Палеогеография и археология стоянок неолита – раннего металла в устье реки Охты (г.Санкт-Петербург) /М.А. Кулькова, Т.В. Сапелко, А.В. Лудикова, Д.Д. Кузнецов, Д.А. Субетто, Е.М. Нестеров, Т.М. Гусенцова, П.Е. Сорокин //Изв. РГО. - 2010. - Т. 142, Вып.6. - С. 13-31.

ИИМК РАН, Институт озероведения РАН, РГПУ им. Герцена

– В библиотеку

Палеогеография и археология стоянок неолита – раннего металла в устье реки Охты (г.Санкт-Петербург)

На территории Санкт-Петербурга, на побережье мыса, при слиянии рек Охты и Невы, был открыт уникальный памятник эпох неолита-раннего металла – Охта 1. Для реконструкции ландшафтно-климатических условий, существовавших в этот период, проводились комплексные исследования древних культурных отложений, которые включали археологический, литологический, гранулометрический, минералого-геохимический, палинологический, диатомовый и радиоуглеродный методы. Полученные данные позволили выявить динамику развития древних культур в связи с изменением палеогеографии района. Первое население начинает осваивать побережье мелководного морского залива, после отступления Литоринового моря, около 4070 лет до н.э. Носители ямочной и ямочно-гребенчатой культурной традиции позднего неолита в первую очередь используют эту территорию как промысловую зону для охоты и рыболовства, которые, преобладали в их хозяйственной деятельности. После небольшого перерыва, связанного с ухудшением условий окружающей среды около 3500 лет до н.э., следующий этап заселения прибрежной зоны начинается около 3200-3000 лет до н.э. В это время устанавливаются теплые и влажные климатические условия, и на побережье появляются поселения с зонами жилой и хозяйственной деятельности и погребения эпохи позднего неолита-энеолита. Среди материальной культуры распространены различные типы керамики: асбестовая керамика, керамика с примесью пуха и пера, керамика с шамотом. Эти данные являются пока первыми комплексными исследованиями, проведенными на территории памятника Охта 1.

Введение

Поселение Охта 1 расположено на побережье мыса, при слиянии рек Охты и Невы. Этот памятник обнаружен при проведении охранных археологических исследований крепостей Ландскрона XIII века и Ниеншанц ХVII века на территории Санкт-Петербурга. Культурные остатки древнего поселения были вскрыты на площади более 10 000 кв.м. Раскопками в центральной и южной части мыса изучена площадь около 6000 кв.м. (рис.1). На сегодняшний день на территории Санкт-Петербурга это поселение является единственным памятником эпох неолита – раннего металла. По сохранности, количеству и разнообразию археологических находок, найденных на вскрытой площади, этот памятник можно отнести к уникальным и выдающимся объектам культурного наследия в регионе Санкт-Петербурга и Ленинградской области. Культурные слои древнего поселения перекрыты песчаными отложениями мощностью 1–1.5 м, которые залегают под погребенной почвой средневековья. Стратиграфия культурных напластований, многочисленные объекты с остатками деревянных конструкций, состав находок указывают на неоднократное заселение территории памятника в эпоху неолита и раннего металла. Поэтому реконструкция ландшафтно-климатических условий является важной задачей при исследовании археологических объектов и культурных слоев.

Методы исследования

На протяжении 2008 и 2009 годов на территории Ниеншанца проводилась совместные исследования археологов Северо-западного института Наследия с сотрудниками факультета географии Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена и группы палеолимнологии Института озероведения Российской Академии наук. В 2009 году на участке памятника Охта 1 проведены комплексные детальные исследования отложений из разреза северо-восточной стенки раскопа 7/2 (рис. 2). Образцы отбирались последовательно по 5 см от уровня абсолютной отметки 110 см. Отобрано 40 образцов с глубины 110 – 320 см. В рассматриваемом разрезе, как и в большинстве других разрезов из раскопов 7/1, 7/2, 8/2, 16, наблюдается горизонтальное залегание слоев, без следов несогласного залегания слоев и переотложения (рис.3), что свидетельствует, в целом, о стабильных условиях седиментогенеза.

Исследования отложений разреза включали археологический, литологический, гранулометрический, минералого-геохимический, палинологический, диатомовый и радиоуглеродный методы.

Стратиграфия и литолого-минералогический состав отложений разреза 7/2.

Описание литолого-минералогических характеристик отложений разреза проводилось снизу вверх. Минеральный состав фракции 0.25-0.5 мм определен под бинокуляром при 15-кратном увеличении.

Гранулометрический состав алеврито-песчаных отложений является важным показателем условий осадконакопления, характеристикой фациальных условий, гидродинамических условий седиментации. Для определения гранулометрического состава отложений использовался ситовой метод. Полученные результаты приведены в таблице 1 и обработаны методами математической статистики.

Таблица 1. Гранулометрический состав отложений из разреза северо-восточной стенки раскопа 7/2

Одним из важнейших гранулометрических параметров является средний размер частиц, который хорошо фиксирует положение эмпирического распределения состава на шкале размерностей и характеризует гидродинамический уровень среды седиментации [8]. Увеличение среднего размера гранулометрического состава обломочных пород функционально обусловлено увеличением значений критерия перемешивания материала осадков. В разрезе увеличение среднего размера обломочных частиц фиксируется на глубинах 235-240 см, 250-255 см, 285-290 см, 320-325 см. Отложения на этих глубинах подвергались наиболее сильному перемешиванию осадка.

Для оценки гидродинамических условий водоема использовались показатели: асимметрия, эксцесс, стандартное отклонение. Отложения из разреза имеют положительные значения асимметрии. Это показывает, что крупнозернистый материал в отложениях лучше отсортирован по сравнению с мелкозернистым.

Генетические диаграммы асимметрия-эксцесс построены на принципе механической дифференциации песчано-алевритовых частиц в различных фациальных условиях. К ним относятся диаграммы Г.Ф.Рожкова и К.К. Гостинцева [9,7].

На диаграмме (рис.4) показано, что часть отложений разреза была сформирована в морских условиях с активным волновым воздействием, которые могли существовать в морском заливе, другая часть отложений сформировалась во время снижения уровня воды, формирования пляжных отложений и образования мелководных речных потоков.

Распределение фракций разного размера в составе отложений, значения стандартного отклонения в размерности фракций от среднего, литолого-минералогические характеристики отложений позволяют охарактеризовать несколько этапов осадконакопления на поселении Охта 1.

Характеристика культурных горизонтов эпохи неолита – раннего металла

Нижний культурный слой (167 – 180 см) приурочен к алевриту серо-бежевого цвета с прослойками серого и красно-коричневого песка. Культурный слой на глубине 180 см, перекрыт отложениями средне-крупнозернистого песка красновато-кирпичного цвета с гравием гранитных пород, содержащими включения органики, локализованной пятнами, отдельные линзы синей глины. В отложениях обнаружено значительное количество находок. В культурном слое было зафиксировано около 30 западин – ям, связанных с промысловой и хозяйственной деятельностью человека. В крупных западинах найдены короба из коры, грузила из бересты, деревянные колы, рейки из дерева.

Верхний культурный слой поселения (200 – 260 см) связан с отложениями светло-серых алевритов и залегает над отложениями крупнозернистого песка. В слое зафиксировано более 10 ям, связанных не только с промысловой, но и жилой деятельностью человека. На участке поселения, расположенном между двумя рвами крепости Ландскрона, обнаружены остатки 2-х сооружений. Другие свидетельства жилой и хозяйственной деятельности – пятна органики с углистыми включениями, ямы с сосудами, каменные кладки. Среди них следует отметить места обработки камня с шлифовальными плитками и абразивами, отходы каменного сырья.

В верхнем слое на отметке 200 см открыты остатки двух погребений – пятна красно-коричневой супеси с включениями угольков и фрагментами ожелезненных костей, среди которых найден зуб человека. На северной границе первого пятна находились крупные валуны, образующие круг. Рядом с этим же пятном, найдено ожерелье из 15 янтарных округлых подвесок в виде пуговиц.

Материальная культура поселения (рис.5а,5б) представлена несколькими группами глиняной посуды, разнообразным каменным инвентарем и набором янтарных украшений. Кроме янтарного ожерелья, найдено еще значительное количество украшений из янтаря. Материальный комплекс поселения имеет широкий круг аналогий среди памятников эпохи неолита и энеолита Карелии, Финляндии, Прибалтики датированных IV-III тыс. до н.э.

Радиоуглеродное датирование

Радиоуглеродные даты, полученные для артефактов и органических остатков из отложений раскопов 7/2 , 7/1, 8/2 и 16 приведены в таблицах 2, 3. По радиоуглеродным датам приведены дополнительно данные для раскопов 7/1, 8/2, 16, где выделены аналогичные раскопу 7/2 литологические горизонты, в которых найдены соответствующие артефакты. В таблицах 1 и 2 представлены конвенциональные радиоуглеродные даты, полученные в радиоуглеродных лабораториях Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена и Института истории материальной культуры РАН.

Таблица 2. Радиоуглеродный возраст органогенных образцов с поселения Охта-1, полученный в Лаборатории геохимии окружающей среды РГПУ им.А.И.Герцена. (СПб)

Код лаборатории	Радиоуглеродный возраст (лет назад)	Калиброванный возраст (2) лет до н.э.	Материал	Место отбора образца
СПб_68	7288±85	6274-6007	растительная органика	р.16-1, слой отложений под западиной, н.о.80
СПб_84	7449±90	6459-6201	почва	р.16-1, слой отложений под западиной, н.о.80
СПб_83	6959±100	6013-5666	почва	р.16-1, слой отложений на уровне западины
СПб_75	5100±100	4071-3656	кора	р.16-1, н.о.105
СПб_76	5050±60	3964-3708	древесина	Р.16, западина,н.о.80
СПб_38	5030±100	3995-3640	нагар	р.7/2, №1288, О’1’, н.о. 187
СПб_73	5000±60	3989-3633	древесина	р.16, низ западины,н.о.70
СПб_112	4980±150	4066-3495	нагар	р.7/2/, кв.Д’’3, н.о. 80, заполнение ямы №4111
СПб_118	4480±100	3376-2903	нагар	р.5/1, н.о. 240-232
СПб_39	4390±100	3364-2871	нагар	р.7/2, №1074,кв.Р’7’, н.о. 192
СПб_115	4306±70	3133-2625	древесина	р.15/1, кв.Ч’14, н.о. 75,очаг
СПб_117	4308±100	3135-2828	древесина	р.15/1, кв.Ц’14, н.о. 89
СПб_116	4270±100	3116-2574	древесина	р.15/1, кв.Ч’14, н.о. 75.очаг
СПб_159	4250±100	3105-2566	древесина	р.15/1,кв. И’15’,н.о. 124-139
СПб_52	4090±150	3020-2202	нагар	р.7/1, н.о. 207, № 1003
СПб_55	4080±200	3112-2033	нагар	р.8/2,кв.П’46’, н.о. 278, № 190
СПб_41	4050±100	2884-2339	нагар	р.7/2,кв.Р’4’, н.о. 209
СПб_22	4060±130	2908-2275	уголь	р.7/2, кв.О’1’,н.о. 207
СПб_57	4000±150	2901-2133	нагар	р.7/2, обр.2, №1020, кв.О’3,н.о.203
СПб_23	4000±100	2872-2280	уголь	р.7/2,кв.П’1’,н.о. 233
СПб_124	4000±150	2901-2133	уголь	р.15/1,кв. Б/6н.о. 250
СПб_36	3950±100	2702-2141	нагар	р.7 /2, №1015,кв.О’5’, н.о. 216
СПб_56	3915±100	2675-2127	нагар	р.8/2,кв.П’42’, н.о. 269, № 149
СПб_27	3870±100	2580-2031	нагар	р.7/2, №1218,кв’11’, н.о. 218
СПб_37	3860±60	2475-2189	уголь	р.7/2, №1218,кв’11’, н.о. 218,
СПб_42	3770±100	2471-1934	уголь	р.7/2,кв. Н’4’, н.о. 213,
СПб_58	3700±100	2408-1876	нагар	р.7/2, сосуд
СПб_54	3660±200	2575-1524	нагар	р.8/2, кв.П’42’, н.о. 303, № 114
СПб_40	3650±150	2466-1665	нагар	р.8/2,кв. И’41’, н.о. 293, № 134
СПб_44	3370±100	1901-1439	уголь	р.7/2, кв.Г’5’, н.о. 249
СПб_34	3280±150	1949-1194	уголь	р.7/2, н.о. 220
СПб_47	3150±100	1639-1128	уголь	р.7/1, кв.Д’13’, н.о. 260
СПб_46	2370±100	776-346	уголь	р.7/1,кв. Ж’19’, н.о. 325
СПб_45	2300±100	601-111	уголь	р.7/1, кв.Б’15’, н.о. 340

Таблица 3. Радиоуглеродный возраст органогенных образцов с поселения Охта-1, полученный в радиоуглеродной лаборатории ИИМК РАН. (Ле)

Код лаборатории	Радиоуглеродный возраст (лет назад)	Калиброванный возраст (2) лет до н.э.	Материал	Место отбора образца
ЛЕ-8680	5090±150	4350-3500	уголь	р.7/2, кв.Ц’15, н.о.184
ЛЕ-8677	4970±140	4050-3350	уголь	р.7/2, кв.Ф’17, н.о.211
ЛЕ-8683	4900±120	4000-3350	уголь	р.7/2, кв.Н’17, н.о.203
ЛЕ-8682	4740±110	3800-3300	уголь	р.7/2, кв.Х’16, н.о.211
ЛЕ-8676	4650±140	3700-2900	уголь	р.7/2, кв.Х’15. н.о.204
ЛЕ-8679	4350±140	3400-2550	уголь	р.7/2, кв.Р’7, н.о.231
ЛЕ-8681	4160±90	2920-2480	уголь	р.7/2, кв.Н’17, н.о.253

В таблице 4 представлены две радиоуглеродные даты, полученные с помощью метода ускорительной масспектрометрии (AMS) в лаборатории Хельсинского университета. Из разреза 7/2 было отобрано пять образцов для AMS датирования из разных точек по всему разрезу. Результаты получены лишь для двух образцов, отобранных с глубин 188 см и 251 см. В остальных образцах не хватило органического вещества для анализа.

Даты откалиброваны с помощью программы OxCal 3.10 [11]. Дальше по тексту возраст указывается в календарных годах до нашей эры (кал. лет до н.э.).

Таблица 4. Радиоуглеродный возраст органогенных образцов с поселения Охта-1, полученный в радиоуглеродной лаборатории Хельсинcкого университета. (Hela)

Код лаборатории	Радиоуглеродный возраст (лет назад)	Калиброванный возраст (2) лет до н.э.	Материал	Место отбора образца
Hela-2107	9321±61	8750-8420	органика	Р.7/2, н.о. 188
Hela-2013	4472±38	3350-3020	уголь	Р.7, н.о. 251

Палинология

Обработка образцов проходила по стандартной методике [2,10]. Некоторые образцы оказались слабокарбонатны. Концентрация пыльцы в отложениях в целом невысокая. Практически все образцы просматривались под микроскопом неоднократно (по 4 препарата на образец) для набора репрезентативного количества пыльцевых зерен. Очень высокая концентрация оказалась лишь в двух интервалах: 123-128 см и 153-168 см. Спорово-пыльцевая диаграмма построена с помощью специальных программ Tilia2, Tilia Graph 2 [14] и TGView (http://www.museum.state.il.us/pub/grimm/). По результатам палинологического анализа снизу вверх выделено 6 палинозон (рис. 6).

Нижние слои серых алевритов с прослоями ожелезненного песка формировались в достаточно стабильных условиях, особенно это можно сказать о нижней и верхней части отложений, которые целиком соответствуют палинозоне 1(115-173 см). Первая половина зоны соответствует развитию в основном хвойных лесов с некоторой примесью широколиственных пород. Основной лесообразующей породой являлась ель. Далее увеличиваются открытые пространства. Распространяются луговые сообщества. Развитие лесов сокращается и при этом меняется доминанта. Доминируют широколиственные леса. Встречаются липа, вяз, дуб, граб, клен. Одновременно широкое развитие получают лещина и ольха. Присутствие культурных злаков наряду с сорными травами свидетельствует о присутствии человека. Находку единичного зерна Cerealia можно считать случайностью. На рассматриваемой территории до настоящего времени следов земледелия не обнаружено. Однако объяснением этой находки может служить ее перенос с берегов литоринового моря, где земледелие в это время уже развивалось, о чем есть свидетельства, например, на территории Литвы, Эстонии [16,21 и др.]. Перенос мог осуществляться как водой, так и людьми.

Постоянное небольшое присутствие широколиственных пород в течение всего рассматриваемого периода говорит о теплых и влажных климатических условиях. По результатам палинологического анализа можно с достаточной степенью уверенности говорить о том, что осадки всей нижней палинозоны 1 сформировались в атлантический период. Дальнейшее вытеснение хвойных лесов широколиственными может говорить о сведении лесов и присутствии человека.

Условия следующего периода, соответствующего палинозоне 2 (173-208 см), были очень неблагоприятными для накопления пыльцы. Подобные условия характерны, например, при проточных условиях водоема.

На следующем этапе, которому соответствует палинозона 3 (208-243 см), условия вновь стабилизировались. Получили распространение березовые леса. Берега активно зарастали черной и серой ольхой. Широколиственные породы также присутствуют в составе лесов. Хвойные леса в этот период на рассматриваемой территории восстановиться не успели. Наличие сфагновых мхов свидетельствует о заболачивании. Наличие рудеральных видов говорит о присутствии человека. Этот этап еще можно отнести к атлантическому периоду. Следующий период, соответствующий палинозоне 4 (243-268 см), вероятно уже принадлежит к суббореальному периоду. Здесь вновь происходит дестабилизация условий. Пыльца в отложениях вновь накапливается очень плохо, что может свидетельствовать о проточных условиях.

Следующий этап стабилизации соответствует палинозоне 5 (268-288 см). Этап, вероятно, был не очень продолжительным. Лесные сообщества представлены в основном березой и ольшаниками. Все больше увеличиваются территории открытых ландшафтов. Широко распространены влажные луговые сообщества. Появление культурных злаков с сорными растениями, в основном, из семейства гречишных, говорит о существовании земледелия на этом этапе. Заболоченность здесь также имеет место.

Заключительный этап, соответствующий палинозоне 6 (288-315 см), говорит о некотором восстановлении хвойных лесов. Широкого распространения на рассматриваемой территории они не нашли. Основные пространства занимают открытые ландшафты. Накопление пыльцы на этом этапе вновь происходит в неблагоприятных условиях. Однако условия накопления здесь несколько иные, чем в палинозонах 2 и 4.

В целом по результатам палинологического анализа можно говорить о том, что большая часть отложений сформировалась в течение атлантического и суббореального периодов, а верхняя зона – в субатлантический период. Площадь лесов постепенно сокращается (снизу вверх по разрезу). Увеличиваются открытые пространства. Активную деятельность человека можно отметить в палинозонах 1, 3 и 5.

Для более подробных заключений мы планируем продолжать работу и исследовать все отобранные разрезы.

Диатомовый анализ

Лабораторная обработка образцов на диатомовый анализ осуществлялась по стандартной методике [3]. Диатомовая диаграмма построена с помощью программы С2 [15]. По результатам диатомового анализа выделено 3 диатомовых зоны (рис.7).

Результаты диатомового анализа позволяют сделать следующие выводы:

Осадконакопление на протяжении всей исследованной истории происходило в субаквальных (литоральных) условиях, в большей или меньшей степени благоприятствовавших аккумуляции створок диатомей.

В составе диатомовых комплексов нижней части толщи (интервал, соответствующий диатомовой зоне Ni-DZ1) отмечены солоноватоводные и солоноватоводно-морские таксоны, что свидетельствует о проникновении морских вод, тогда как преобладание пресноводных видов говорит об относительно невысокой солености. Сравнительно низкое содержание солоноватоводных диатомей, для развития которых такие условия должны были быть наиболее благоприятными, заслуживает отдельного обсуждения. По-видимому, формирование диатомовых комплексов в условиях активной гидродинамики мелководья не способствовало хорошей сохранности крупных створок, каковыми обладают наиболее характерные из отмеченных здесь солоноватоводных видов (C. echineis, F. fasciculata и F. pulchella). Возможно, это также свидетельствует о том, что указанные виды были именно привнесены сюда с морскими водами, в то время как доминирующие пресноводные диатомеи, имеющие малые размеры, аккумулировались in-situ. С другой стороны, предполагаемые гидрохимические условия позволяют ставить вопрос о более широкой экологической амплитуде доминирующих таксонов, как пресноводных (A. hauckiana), так и солоноватоводно-морских (C. adhaerens) диатомей, которые могут являться эвригалинными.

Снижение концентрации створок в начале следующего этапа развития (диатомовая зона Ni-DZ2) отмечает собой эпизод изменения условий осадконакопления. Очевидно, в этот период процессы выноса тонкого осадочного материала преобладали над его аккумуляцией. В целом для рассматриваемого этапа характерно дальнейшее распреснение залива, о чем свидетельствует доминирование пресноводных диатомей, тогда как солоноватоводно-морские виды практически полностью исчезают из состава диатомовых комплексов. Увеличение содержания диатомей-обрастателей, развивающихся на прогруженных частях макрофитов указывает на активизацию процессов зарастания мелководной зоны. Резкое снижение концентрации створок указывает на изменение условий осадконакопления. Отмечаемый здесь небольшой «пик» содержания морской диатомеи G. marina, по всей вероятности, говорит о развитии процессов размыва и переотложения осадочного материала.

Заключительный этап развития связан с установлением пресноводных условий. Обстановки становятся более благоприятными для развития диатомей-обитателей донного субстрата. Отмечаемые на этом этапе фрагменты створок солоноватоводных диатомей наиболее вероятно являются переотложенными.

Геохимический анализ

Химический состав отложений разреза определен методом рентгено-спектрального флуоресцентного анализа на приборе «СПЕКТРОСКАН МАКС». Для реконструкции палеоклиматических условий методом геохимической индикации использовались данные по химическому составу тонкозернистой фракции, размером <0,25 мм. Условия осадконакопления (относительная влажность, относительная температура, изменение уровня воды в водоеме, антропогенное влияние) были оценены с помощью определенных геохимических индикаторов.

Для установления степени выветривания, связанного с увеличением температуры в гумидных зонах [5] применялся индекс химического выветривания, предложенный Несбитом и Янгом (Nesbitt, Young): CIA=Al2O3/(Al2O3+CaO+Na2O+K2O) [6]. Изменение степени увлажненности оценивалось по изменению значения Fe2O3/CaO, которое характеризует накопление гидроокислов железа в более влажных климатических условиях по отношению к карбонату кальция, преобладание которого характерного для сухих условий.

По данным Чен и др. (Chen et al.) [12] и Жанг и др. (Zhang et al.) [24] соотношения Rb/Sr и Na2O/K2O изменяются в зависимости от степени выветривания плагиоклаза и калиевого полевого шпата, и используются рядом исследователей [17,22,23 и др.] как индикаторы оценки относительного изменения температуры.

Для характеристики изменения уровня воды в водоеме использовались показатели MnO/Fe2O3, SiO2/Al2O3. Увеличение соотношения MnO/Fe2O3 отражает степень увеличения окислительного потенциала среды, тогда как уменьшение этого показателя свидетельствует о более восстановительных условиях, которые характерны для богатых органикой водоемов. Этот показатель может быть использован для характеристик изменения уровня воды в водоемах в контексте с другими данными. Соотношение SiO2/Al2O3 характеризует степень обогащенности отложений фракции 0,25-0,5 мм кремнеземом или глиноземом. Увеличение значений этого показателя связано с изменением фациальных особенностей осадконакопления, а также может быть связано с поступлением хорошо сортированного кварцевого песка, что подтверждается данными гранулометрического и литолого-минералогического анализа. Такие условия могут соответствовать литоральным условиям с повышенной волновой динамикой.

Для характеристики изменения антропогенной активности использовались значения изменения фосфатов в отложениях по разрезу. Повышенные значения по сравнению с фоновым характеризуют периоды увеличения антропогенной активности. По геохимическим данным можно реконструировать условия осадконакопления (рис.8).

Результаты исследований

Полученные данные позволяют реконструировать ландшафтно-климатические условия, существовавшие в период развития поселений эпохи неолита-энеолита. Следует отметить, что формирование отложений происходило в сравнительно спокойном мелководном водоеме-заливе, в условиях периодического увеличения или уменьшения уровня воды, об этом может свидетельствовать горизонтальное залегание слоев со слоистой ритмичностью. Отложения глубоководных условий залива при понижении уровня воды сменяются отложениями пляжа, а дальнейшее понижение уровня воды приводит к установлению континентальных условий с развитием водных потоков и формированию слоев грубообломочных аллювиальных отложений.

По данным спорово-пыльцевого анализа в отложениях палинозоны 1(115-173 см) постоянное небольшое присутствие широколиственных пород в течение всего рассматриваемого периода говорит о теплых и влажных климатических условиях и можно с достаточной степенью уверенности говорить о том, что осадки всей нижней палинозоны 1 сформировались в атлантический период.

Формирование отложений, залегающих на глубине 110-140 см, происходило в условиях неглубокого, хорошо аэрируемого водоема. Данные гранулометрического анализа показывают, что отложения были сформированы в морских условиях залива с активным волновым воздействием. Повышенные значения SiO2/Al2O3 отражают обогащение осадков кварцем по сравнению с глинистыми и полевопаштовыми минералами при формировании хорошо сортированных кварцевых алевритов. Повышенные значения MnO/Fe2O3 характеризуют преобладание окислительных условий в процессе осадконакопления, которые возникают в хорошо аэрируемых водоемах. Присутствие в составе диатомовых комплексов пресноводных, солоноватоводных и солоноватоводно-морских диатомей позволяет предположить, что на рассматриваемом этапе осадки формировались в условиях распресненного морского залива. Плохая сохранность солоноватоводных диатомей, представленных главным образом крупными экземплярами, вероятно, свидетельствует об активной гидродинамике, что характерно для мелководья. Для органогенных отложений получены радиоуглеродные даты, находящиеся в пределах от 6459 лет до н.э. до 5666 лет до н.э., которые фиксируют период максимума Литориновой трансгрессии. Отложения, залегающие на глубине 120-140 см, по данным гранулометрического анализа были сформированы при уменьшении уровня воды в водоеме, формирование отложений происходило в прибрежных условиях пляжа. По данным геохимического анализа рассматриваемые отложения были сформированы в условиях интенсивного химического выветривания при увеличении температуры и влажности. В отложениях на этой глубине появляются отдельные археологические находки. Наиболее ранние радиоуглеродные даты, полученные для угля и древесины из археологических раскопов от 4071 лет до н.э. до 3633 лет до н.э. Можно предполагать, что именно в этот период здесь появляется первое населения, которое приходит на освобожденную от воды после Литориновой трансгрессии территорию. Незначительное увеличение уровня воды фиксируется на глубине 140-150 см. На глубине 150-153 см происходит следующее уменьшение уровня воды в водоеме и формирование отложений в мелководных условиях пляжа. В этом горизонте по данным геохимического и палинологического методов фиксируются следы повышенной антропогенной активности. В это время на прилегающих территориях были развиты хвойные леса с некоторой примесью широколиственных пород: липы, вяза, дуба, граба, клена. Основной лесообразующей породой была ель, что подтверждается и археологическими исследованиями. В одной из древних проток, которые образовались после отступления моря, и впадали в мелководный залив, был обнаружен ствол ели с ветками и шишками. В культурном слое были найдены фрагменты обработанной и обгоревшей древесины из ели. Одновременно широкое развитие получают лещина и ольха. Орехи лещины также очень часто встречаются в культурном слое поселения, она использовалась при изготовлении изделий из дерева и коры. В данной палинозоне обнаружено большое количество пыльцы сорных растений, сопутствующих человеку Plantago, Rumex, Centaurea cyanus, Artemisia, Ambrosia artemisifolia и другие. Археологические находки из этого слоя представлены грузилами из сланца и бересты, наконечниками стрел из кремня и сланца, камнями-абразивами. Также были найдены фрагменты керамики, изготовленной из глины с добавлением в тесто в качестве отощителя дресвы различных кристаллических пород. Керамика покрыта гребенчато-ямочным и ямочным орнаментом, сосуды украшены круглыми, овальными или ромбической формы ямками и рядами гребенчатого штампа. Очень часто встречаются фрагменты сосудов, на которых орнамент составляют ряды небольших ямок с плоским дном. Сосуды имеют прямое или слегка прикрытое горло, венчики часто украшены гребенчатым штампом. Возраст, полученный по нагару со стенок сосуда такого типа, составляет 4066-3495 лет до н.э. По типологии каменных орудий, орнаментации и морфологическим особенностям глиняной посуды можно отнести остатки этой материальной культуры к периоду позднего неолита, что подтверждается данными радиоуглеродного датирования.

Следующий период соответствует палинозоне 2 (173-208 см). В отложениях грубозернистого песка отмечается резкое снижение концентрации пыльцы. Можно отметить, что существовали очень неблагоприятные условия для накопления пыльцы, которые могли устанавливаться, например, в проточных водоемах. Также для этого этапа, по данным диатомового анализа, характерно дальнейшее распреснение залива.

По данным гранулометрического анализа можно отметить, что отложения крупнозернистого песка красно-кирпичного цвета на глубине 180-190 см сформировались при уменьшении уровня воды, и привноса грубозернистого материала, формирование происходило в проточных условиях. По данным геохимического анализа в отложениях этого слоя фиксируется пониженная антропогенная активность. Для органогенных остатков и углистых частиц из этого слоя получены радиоуглеродные даты: гл. 184 см (3700-2900 лет до н.э.), гл.188 см (8750-8420 лет до н.э.), гл.191 см (4050-3350 лет до н.э. (3800-3300 лет до н.э. Вероятно, в период около 3500 лет до н.э. происходит развитие системы речных мелководных проток. Некоторый разброс в датах и появление даты 8750-8420 лет до н.э. можно объяснить перемывом речными водами более древних отложений, переотложение легких органогенных остатков и накопление их вместе с аллювиальными отложениями. Начиная с глубины 190 см, отмечается переход к алевритовым отложениям. В этих отложениях, на глубине 195-210 см появляются включения углистых остатков и ортштейнов (ожелезненные корешки). Условия седиментации могут быть охарактеризованы как прибрежные, мелководные.

Этап, который соответствует палинозоне 3 (208-243 см), можно охарактеризовать более стабильными условиями. Происходит распространение березовых лесов. Берега зарастают черной и серой ольхой. Широколиственные породы также присутствуют в составе лесов. Наличие сфагновых мхов свидетельствует о заболачивании. Происходит увеличение содержания диатомей-обрастателей, развивающихся на прогруженных частях макрофитов, что позволяет говорить о зарастании мелководной зоны. Данные геохимического и гранулометрического анализов свидетельствуют, что формирование отложений происходило в условиях колебаний уровня воды в мелководном водоеме. Фиксируется усиление процессов химического и физического выветривания пород, что отражает изменение климатических условий в сторону более влажного и теплого климата. В нижнем прослое, сформировавшемся при уменьшении уровня воды, в континентальных условиях (пляж), по данным геохимического и палинологического методов, регистрируется повышение показателя антропогенной активности. Артефакты, найденные в этом горизонте, свидетельствуют о следующем этапе заселения этого места и относятся, преимущественно, к эпохе позднего неолита-энеолита. Были выявлены следы человеческой деятельности, связанные не только с промысловой деятельностью, но также остатки «жилых площадок» с крупными пятнами органики, ямами и скоплением находок возле них. Среди них следует отметить места обработки камня – нуклеусы и скопления отходов каменного сырья, включая мелкие отщепы; шлифовальные плитки, абразивы. Также к этому горизонту относятся два погребения с костными остатками и янтарными украшениями. Керамику, найденную в этом культурном слое можно отнести к трем группам. В первую группу входит посуда, в качестве отощителя к глиняному тесту, в которой, использовалась дресва метаморфических пород с асбестом и другими компонентами. Сосуды с примесью асбеста имеют слегка прикрытую или прямую формы, диаметром 30-50 см. Венчики прямые, вогнутые внутрь (Г-образные) или утолщенные. На большинстве венчиков имеется орнамент в виде оттисков гребенчатого штампа или неглубоких ямочных вдавлений, а также плотными рядами широкого гребенчатого штампа, образующего узор в виде узких треугольников. Для одного сосуда с примесью асбеста по нагару получена радиоуглеродная дата 3364 – 2871 лет до н.э. Сосуд украшен разреженными рядами тонкого гребенчатого штампа, образующего треугольники. Другой сосуд имеет дату по нагару 2580 – 2031 лет до н.э. Он орнаментирован плотными рядами широкого гребенчатого штампа, образующего узор в виде узких треугольников. Орнаментация сосудов характерна для керамики «типа Войнаволок» XVII в Карелии [4]. Вторая группа – керамика пористая с органическим отощителем. На поверхности заметны следы заглаживания гребенчатым штампом. Сосуды крупные диаметром 30-60 см. изготовлены из тощих глин смектитового состава. Отощитель: преимущественно, органическое вещество (пух или пух+перо). Сосуд украшен разряженными рядами неглубоких овальных ямок, венчик слегка загнут внутрь и орнаментирован короткими насечками. По нагару получена дата 2702-2191 лет до н.э.). Третья группа керамики этого периода содержит в качестве отощителя органические и минеральные добавки, в основном, шамот. Керамика орнаментирована в различной технике: ямочная, гребенчатая с узором в виде «елочки». В этой технологической группе имеется плоскодонный сосуд без орнамента и толстостенная керамика украшенная оттисками сетки, нанесенной по ткани широким гребенчатым штампом. Типологический и морфологический анализ археологических находок из этого культурного слоя показывает хорошую корреляцию с данными относительной и абсолютной хронологии, полученными естественнонаучными методами. Для углистых включений из этого горизонта получены следующие радиоуглеродные даты: гл.196 см (2700-2191 лет до н.э.), гл.208 см (2475-2189 лет до н.э.), гл. 211 см (3400-2550 лет до н.э.), гл.213 см (2872-2280 лет до н.э.), гл. 233 см (2920-2480 лет до н.э.).

По данным спорово-пыльцевого анализа следующий этап изменений в растительном покрове соответствует палинозоне 4 (243-268 см). Пыльца древесных и травянистых пород встречается здесь примерно в одинаковых количествах. Среди древесных пород преобладает пыльца березы и ольхи. К концу зоны появляется пыльца лещины. В целом, можно отметить, неблагоприятные условия для сохранности пыльцы и ее переотложенность. Данные диатомового анализа указывают на осадконакопление в литоральной зоне. По данным гранулометрического и геохимического анализов отложения, относящиеся к этому периоду, были сформированы в условиях нестабильного гидрологического режима, с высокой волновой деятельностью. Климат можно охарактеризовать, как умеренный. Антропогенная активность низкая. Можно предположить, что данный тип отложений был сформирован в условиях развития дельты речной системы, впадающей в мелководный морской залив. Из отложений этого слоя получены радиоуглеродные даты по углю: гл.240 (1639-1128 лет до н.э.), гл.251 (3350-3020 лет до н.э.). Образец угля с датой 3350-3020 лет до н.э., вероятно, является переотложенным из нижнего горизонта.

Следующий этап стабилизации соответствует палинозоне 5 (268-288 см). На этом этапе в лесных сообществах преобладают береза и ольшаники, увеличиваются территории открытых ландшафтов. Широко распространены влажные луговые сообщества. Появление культурных злаков с сорными растениями, в основном, из семейства гречишных, говорит о существовании земледелия на этом этапе. Происходит заболачивание прибрежных территорий. Данные геохимического и гранулометрического анализов также свидетельствуют о снижении уровня воды в водоеме и заболачивании. Смена характера седиментации фиксируется по резкому уменьшению концентрации диатомей в осадках, в частности, можно предположить некоторый размыв отложений. Вероятно, в этот период здесь вновь появляются люди – представители эпохи бронзы.

В заключительный этап формирования отложений (палинозона 6, 288-320 см), происходит развитие хвойных лесов, но широкого распространения на рассматриваемой территории они не нашли. Основные пространства занимают открытые ландшафты. По данным диатомового анализа этот период связан с установлением пресноводных условий. Преобладание в составе диатомовых комплексов донных диатомей свидетельствует о малой глубине и об отсутствии зарослей макрофитов. По данным геохимического анализа в этот период увеличивается антропогенная нагрузка. Для этого слоя получены радиоуглеродные даты по углю: гл.305 (776-346 лет до н.э.), гл.320 (611-111 л. до н.э.). Находки эпохи бронзы, римского времени, относящиеся к I тыс. до н.э. – середине I тыс. н.э., практически неизвестные ранее в бассейне реки Невы, представлены на исследуемой территории единичными находками: каменный топор, фрагменты керамических сосудов, украшения, найденные в слое с остатками очажных ям.

Выводы

Формирование голоценовых отложений из разреза 7/2 происходило в условиях мелководного залива при периодическом подъеме и снижении уровня воды. Горизонтальная слоистость отложений, ритмичность которых обусловлена колебаниями уровня воды, археологические артефакты, типологически связанные с определенными прослоями отложений, анализ распределения радиоуглеродных дат, который показывает четкую корреляцию комплексов полученных дат по разным типам орагногенных материалов с выделенными стратиграфическими комплексами – все эти фактические данные свидетельствуют о формировании отложений и связанных с ними остатков материальной культуры в основном in situ в результате процессов седиментогенеза. Можно отметить незначительные процессы перемывания уже образовавшихся слоев, которые проявляются по площади их распространения в результате подъема уровня воды. Данные мультидисциплинарных исследований позволяют выделить следующие основные этапы развития палеогеографических и культурно-исторических событий в районе устья реки Охты в течение голоценового периода.

В период 6459-5666 лет до н.э., во время максимума литориновой трансгрессии район устья реки Охты представлял собой открытый, мелководный, опресненный залив Литоринового моря, который находился в свободном сообщении с морем. В силу того, что волны, вступавшие в этот залив, встречали здесь более спокойную воду, живая сила их уменьшалась, и транспортируемый волнами песок отлагался при входе в залив, образуя на дне его песчаную косу, которая, увеличиваясь, постепенно поднялась до поверхности воды и отгородила Охтинский залив от моря, превратив его в лагуну. По мере понижения уровня Литоринового моря, происходит частичная изоляция Охтинского залива и заболачивание его прибрежной зоны. Наши данные хорошо коррелируются со стадиями развития Литоринового моря, которые рассмотрены ранее различными авторами [1,13,18,20 и др.].

Появление первых людей на этой территории относится к периоду около 4070 лет до н.э. Когда море отступает, люди начинают осваивать побережье мелководного морского залива. Носители ямочной и ямочно-гребенчатой культурной традиции позднего неолита в первую очередь используют эту территорию как промысловую зону для охоты и рыболовства, которые, преобладали в их хозяйственной деятельности.

Следующий этап, который начинается около 3500 лет до н.э., характеризуется ухудшением климатических условий, обмелением побережья и формированием системы мелководных речных проток. Археологических находок, относящихся к слоям этого периода, не было зафиксировано. Возможно, резкое уменьшение уровня воды и формирование мелководных речных проток делает сложным дальнейшее развитие промысловой деятельности, особенно рыболовства и древнее население ищет другие экологические ниши.

Изменение ландшафтно-климатических условий около 3200-3000 лет до н.э. делает эту территорию снова привлекательной для обитания. Формируются прибрежные условия мелководного, периодически заболачивающегося бассейна. Широкое распространение получили березовые леса. Берега зарастают черной и серой ольхой. Широколиственные породы также присутствуют в составе лесов. Климатические условия достаточно теплые и влажные. В этот период на побережье появляются поселения с зонами жилой и хозяйственной деятельности и погребения эпохи позднего неолита-энеолита. Керамика представлена различными по составу теста типами: асбестовая керамика, керамика с примесью пуха и пера, керамика с шамотом Пик антропогенной активности населения приходится на период 2800-2100 лет до н.э.

Около 1500 лет до н.э. палеогеографическая обстановка на рассматриваемой территории вновь изменяется. Климатические условия характеризуются как нестабильные. Данная территория представляет собой дельту речной системы, впадающей в мелководный морской залив. По-видимому, такая обстановка могла сложиться при формировании в этот период реки Невы и образовании ее дельты. М.Саарнисто [19] отмечает, что образование реки Невы около 1350 года до н.э. привело к выносу большого количества песчано-алевритовых отложений в Финский залив и в течении 300 лет происходил рост дельты и формирование ее надводной части. Следующий этап заселения этой территории связан с появлением носителей культурных традиций эпохи бронзы и римского времени. Вероятно, к этому периоду относятся свидетельства развития сельского хозяйства и земледелия.

Результаты комплексных археологических и палеогеографических исследований, полученные на основе детального изучения разреза культурных отложений на одном из раскопов памятника, позволяют охарактеризовать культурно-хронологическую последовательность комплексов эпох неолита – раннего металла и реконструировать ландшафтно-климатические условия, которые существовали в это время на территории мыса при слиянии рек Охты и Невы. В настоящее время продолжаются исследования по другим раскопам на памятнике Охта-1, которые позволят уточнить полученные данные. Нужно также отметить, что палеоландшафт рассматриваемой территории с древнейших времен и до сегодняшнего дня представляет уникальное сочетание различных географических компонентов среды, которые являлись удобными для развития хозяйственной деятельности древнего населения. Кроме того, этот участок занимает выгодное стратегическое местоположение. Поэтому древнее население появляется здесь, как только происходит освобождение этой территории от вод древнего Балтийского (Литоринового) моря и существует почти непрерывно до наших дней.

Environment and archaeology of Neolithic-Early Metal Age settlements at the Mouth of the Okhta River, St.Petersburg city

The unique archeological site of Neolithic-Early Metal Age – Okhta 1, was excavated at the mouth of the Okhta River, located in the St.Petersburg city. The past environment of the ancient settlements was reconstructed by means of investigations of cultural layer deposits by complex of research methods: archaeological, lithological, mineralogy-geochemical methods, pollen, diatoms analysis, radiocarbon dating. The obtained data allowed us to connect the dynamics of cultural development with changes of region paleogeography. The first people occupation of coast of shallow sea bay has occurred at 4070 cal BC, after Litorina transgression. The prehistoric people of Late Neolithic period have used mainly coast zone for the fishing. The ceramic potteries are ornamented with imprints of pits and comb. After climatic deterioration at 3500 cal BC, the next occupation of coastal zone has begun at 3200-3000 cal BC. This was the warm and humid climatic period. The artifacts of settlements and burials of Late Neolithic-Early Metal period were found. Among the material culture the different ceramics types are widespread: ceramic with asbestos temper, ceramic with down and feather temper, ceramic with grog temper. At present, these results are the first multidisciplinary investigations of cultural deposits from monument Okhta 1.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Александровский А.Л., Арсланов Х.А., Давыдова Н.Н., Долуханов П.М., Зайцева Г.И., Кирпичников А.Н., Кузнецов Д.Д., Лавенто М., Лудикова А.В., Носов Е.Н., Савельева Л.А., Сапелко Т.В., Субетто Д.А. Новые данные относительно трансгрессии Ладожского озера, образования реки Невы и земледельческого освоения Северо-запада России // Доклады Академии наук, т. 424, 5, 2009, С. 682-687.
2. Гричук В.П. Методика обработки осадочных пород, бедных органическими остатками, для целей пыльцевого анализа // Проблемы физической географии. Вып. 8,1940, с. 53-58.
3. Давыдова Н.Н. Диатомовые водоросли – индикаторы природных условий водоемов в голоцене. Л.: Наука, 1985. 244 с.
4. Жульников А. М. Энеолит Карелии. Петрозаводск, 1999, С.40-55; рис.27-30.
5. Калик С.А., Мазилов В.Н. Многомерный анализ в литологии// Литология и полезные ископаемые, 1998. № 3.
6. Маслов А.В., Гареев Э.З., Крупенин М.Т. , Демчук И.Г. Тонкая алюмосиликластика в верхнедокембрийском разрезе Башкирского мегантиклинория (к реконструкции условий формирвания)., Екатеринбург, 1999.
7. Методические указания по дробному гранулометрическому анализу седиментационным способом./Под общ. редакцией К.К.Гостинцева. Л., ВНИГРИ, 1989, 191 с.
8. Романовский С. И. Седиментологические основы литологии. Л.,«Недра», 1977. 408 с.
9. Рожков Г.Ф., Соловьев Б.С. Результаты систематизации дробных ситовых анализов.// Литология и полезные ископаемые, 1974, №5, с.110-117.
10. Berglund, B. E. & Ralska-Jasiewiczowa, M. Pollen analysis and pollen diagrams // Handbook of Holocene Palaeoecology and Palaeohydrology. 1986. P. 455-484.
11. Bronk Ramsey C. 2005. OxCal Program v 3.10. Oxford:University of Oxford Radiocarbon Unit.http://www.rlaha.ox.ac.uk/oxcal/oxcal.htm.
12. Chen J., An Zh., Head J. Variation of Rb/Sr Ratios in the Loess-Paleosol Sequences of Central China during the Last 130,000 Years and Their Implications for Monsoon Paleoclimatology// Quaternary Research. - 1999. Vol.51. - P. 215–219.
13. Dolukhanov P.M., Subetto D.A., Arslanov Kh.A., Davydova N.N., Zaitseva G.I., Djinoridze E.N., Kuznetsov D.D., Ludikova A.V., Sapelko T.V., Savelieva L.A. The Baltic Sea and Ladoga Lake transgressions and early human migrations in North-western Russia // Quaternary International, Volume 203, Issues 1-2, Pages 1-128 (1 July 2009), p. 33-51.
14. Grimm E. Tilia 1.12, Tilia Graph 1.18. Illinois State Museum, Springfield, 1991.
15. Juggins S. C2. A Microsoft Windows program for developing and applying palaeoecological transfer functions and for visualising multi-proxy stratigraphic datasets, version 1.4.2. University of Newcastle. 2003.
16. Kriiska, A. 2003. From hunter-gatherer to farmer – Changes in the Neolithic economy and settlement on Estonian territory. – Archaeologia Lituana, 4. Vilnius, 11–26.
17. Land M., Ingri J., Ohlander B. Past and present weathering rates in northern Sweden// Applied Geochemistry 1999 (14):761-774.
18. Miettinen A., Savelieva L., Subetto D., Dzhinoridze R., Arslanov Kh., Hyvarinen H. Palaeoenvironment of the Karelian Isthmus, the easternmost part of the Gulf of Finland, during the Litorina Sea stage of the Baltic Sea history. Boreas, 2007, Vol. 36, P. 441-458.
19. Saarnisto M., Gronlund T. Shoreline displacement of Lake Ladoga – new data from Kilpolansaari // Hydrobiologia. 1996. Vol. 322. P. 205-215.
20. Sandgren, P., Subetto, D.A., Berglund, B.E., Davidova, N.N. & Savelieva, L.A. Mid-Holocene Littorina Sea transgressions based on stratigraphic studies in coastal lakes of NW Russia. GFF, 2004, Vol. 126, P. 363-380.
21. Stancikaite M., Daugnora L., Hjelle K., Hufthammer A.K. The environment of the Neolithic arhhaeological sites in Sventoji, Western Lithuania // Quaternary International. 2009: 1-13.
22. Sverdrup, H., 1990. The kinetics of base cation release due to chemical weathering. Lund University Press.
23. Sverdrup, H., Warfinge, P., 1991. On the geochemistry of chemical weathering. In: Rosean, K. (Ed.), Chemical Weathering Under Field Conditions, Reports in Forest Ecclogy and Forest Soils, Swedish university of Agricultural Sciences. Report 63, 79-118.
24. Zhang H.C., Ma Y.Z., Wunnemann B., Pachur H.-J. A Holocene climatic records from arid northwestern China// Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology.- 2000. Vol.162. P.389-401.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ

Кулькова Марианна Алексеевна – к.г.-м.н.
Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена, доцент кафедры геологии и геоэкологии

Сапелко Татьяна Валентиновна – к.г.н.
Институт озероведения РАН, старший научный сотрудник

Лудикова Анна Валерьевна – к.г.н.
Институт озероведения РАН, младший научный сотрудник

Кузнецов Денис Дмитриевич
Институт озероведения РАН, младший научный сотрудник

Нестеров Евгений Михайлович – д.п.н.
Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена, зав. кафедрой геологии и геоэкологии

Субетто Дмитрий Александрович – д.г.н.
Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена, зав. кафедрой физической географии

Гусенцова Татьяна Матвеевна – к.и.н.
Северо-западный институт Наследия

Сорокин Петр Егорович – к.и.н.
Северо-западный институт Наследия, зам директора, руководитель Санкт-Петербургской археологической экспедиции