близповерхностной геологической среды, содержащей антропогенные включения, сделана на основе каппаметрии рыхлых отложений и элементов строительной конструкции в естественном залегании, в лабораторных условиях измерена намагниченность. Магнитная восприимчивость (ж) рыхлых отложений КС невелика - (0,51-1,5) х10-3 ед. СИ. Большинство магнитных зерен сосредоточено во фракциях мелкого песка и крупного алеврита и представлено в основном зернами магнетита с небольшой примесью обломков и минералов, содержащих мельчайшие включения магнитных кристаллов. Намагниченность отложений, насыщенных прокаленным суглинком коричневатого цвета, немного выше, ж (0,82-2,5) х 10-3 ед. СИ. Кремнисто-вулканогенно-терригенные образования намагничиваются в 3-4 раза слабее, а граниты и карбонатные сланцы - в 4-20 раз сильнее, чем рыхлые отложения КС. В гранитах выделены округлые зерна магнетита размером 0,1-0,4 мм. Содержание рудного минерала в карбонатных сланцах 10-15%, он представлен лимонитизированным магнетитом, который в виде потокообразных агрегатов развит вдоль сланцеватости. Высокими значениями магнитной восприимчивости (до 11,747 х 10-3 ед. СИ) характеризуется прокаленная глиняная обмазка. Ее остаточная намагниченность также высока, фактор Q достигает 40. Это определяется и неоднократным высокотемпературным прогревом, и минеральным составом исходной глиняной массы. В непосредственной близости от Кокшаровки-1 выходят на поверхность магматические породы Кокшаровского щелочно-ультраосновного массива, по которым развита мощная кора выветривания. В его титаномагнетитовых пироксенитах отмечено высокое содержание никеля (до 98-109 мкг/г) и кобальта (до 61-102 мкг/г ), а также железа (до 35%) [5, 9].

Для изучения верхней части геологического разреза городища Кокшаровка-1 в качестве рекогносцировочных работ выполнена магнитная съемка М 1: 2000. Антропогенные объекты в северо-восточной части археологического памятника реконструированы по результатам микромагнитной съемки М 1: 100 на 34 экспериментальных полигонах общей площадью 16 930м2. Результаты измерений наблюдаемого геомагнитного поля Т представлены в виде суммы нормального (Тп), аномального (Та) полей и поля вариаций (5Т): Т = Тп + Та + 5Т. В аномальном магнитном поле (АМП) выделен «региональный фон» (Тг) и аномалии, создаваемые антропогенными источниками (ДТа): Та = Тг + ДТа.

АМП Кокшаровки-1 М 1: 2000 характеризуется отрицательными значениями: от -67,8 до -7 нТл (рис. 2а). Повышенные значения поля отмечаются в северо-восточной части археологического памятника. На карте-схеме вида ДТа 1 : 2000 хорошо выражены суб-широтные и субмеридиональные границы локальных аномалий прямоугольной формы (рис. 2б). Амплитуды таких аномалий составляют 4-16 нТл. В восточной части археологического памятника горизонтальные размеры магнитных аномалий, расположенных

О 100 200 300 400 14 0 100 200 300 400 М

Рис. 2. Магнитное поле Кокшаровки-1 М 1 : 2000; а - АМП (Та), б - магнитное поле ДТа. Пунктирными линиями показаны границы элементов структурного плана городища

упорядоченно в субширотном направлении, составляют 100 х 80 м. Меньшие по площади аномальные участки (70 х 40 м), ориентированные горизонтальными границами по сторонам света, выделены в западной части городища. Характер расположения магнитных аномалий с учетом информации, полученной в результате раскопок, позволяет предположить, что в АМП отражен структурный план средневекового поселения. Городской вал на карте-схеме ДТа М 1: 2000 выражен цепочками знакопеременных локальных аномалий (рис. 2б).

Карты-схемы АМП и магнитного поля вида ДТа (рис. 3) М 1 : 100 построены с сечением изодинам 4 нТл. АМП меняется в широких пределах - от -1700 до 1076 нТл. Пониженными значениями поля характеризуются западная, юго-западная части, повышенными - северо-восточная. Магнитные аномалии имеют хорошо выраженную геометрически правильную форму. В АМП можно выделить несколько аномальных участков достаточно большой площади (рис. 3а): в центральной части карты-схемы к восточной границе вплотную примыкает магнитная аномалия прямоугольной формы 90 х 70 м, характеризующаяся относительно высокими амплитудами; полосовые магнитные аномалии широтной, иногда меридиональной ориентации различной ширины - от 5-10 до 20-40 м. С учетом результатов исследований раскопками городища Кокшаровка-1 в 2008 г. и сведений о внутреннем рельефе археологического памятника сделан вывод: прямоугольная аномалия магнитного поля в центральной части планшета отражает влияние магнитных масс «северной платформы», которая морфологически выражена в рельефе возвышенностью прямоугольнной формы, размерами 90 х 70 м, высотой около 1 м. Она отделена от платформы, расположенной южнее, полосами низкоамплитудных магнитных аномалий широтного простирания.

Рис. 3. Результаты детальных магнитных съемок: а - аномальное магнитное поле (Та) северо-восточной части городища Кокшаровка-1 М 1: 100; б - магнитное поле вида ДТа этой же части М 1: 100. Прямоугольниками белого цвета выделены участки раскопок 2008 г.

Магнитные аномалии, представляющие поисковый интерес, выделены на карте-схеме ДТа М 1: 100 (рис. 3б). Все аномалии характеризуются мозаичным строением. Локальные магнитные аномалии различного знака прямоугольной формы размерами до 10-12 м, имеющие характерную для территории поселения ориентацию границ - по сторонам света, прослеживаются на всей площади исследования. Амплитуды таких аномалий невелики - до 12 нТл. На основе количественной интерпретации локальных магнитных аномалий и результатов исследований раскопками в 2008-2009 гг. проведена реконструкция границ «северной платформы». По периметру с юга, востока и запада платформа ограничена полосами низкоамплитудных положительных аномалий шириной 5-10 м. С учетом расположения вытянутых узких цепочек магнитных аномалий широтного и меридионального простирания восстановлены границы фундамента ограды по периметру платформы. Во внутренней части выделены прямоугольные знакопеременные магнитные аномалии с амплитудами -30-50 нТл и высокоградиентными (до 24 нТл/м) суб-широтными и субмеридиональными границами. Размеры отдельных аномалий 10 х 7 м. Такие аномалии образуют субширотную цепочку шириной 15 м, длиной 80 м на севере платформы. С юга эта цепочка ограничена узкой (2-3 м) положительной высокоамплитудной аномалией субширотного простирания. Количественная оценка аномалообразующих объектов проведена на основе двумерного геомагнитного моделирования. Модельные разрезы представлены в виде относительно невысоко намагниченной вмещающей среды, в пределах которой расположены аномалообразующие тела в виде различно намагниченных горизонтальных пластов ограниченной мощности (рис. 4). На модельном разрезе 1 (рис. 4а), построенном в направлении запад-восток, показаны фундаменты двух строений (аналогичных исследованному раскопками). На модельном разрезе 2 (рис. 4б) видно расположение конструктивных элементов строения в направлении север-юг. В соответствии с результатами теоретических расчетов, аномалообразующими объектами являются строительные конструкции, обогащенные прокаленной глиной. Расположение строительных конструкций в северной части платформы симметрично ее центральной оси в направлении с севера на юг: по краям расположено по 3 однотипных помещения 9,5 х 10 м. Каждое имело отопительную систему - кан с очагами, размещенными симметрично на южных окончаниях восточных и западных его секций, и дымоходами, вынесенными с

внешней стороны на север к основанию трубы. Очаги канов отражены в магнитном поле «точечными» высокоамплитудными магнитными аномалиями в форме диполей с положительными полюсами на юге. Дымоходы выражены в магнитном поле низкоамплитудными локальными аномалиями меридиональной ориентировки, в некоторых случаях такие аномалии имеют форму диполя. В центре располагается помещение, фундамент которого несколько шире (12 х 10 м). Дымоход к трубе кана центрального помещения также вынесен на север. В отопительной системе центрального помещения есть дополнительные очаги на северных окончаниях западной и восточной секций кана: в северной части строе-

Рис. 4. Расчетные модели двумерных источников локальных аномалий магнитного поля антропогенного происхождения. Цифрами на модельных телах показано соотношение намагниченности вмещающих пород и археологических объектов

ния по углам фундамента выделены характерные, расположенные симметрично «точечные» диполи (магнитные аномалии), такие же, как у очагов кана, уже исследованного раскопками. Таким образом, по результатам анализа магнитных аномалий в северной части платформы выделен комплекс строений, представляющих собой помещения большого здания. В центре платформы расположена низкоамплитудная отрицательная магнитная аномалия субширотного простирания 60 х 20 м, имеюшая хорошо выраженные границы, ориентированные по сторонам света. Во внутренней части платформы выделены низкоамплитудные локальные аномалии небольших размеров (до 10 х 10 м) прямоугольной формы, которые могут отражать расположение отдельных строений с признаками отопительных систем (наличие «точечных» магнитных диполей, создаваемых бытовыми очагами) и без них. Одно из таких строений находится в самом центре платформы. В южной и центральной частях «северной платформы» низкоамплитудные магнитные аномалии ограниченных размеров и геометрически правильной формы, вероятно, отражают положение в плане фундаментов отдельных строений, при сооружении которых для обмазки было использовано небольшое количество глины. Реконструкция расположения фундаментов и отопительных систем строительных конструкций во внутренней части «северной платформы» показана на рис. 5.

В целом такая планировка, включающая симметричное, со строгой ориентировкой по сторонам света и обращением фасадов на юг зданий-дворцов с кановой отопительной системой, внутренними стенами, делящими здание на отдельные помещения, окружающими галереями и далеко вынесенными на север квадратными основаниями дымовых труб, характерна для столичных городов Бохая. В частности, так выглядят комплекс из дворцовых зданий № 3, 4 и 5 на городище Средней столицы Бохая Сигучэне в уезде Хэлун провинции Цзилинь [11] и так называемый спальный дворец в Дворцовом городе Верхней столицы Бохая Лунцюаньфу в Дунцзинчэне уезда Нинъань провинции Хэйлунцзян КНР [7]. Общие размеры (около 1200 м2) здания на городище Кокшаровка-1 сопоставимы с площадью

Рис. 5. Схема интерпретации АМП городища Кокшаровка-1 М 1 : 100 и его трансформант: 1 - положение в плане строения, исследованного раскопками в 2008 г.; 2 - то же, в 2009 г.; 3-7 - предполагаемое положение в плане археологических объектов подобных 1, 2; 8-12 - предполагаемые строительные конструкции; 13 - положение в плане ограды «северной платформы». Пунктирными линиями показаны элементы архитектурного плана застройки поселения, выделенные по результатам магнитометрии

дворцовых зданий в Средней столице Бохая - на городище Сигучэн (450-1200 м2). Другой особенностью, характерной как для Бохая, так и для танской архитектуры, является расположение главных административных сооружений в северной части города. Самая крупная платформа с остатками здания на городище Кокшаровка-1 выявлена как раз в его северной части. Это свидетельствует о том, что строители кокшаровского здания были знакомы с основными принципами бохайской архитектуры, следовавшей, в свою очередь, танским традициям. Нельзя не отметить и некоторое своеобразие изучаемого нами архитектурного комплекса на городище Кокшаровка-1. Наряду с выявленным в северной части платформы зданием в ее южной части имеются следы и других сооружений. Таким образом, здесь на единой земляной платформе, оконтуренной галереей, располагалось несколько построек, тогда как бохайские столичные дворцовые здания стояли каждое на отдельной платформе. Однако окончательно выяснить характер выявленных на этом памятнике сооружений позволят только их дальнейшие полные раскопки.

По результатам исследований раскопками в 2009 г. на участке «северной платформы», выбранном с учетом данных микромагнитной съемки, обнаружены фундаменты строительных конструкций, которые были отражены в магнитном поле характерными аномалиями.

АМП исследованной территории осложнено большим количеством локальных («точечных») высокоамплитудных знакопеременных магнитных аномалий, источниками которых, по нашему мнению, в большинстве случаев может быть современное железо.

Таким образом, комплексные геолого-геомагнитные исследования культурного слоя археологического памятника позволили выявить расположение фундаментов средневековых строительных конструкций, скрытых в современных геологических отложениях континентальной части Приморья, реконструировать особенности застройки укрепленного поселения, установить районы добычи и способ транспортировки строительных материалов. Позитивные результаты картирования городища Кокшаровка-1 с применением магнитометрии определяются прежде всего особенностями формирования антропогенной застройки, к которым следует отнести использование большого количества глиняной обмазки для сооружения отопительных систем и упорядоченность расположения строительных конструкций.

Результаты микромагнитного картирования, выявившие особенности застройки северо-восточной части археологического памятника Кокшаровка-1, успешно использованы для выбора участка раскопок в 2009 г.

ЛИТЕРАТУРА

1. Белянина Н.И. Стратиграфия отложений позднего плейстоцена-голоцена бассейна р. Уссури // Палинология: теория и практика: материалы 11-й Всерос. палинол. конф. М.: ПИН РАН, 2005. С. 31.

2. Бессонова Е.А., Ивлиев А.Л. Результаты применения магниторазведки для решения археологических задач на Краскинском городище // Вестн. ДВО РАН. 2007. № 5. C. 92-101.

3. Геология СССР. Т. 32. Приморский край. Ч. 1. Геологическое описание. М.: Недра, 1969. 696 с.

4. Голозубов В.В., Мельников Н.Г. Тектоника геосинклинальных комплексов южного Сихотэ-Алиня. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1986. 128 с.

5. Залищак Б.Л. Кокшаровский массив ультраосновных и щелочных пород (Южное Приморье). М.: Наука, 1969. 115 с.

6. Короткий А.М., Худяков Г.И. Экзогенные геоморфологические системы морских побережий. М.: Наука, 1990. 216 с.

7. Людиншань юй бохайчжэнь. Тандай бохайго гуйцзу муди юй дучэн ичжи = Людиншань и Бохайчжэнь. Остатки кладбища аристократии и столичного города государства Бохай эпохи Тан. Пекин: Изд-во Чжунго дабайкэ цюаньшу чубаньшэ, 1997. 257 с. Кит. яз.

8. Микишин Ю.А., Петренко Т.Н., Петренко B.C. Развитие ландшафтов побережья Юго-Западного Приморья в среднем-позднем голоцене // Ландшафтоведение: теория, методы, региональные исследования, практика: материалы XI междунар. конф. М.: МГУ, 2006. С. 416-418.

9. Октябрьский Р.А., Вржосек А.А., Ленников А.М., Ясныгина Т.А., Рассказов С.В., Москаленко Е.Ю., Веливецкая Т.А. Геохимия магматических пород Кокшаровского щелочно-ультраосновного массива (Приморье) и результаты микроэлементного моделирования // Тихоокеан. геология. 2008. Т. 27, № 4. С. 50-62.

10. Памятники истории и культуры Приморского края: материалы к своду. Б.м.: Б.и., 1991. 268 с.

11. Сигучэн: бохайго чжунцзин сяньдэфу гучжи тянье каогу баогао = Сигучэн: отчет об археологических полевых исследованиях остатков Средней столицы Сяньдэфу государства Бохай. Пекин: Вэньу чубаньшэю, 2007. 381 с. Кит. яз.

12. Сизиков А. М. Долгопериодические изменения гидрологического режима рек Прибайкалья в голоцене // Моделирование и прогнозирование геофизических процессов. Новосибирск: Наука, 1987. С. 36-39.