О применимости портативного рентгенофлуоресцентного анализатора Olympus Vanta M для получения количественных данных об элементном составе археологической керамики

Представлены методические исследования по изучению применимости рентгенофлуоресцентного анализатора Olympus Vanta M для получения количественных данных об элементном составе археологической керамики. В качестве объектов исследования выбраны фрагменты керамических сосудов из коллекций 7 археологических местонахождений, датируемые в хронологическом диапазоне от раннего до позднего неолита (~8,5 – 5 тыс. лет назад). Для оценки правильности результатов анализа, получаемых с помощью портативного анализатора, использовали стандартные образцы осадочных горных пород, близкие по составу к исследуемой керамике. Для большинства аналитов (Al, Si, P, K, Ca, Ti, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr, Y, Zr, Ba, Pb) наблюдали линейную корреляцию между найденными и аттестованными содержаниями (R2 ≥ 0,90), что позволило сделать вывод о надежной встроенной (заводской) калибровке для определения этих элементов. При неразрушающем анализе керамики исследование внешней, внутренней поверхностей и среза показало неоднородность распределения P, Ca, Mn, Cr, Ni, Cu и Zn в пределах одного фрагмента. Однородное распределение в разных частях фрагмента наблюдалось для Al, Si, K, Ti, Fe, Rb, Sr, Y, Zr, Ba и Pb, при определении которых относительное расхождение между результатами анализа фрагментов с использованием Olympus Vanta M и данными, полученными для измельченной керамики в соответствии с методиками сравнения, не превышало 30 %.

1. Дроздов А. А., Андреев М. Н., Ратников Д. С. и др. Определение состава исторических свинцовых стекол в условиях музейного хранения с использованием портативного рентгенофлуоресцентного анализатора / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2021. Т. 87. № 6. С. 14 – 19. DOI: 10.26896/1028-6861-2021-87-6-14-19

2. Дроздов А. А., Андреев М. Н., Бычков Е. Д. и др. Определение состава исторических стекол с использованием портативного рентгенофлуоресцентного анализатора / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2020. Т. 86. № 11. С. 13 – 19. DOI: 10.26896/1028-6861-2020-86-11-13-19

3. Вишневский А. В., Белоусова Н. Е., Лавренчук А. В. и др. Портативный РФА анализатор: новые возможности диагностики каменного сырья и идентификации его источников, оценки валидности применения метода сырьевых единиц / Проблемы археологии, этнографии, антропологии Сибири и сопредельных территорий. 2023. Т. 29. С. 90 – 96.

4. Бердников И. М., Шегутов И. С., Золотарёв Д. П. и др. Возможности неразрушающего анализа каменных артефактов на примере материалов позднепалеолитических комплексов Южного Приангарья и Верхней Лены / Изв. Иркутского гос. ун-та. Серия Геоархеология. Этнология. Антропология. 2023. Т. 45. С. 26 – 54. DOI: 10.26516/2227-2380.2023.45.26

5. Бердников И. М. Портативный рентгенофлуоресцентный анализ в археологии каменного века: ограничения и возможности / Вестник Омского университета. Серия: Исторические науки. 2025. Т. 12. ¹ 1(45). С. 151 – 158. DOI: 10.24147/2312-1300.2025.12(1).151-158.

6. Hunt A. M. W., Speakman R. J. Portable XRF analysis of archaeological sediments and ceramics / J. Archaeol. Sci. 2015. Vol. 53. P. 626 – 638. DOI: 10.1016/j.jas.2014.11.031

7. Holmqvist E. Handheld portable energy-dispersive X-Ray Fluorescence spectrometry (pXRF) / Hunt A. (ed.). The Oxford Handbook of Archaeological Ceramic Analysis. — Oxford: Oxford University Press, 2016. P. 363 – 381. DOI: 10.1093/oxfordhb/9780199681532.013.41

8. Чубаров В. М., Пашкова Г. В., Мальцев А. С. и др. Возможности и ограничения различных вариантов метода рентгенофлуоресцентного анализа при исследовании химического состава древней керамики / Журн. аналит. химии. 2024. Т. 79. ¹ 3. С. 195 – 209. DOI: 10.31857/s0044450224030019

9. Frahm E. Protocols, pitfalls, and publishing for pXRF analyses: From «know how» to «best practices» / J. Archaeol. Sci. Rep. 2024. Vol. 60. 104831. DOI: 10.1016/j.jasrep.2024.104831

10. Marino M. D., Stoner W. D., Fargher L. F., et al. Comparing three sample preparation techniques for portable X-ray fluorescence: a case study of Coarse Orange ceramic jars, Veracruz, Mexico / J. Archaeol. Sci. Rep. 2022. Vol. 41. 103315. DOI: 10.1016/j.jasrep.2021.103315

11. Wawryk M. J., Hancock E. A. Portable XRF analysis in the Joe Lord and Perth Core libraries — methodology and case studies. — Perth: Geological Survey of Western Australia, Record, 2022. — 39 p.

12. Иванов А. В., Демонтерова Е. И., Ревенко А. Г. и др. История и современное состояние аналитических исследований в институте земной коры СО РАН: центр коллективного пользования «Геодинамика и геохронология» / Геодинамика и тектонофизика. 2022. Т. 13. № 2. 0582. DOI: 10.5800/gt-2022-13-2-0582

13. Скузоватов С. Ю., Белозерова О. Ю., Васильева И. Е. и др. Центр коллективного пользования «Изотопно-геохимических исследований» ИГХ СО РАН: современное состояние методов изучения вещества на микро- и макроуровне / Геодинамика и тектонофизика. 2022. Т. 13. № 2. 0585. DOI: 10.5800/gt-2022-13-2-0585

14. Амосова А. А., Пантеева С. В., Татаринов В. В., и др. Рентгенофлуоресцентное определение основных породообразующих элементов из образцов массой 50 и 110 мг / Аналитика и контроль. 2015. T. 19. № 2. С. 130 – 138. DOI: 10.15826/analitika.2015.19.2.009

15. Пашкова Г. В., Мухамедова М. М., Чубаров В. М. и др. Сравнительный анализ методик рентгенофлуоресцентного определения элементного состава археологической керамики из малых навесок / Аналитика и контроль. 2021. Т. 25. ¹ 1. С. 20 – 33. DOI: 10.15826/analitika.2020.25.1.001

16. Pashkova G. V., Statkus M. A., Mukhamedova M. M., et al. A workflow for uncertainty assessment in elemental analysis of archaeological ceramics: a case study of neolithic coarse pottery from eastern Siberia / Heritage. 2023. Vol. 6(5). P. 4434 – 4450. DOI: 10.3390/heritage6050234