آنالیز عنصری و اندازه‌گیری ترکیبات تشکیل‌دهنده مصنوعات شیشه‌ای بدست آمده از مجموعه میراث جهانی تخت سلیمان و محوطه های باستانی اردبیل در شمال غربی ایران با استفاده از روش میکروپیکسی

در این مقاله، نتایج به‌دست آمده از آنالیز عنصری 36 نمونه از قطعات شیشه‌ای مکشوفه از مجموعۀ میراث جهانی تخت سلیمان و محوطه‌های تاریخی اردبیل در شمال غرب ایران که قدمت آن‌ها از دورۀ ساسانی تا دورۀ اسلامی است، ارائه شده است. نمونه‌های شیشه‌ای آنالیز شده در این پژوهش شامل نمونه‌های مطالعاتی از اشیاء تزیینی، قطعات ظروف و اشیاء نامشخص از شیشه است که در رنگ‌های سبز روشن و تیره، سبز زمردی، سفید، ارغوانی، آبی فیروزه‌ای، قهوه‌ای و مشکی ساخته شده‌اند. آنالیز عنصری این نمونه‌ها با استفاده از روش میکروپیکسی در آزمایشگاه واندوگراف پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای در ایران انجام شده است. با استفاده از میکروپیکسی، عناصر اصلی و کم مقدار تشکیل دهندۀ این شیشه‌ها اندازه‌گیری شده و با استفاده از نتایج به‌دست آمده به سئوالات مهمی در زمینۀ فن‌شناسی و تکنیک ساخت، تعیین مواد‌ اولیه مورد استفاده در ساخت و تعیین نوع شیشه‌ها و تجارت و نقل و انتقالات مواد اولیه پاسخ داده شده است. همچنین برای بررسی تفاوت‌های موجود در ترکیبات عنصری شیشه‌های به‌دست آمده از این محوطه‌ها با شیشه‌های به‌دست آمده از مناطق دیگر در ایران و جهان، اشیاء آنالیز شده در این پژوهش با نمونه‌های متعددی از محوطه‌هایی بسیار مهم از دیگر نقاط ایران و کشورهای حوزۀ شرق مدیترانه مانند سوریه، مصر، فلسطین، لبنان و کشورهای همسایه مانند عراق مقایسه شده است. نتایج به‌دست آمده از این پژوهش، نشان می‌دهد شیشه‌های آنالیز شده از این محوطه‌ها بر اساس ترکیبات عنصری و نوع مادۀ گدازآور استفاده شده در فرایند ساخت، به شش گروه مختلف و متفاوت تقسیم می‌شوند. بر اساس این تقسیم‌بندی مشخص شد که تعداد قابل توجهی از شیشه‌های آنالیز شده از این محوطه‌ها از نوع شیشه‌های سیلیکا‌سوداآهک محسوب می‌شوند که در آن‌ها از خاکستر گیاهان به عنوان مادۀ گدازآور استفاده شده است و به احتمال بسیار زیاد جزء تولیدات بومی و داخلی هستند. همچنین نتایج آنالیز، در نمونه‌های این محوطه‌ها، وجود برخی از اشیاء شیشه‌ای که منشا و محل تولید آن‌ها کاملاً غیر بومی هستند و می‌توانند بر اساس تبادلات تجاری به این مناطق وارد شده باشند را کاملاً تایید می‌کند. شیشه‌های گروه ناترون، گروه pb-ba و گروه potash از جمله نمونه‌های غیر بومی محسوب می‌شوند.

Elemental Composition of Glass Artifacts Excavated from Takht-e Suleiman World Heritage Site and Ardabil Ancient Sites in Northwestern Iran by Micro-PIXE

This paper reports and discusses elemental composition results obtained from analysis of 36 glass fragments discovered from the Takhte Suleiman World Heritage Site and Ardabil historical sites in northwestern Iran. The analyzed samples dating back to Sassanian /Islamic period. The glass objects in this study include decorative objects such as bracelet, pieces of vessels, and indefinites form such as chunk and raw materials, which are in different colors of light and dark green, emerald green, white, purple, turquoise, brown and black. Elemental analysis of these samples was performed using microPIXE technique in Van de Graaff Laboratory in the Nuclear Science Technology Research Institute in Tehran, Iran. By microPIXE analysis, the major and minor elements of these glasses were measured. Elements measured in all 36 samples include: sodium oxide (Na2O), magnesium oxide (MgO), aluminum oxide (Al2O3), silicon oxide (SiO2), phosphorus oxide (P2O5), Sulfur oxide (SO3), chlorine (Cl), potassium oxide (K2O), calcium oxide (CaO), titanium oxide (TiO2), manganese oxide (MnO) and iron oxide (Fe2O3). Chromium oxide (Cr2O3), cobalt oxide (CoO), copper oxide (Cu2O), zinc oxide (ZnO), strontium oxide (SrO) and lead oxide (PbO) were also measured in a number of samples. In addition, one sample contains barium oxide (BaO) and two samples contain tin oxide (SnO2) and arsenic oxide (As2O5). According to elemental analysis results, the important questions in technology and manufacturing technique, determining the raw materials used in manufacturing, determining the type of glass as well as investigation of trade and exchange of raw materials about analyzed glasses are answered. Furthermore, to investigate the provenance of artifacts and to determine the differences in the elemental compositions of glass excavated from Takhte Suleiman World Heritage Site and Ardabil historical sites, our elemental composition results have been combined and compared with the reported results from other sites of the Eastern Mediterranean countries, such as Syria, Egypt, Palestine, Lebanon and neighboring countries of Iran such as Iraq.