Börükçü Kurtarma Kazısındaki Arkeolojik Seramik Örneklerin Spektroskopik Analizleri

(1)

journal.phaselis.org

Disiplinlerarası Akdeniz Araştırmaları Dergisi Journal of Interdisciplinary Mediterranean Studies

Issue VI (2020)

Börükçü Kurtarma Kazısındaki Arkeolojik Seramik Örneklerin Spektroskopik Analizleri

Spectroscopic Analysis of Archaeological Ceramic Samples in Börükçü Salvage Excavation

İlker IŞIK

https://orcid.org/0000-0003-4510-6100

İsmail TARHAN

https://orcid.org/0000-0003-3353-8635

The entire contents of this journal, Phaselis: Journal of Interdisciplinary Mediterranean Studies, is open to users and it is an ‘open access’ journal. Users are able to read the full texts, to download, to copy, print and distribute without obtaining the permission of the editor and author(s). However, all references to the articles published in the e-journal Phaselis are to indicate through reference the source of the citation from this journal.

Phaselis: Journal of Interdisciplinary Mediterranean Studies is a peer-reviewed journal and the articles which have had their peer reviewing process completed will be published on the web-site (journal.phaselis.org) in the year of the journal’s issue (e.g. Issue IV: January- December 2018). At the end of December 2018 the year’s issue is completed and Issue V:

January-December 2019 will begin.

Responsibility for the articles published in this journal remains with the authors.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution- NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Citation İ. Işık – İ. Tarhan, “Börükçü Kurtarma Kazısındaki Arkeolojik Seramik Örneklerin Spektroskopik Analizleri”. Phaselis VI (2020) 203-215.

http://dx.doi.org/10.18367/Pha.20013

Received Date: 17.09.2020 | Acceptance Date: 20.12.2020 Online Publication Date: 29.12.2020

Editing Phaselis Research Project www.phaselis.org

(2)

Geliş Tarihi: 17.09.2020 Kabul Tarihi: 20.12.2020 Yayın Tarihi: 29.12.2020

VI (2020) 203-215 DOI: 10.18367/Pha.20013 journal.phaselis.org

Börükçü Kurtarma Kazısındaki Arkeolojik Seramik Örneklerin Spektroskopik Analizleri

Spectroscopic Analysis of Archaeological Ceramic Samples in Börükçü Salvage Excavation

İlker IŞIK ^ - İsmail TARHAN ^**

Öz: Bu çalışmada, 2003-2008 yılları arasında Muğla İli Yatağan İlçesi’ndeki Türkiye Kömür İşletmeleri (TKİ) dekupaj sahasında yer alan Börükçü Mevkii kurtarma kazılarından çıkarılan seramik örneklerinin kil yapısı, üretim tekniği ile fırınlama sıcaklıklarının ve şartlarının tespiti için ATR-FTIR spektroskopisi tekniği kullanılmıştır. Bu çalışmanın amacı, Börükçü bölgesinden çıkarılan seramik örneklerinin mineralojik kompozisyonlarını ve fırınlama şartlarını FTIR spektroskopisinin tüm potansiyelini kullanarak tespit etmektir.

Sunulan bu çalışma Börükçü Mevkii’ne ait seramik örneklerinin fırınlama şartlarının çalışıldığı ilk çalışma olma özelliğine sahiptir. 10 adet farklı seramik örneğine ait ATR-FTIR spektrumları, 1700-400 cm^-1 dalga sayısı aralığında alınmıştır. 2. derece türev spektrumlarından faydalanarak (2. seviye polinomal derece ve 11.

seviye Savitzky-Golay yumuşatma noktası) Börükçü’ye ait tüm seramik örneklerinin mineralojik kompozisyonu ve fırınlama sıcaklıkları başarılı bir şekilde tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre; çalışılan seramik numunelerinin çoğu mika-tipi kilden oluştuğu ve başlıca muskovit, kuvars, alçıtaşı ve meta-smektit ve ayrıca dikkate değer miktarda bir fırınlama minerali olan diopsit içerdiği tespit edilmiştir. Ağırlıklı olarak tespit edilen muskovit, diopsit ve hematit minerallerinin varlığı sebebiyle çalışılan seramik numunelerinin çoğunun 800-950 ^oC arasında yükseltgen bir hava ortamında fırınlandığı tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Arkeoloji, Seramik, Fırınlama Sıcaklığı, FTIR, Mineral Karakterizasyonu, Spektroskopi

Abstract: In this study, ATR-FTIR spectroscopy technique was used for the determination of the production technique and firing temperatures and conditions and clay structure of the ceramic samples unearthed from the Börükçü Site, which is located in Turkey Coal Enterprises (TKI) decoupage field in Mugla Province, Yatagan District, excavated from rescue excavations between 2003-2008. The aim of this study is to determine the mineralogical composition and firing conditions of the ceramic samples extracted from the Börükçü area by using the full potential of FTIR spectroscopy. This presented study has the feature of being the first study in which the firing conditions of ceramic samples belonging to Börükçü Mevkii are studied.

ATR-FTIR spectra of 10 different ceramic samples were taken in the wavelength range of 1700-400 cm^-1. The mineralogical composition and firing temperatures of all ceramic samples belonging to Börükçü were successfully determined by using the 2^nd order derivative spectra (2^nd level polynomal degree and 11^th level Savitzky-Golay smoothing point). According to the results obtained; most of the studied ceramic samples were composed of mica-type clay and contain mainly muscovite, quartz, gypsum and meta-smectite, as well as a considerable amount of diopsite which is a firing mineral. It was determined that most of the ceramic samples studied were fired in an oxidizing air atmosphere between 800-950 ^oC due to the presence of muscovite, diopsite and hematite minerals.

Keywords: Archeology, Ceramics, Firing Temperature, FTIR, Mineral Characterization, Spectroscopy

 Dr. Öğr. Üyesi, Selçuk Üniversitesi, Edebiyat Fakültesi, Kültür Varlıklarını Koruma ve Onarım Bölümü, Konya.

ilkerarkeo@selcuk.edu.tr | https://orcid.org/0000-0003-4510-6100

** Dr. Selçuk Üniversitesi, Fen Fakültesi, Biyokimya Bölümü, ismtarhan@selcuk.edu.tr | https://orcid.org/0000-0003- 3353-8635

(3)

1. Giriş

Börükçü Mevkii, antikçağda Karia Bölgesi olarak bilinen Muğla ili ve çevresi içerisinde bulunan bir yerleşim alanıdır. Lagina Kutsal Alanı ile Stratonikeia Antik Kenti’ni birbirine bağlayan kutsal yolun (via sacra) üzerinde bulunan yerleşim, Akdağ’a bağlı yamaçlık bir alan üzerinde yer almaktadır (Fig. 1).

Fig. 1. Via sacra Üzerinde Bulunan Börükçü Mevkii’nin Lokasyonu

Buradaki kazılarda Geometrik Dönem’den Arkaik, Klasik, Hellenistik, Roma ve yakın dönemlerine kadar devam eden bir kronolojik süreç gözlemlenmektedir. Seramik fırınlarının yanı sıra nekropol alanı, kutsal alanlar, zeytinyağı işlikleri, dokuma atölyeleri ve antik yol ağları açığa çıkarılmıştır.

Epigrafik çalışmalar uyarınca burasının Stratonikeia’ya bağlı demoslardan biri olan “Koliorga” ola- bileceği varsayılmaktadır¹. 2002’deki jeoradar taramalarının akabinde 2003 yılı itibarıyla başlayan kazılar 2008 yılına kadar sürmüş ve kazı çalışmaları kuzey ve güney sektör olmak üzere iki ayrı bölgeye ayrılarak gerçekleştirilmiştir (Fig. 2).

Bu çalışmada Börükçü’de bulunan seramik örneklerin karakterizasyonunu amaçlanmaktatır.

Seramik örnekler bir kazıda en yoğun bulunan ve bu nedenle bölgenin kronolojisi hakkında yorum yapma gücü veren önemli materyallerdir. Kazılarda elde edilen seramik eserlerin karakteristik yapıları, üretildikleri ham malzemenin kaynağı ile gömülü oldukları sürede oluşan çevresel faktörlerin yanında fırınlama sıcaklığı, fırınlama süresi ve fırınlama atmosferi gibi etkenlerden oldukça fazla etkilenmektedir. Seramik yapımında hammadde olarak kullanılan kil, farklı fırınlama sıcaklıklarında farklı mineral formasyonları göstermektedir. Örneğin kalkersiz kaolinitik killer, 450- 500 ^oC sıcaklıkları arasında dehidre olarak pseudo-amorf bir yapı olan meta-kaoliniti oluştur- maktadır². Artan sıcaklıkla beraber 1200 ^oC civarından sonra meta-kaolinit, mullit formu olarak

1 Aydaş 2010, 3-4.

2 Dion et al. 1998, 269-276; Shoval et al. 2005, 609-616.

(4)

bilinen ve düzenli bir kristal yapısına sahip forma dönüşmektedir³. Kalkersiz smektitik (monmorillotinik) killer 600-800 ^oC sıcaklıkları arasında dehidre olarak meta-smektiti oluştururken⁴; illit ise 550-900 ^oC sıcaklıkları arasında dehidre olarak meta-illiti oluşturmaktadır⁵.

Fig. 2. Börükçü Mevkii Kuzey Güney Sektör Dağılımı (Göğebakan Demir 2010, 45)

Kalkerli killerin fırınlanmasında 600-800 ^oC sıcaklıkları arasında kalsitin dekarbonasyonu gerçek- leşmekte ve CO2 salınımı ile sönmemiş kireç (CaO) oluşmaktadır⁶. 800 ila 900 ^oC’nin üzerindeki sıcaklıklar⁷ sönmemiş kireç ile meta-kaolinitin reaksiyonuna⁸ yol açmakta ve Ca-silikatlar oluş- maktadır⁹. Fırınlama işleminden sonra ise reaksiyona girmemiş sönmemiş kireç ile hava etkileşerek rekarbonizasyon prosesi meydana gelmekte ve rekarbonatlaşmış kalsit meydana gelmektedir¹⁰.

Fırınlama işleminin yapıldığı ortamın atmosferi ise antik seramiklerin karakteristiklerini etkileyen bir diğer önemli faktördür. Magnetit (Fe3O4) ve hematit (Fe2O3) kil içerisinde bulunan başlıca demir oksitlerdir ve fırınlama atmosferine karşı çok hassaslardır. Kuvvetli indirgen bir hava bileşimine sahip ortamda fırınlanan antik seramikler ağırlıkla magnetit kristallerine sahip olup gri tonlarında renklere sahip olurken; yükseltgen bir hava bileşimine sahip ortamda fırınlanan antik seramikler ise ağırlıkla hematit kristallerine sahip olup kırmızı-turuncu tonlarında renklere sahip olmaktadır¹¹. Tüm bu sebeplerden dolayı fırınlama sıcaklığı, fırınlama süresi ve fırınlama atmosferi

3 Shoval et al. 2011, 515-525; Shoval - Paz 2015, 213-231.

4 Muller et al. 2000, 572-585.

5 Gualtieri - Ferrari 2006, 490-501.

6 Shoval et al. 1993, 263-273; Fabbri et al. 2014, 1899-1911.

7 Shoval - Paz 2015, 213-231.

8 Macenzie - Rahman 1987, 51-69; Shoval 1988, 243-252.

9 Riccardi et al. 1999, 393-409; Ravisankar et al. 2010, 185-190.

10 Shoval et al. 2011, 515-525; Fabbri et al. 2014, 1899-1911.

11 Ravisankar et al. 2010, 185-190; Dhanapandian et al. 2012, 592-598.

(5)

gibi şartlar, antik seramiklerin mineral yapısına etki eden en önemli faktörler olarak görülmektedir.

Antik dönem seramiklerindeki arkeometrik bilgiler, içerisinde barındırdığı kil minerallerinin mineralojik kompozisyonlarının tayin ve tespit edilmesiyle elde edilebilmektedir. Bozulmuş ya da korunmuş olmasına bağlı olmaksızın bu tarz seramiklerin mineralojik kompozisyonu uygun analiz teknikleri ile tayin edilebilmektedir. Kullanımı kolay ve hızlı bir analitik teknik olan Fourier- transform infrared (FTIR) spektroskopisi, kil yapılarının tayininde olduğu kadar antik seramiklerin mineralojik kompozisyonlarının tayini ve bu yolla fırınlama sıcaklığı, fırınlama süresi ve fırınlama atmosferi hakkında yorumlamalar yapılabilmesine imkan veren faydalı ve kendini kanıtlamış bir tekniktir¹². FTIR spektroskopisi; güvenilir, ucuz, kullanımı kolay ve numuneyi yok etmeyen bir teknik olarak, arkeolojik seramik eserlerin karakterizasyonu için üstün özelliklere sahip bir teknik olarak karşımıza çıkmaktadır ve Attenuated Total Reflectance (ATR) ekipmanı ile kullanıldığında mikro numuneleme imkânı ve herhangi bir numune hazırlama işlemine ihtiyaç duymadan kullanılabil- mektedir. Ayrıca FTIR tekniği, numune yapısına zarar vermediği¹³ ve pseudo-amorf kil yapılarını da tespit edebildiği için¹⁴ X-Ray Diffraction (XRD) gibi diğer analitik tekniklere göre daha çok tercih edilmektedir.

2. Materyal ve Metot

2.1. Numunelerin hazırlanması

Börükçü mevkiinden analiz için seçilen 10 adet tanımlanabilir ve belirgin özelliklere sahip seramik parçasının fotoğrafları Fig. 3’de, analiz bilgileri ise Fig 5’de verilmiştir. Numuneler mekanik olarak barındırdığı toprak ve diğer safsızlıklardan arındırılmış ve saf su ile yıkanmışlardır. 200 mg civarında bir parça ilgili seramiklerin amorf bölgelerinden alınmış ve seramiklerin sanatsal bileşimine zarar verilmemesine dikkat edilmiştir. Alınan numuneler porselen havan kullanılarak toz haline getirilmiş ve tanecik boyutları 2 μm’den az olacak şekilde öğütülmüştür. Öğütülen numuneler 1,50 mL hacme sahip kapaklı mikrosantrifüj tüplerinde analiz edilinceye kadar muhafaza edilmiştir.

Fig. 3. Börükçü kazı alanından çıkarılan ve çalışma kapsamında incelenen seramik örnekleri

Fig. 4. Börükçü kazı alanından çıkarılan ve çalışma kapsamında incelenen seramiklerin çizimleri

12 Polymerios et al. 2014, 805-817; Papakosta et al. 2020.

13 Barilaro et al. 2008, 269-275.

14 Shoval et al. 2011 51, 525.

(6)

Numune Numarası Analiz Kodu Tipi

1 03BS04 Pişirme Kabı

2 06BS11 Testi Kulpu

3 06BS01 Tabak

4 05BS17 Unguenterium

5 06BS03 Pişirme Kabı

6 05BS14 Tava Sapı

7 05BS18 Kase

8 05BS18 Unguenterium

9 03BS04 Tabak

10 05BS17 Tabak

Fig. 5. Börükçü kazı alanından çıkarılan ve çalışma kapsamında incelenen ve ağırlık olarak Klasik ve Hellenistik dönemlere ait seramik numunelerinin listesi 2.2. ATR-FTIR ölçümleri

Numunelerin ATR-FTIR spektrumları, sıcaklık kontrollü ATR proba ve kristal döteryumlanmış triglisin sülfat (DTGS) detektöre sahip Bruker Tensor II FTIR spektrofotometre (Bruker Optic GmbH, Ettlingen, Almanya) ile alınmıştır. Cihaz OPUS (Bruker Optic) yazılımı ile kontrol edilmiştir. Tüm spektrumlar 4 cm^–1 çözünürlüğünde, 4000 to 400 cm^–1 aralığında ve tarama sayısı 128 olacak şekilde alınmıştır. 50 mg civarında öğütülmüş seramik numunesi ATR probu yüzeyine düzgün bir şekilde yayılarak ölçümler alınmıştır. Her analiz öncesi arka plan taraması alınarak ortam atmosferinin analiz sonuçlarına etki etmemesi sağlanmıştır. 2. Derece türev spektrumları (2. seviye polinomal derece ve 11. seviye Savitzky-Golay yumuşatma noktası) Savitzky-Golay türevleme metodundan faydalanarak elde edilmiştir.

3. Fırınlama şartlarının tespiti

10 adet seramik örneğine ait 4000-400 cm^-1aralığında alınan ATR-FTIR spektrumlarının ortalama spektrumu Fig. 6’da verilmiştir.

Fig. 6. 10 adet seramik örneğine ait 4000-400 cm^-1 arasında alınan ortalama ATR-FTIR spektrumu Fig. 6 incelendiğinde, ortalama ATR-FTIR spektrumunun Si-O(Si) bağlarının asimetrik gerilme (1300- 820 cm^-1), eğilme (820-520 cm^-1) ve yoğun salınma (480-420 cm^-1) hareketleri tarafından domine edildiği görülmektedir¹⁵. Spektrumdaki bir diğer dikkate değer bantlar ise sırasıyla 1634 ve 1470 cm^-1’de tespit edilen meta-smektite ait O-H eğilme¹⁶ ve rekarbonatlaşmış kalsite ait CO3 asimetrik gerilme pikleridir¹⁷.

15 Sanjurjo - Sancez et al. 2018, 43-53; 34, 35.

16 Shoval – Paz 2015, 213-231.

17 Shoval et al. 2011, 515 – 525.

(7)

Birbirini örten IR bantlarının ayrımı ve bu bantlarda gizlenmiş mineralojik bilgilerin açığa çıkarıl- ması amacıyla birçok çalışmada ATR-FTIR spektrumlarının 2. derece türev spektrumlarından faydalanılmıştır¹⁸. Çalışma kapsamında incelenen seramik örneklerinin 1700-400 cm^-1 aralığında alınan ATR-FTIR spektrumlarına ait 2. derece türev spektrumlarının (2. seviye polinomal derece ve 11. seviye Savitzky-Golay yumuşatma noktası) ortalama spektrumu ve tespit edilen IR bantları ve bunlara karşılık gelen kristal yapıları Fig. 7’de verilmiştir.

Fig. 7. 10 adet seramik örneğine ait 4000-400 cm^-1 arasında alınan ortalama 2. Derece türev ATR-FTIR spektrumu.

Al: Al-OH; An: Anortit; C: Kalsit; Di: Diopsit; Gy: Alçıtaşı; H: Hematit; L: İllit; M: Magnetit; Mc: Muskovit; MK: Meta- kaolinit; Mn: MnO2; MS: Meta-smectit; O: Ortoklas, Q: Kuvars; RC: Rekarbonatlaşmış-kalsit bantları Fig. 7 incelendiğinde seramik örneklerinin başlıca muskovit, kuvars, alçıtaşı ve pseudo-amorf meta- simektitten oluştuğu gözlemlenmektedir. Ayrıca farklı oranlarda rekarbonatlaşmış-kalsit, kalsit, meta- kaolinit, diopsit, Al-OH, illit, MnO2, ortoklas, anortit, magnetit ve hematit de tespit edilmiştir. Fig. 6’da verilen 2. derece türev spektrumları mika içerikli kalkersiz bir kil yapısına işaret etmektedir.

Çalışma kapsamında incelenen seramik örneklerinin 1700-400 cm^-1 aralığında çekilen ATR-FTIR spektrumlarının 2. Derece türevleri Fig. 8-17’de verilmiştir. Alçıtaşı ve kuvars, seramik orijinlerinin tespitinde kullanılan birer mineral olduğundan fırınlama şartlarının tespitinde maalesef kulla- nılamamıştır. Bu sebeple seramik numunelerinin fırınlama şartlarının tespiti için muskovit, meta- simektit, diopsit ve diğer tespit edilebilen mineral yapılarından faydalanılmıştır.

Fig. 8. 1 numaralı seramik örneğine ait 1800-400 cm^-1 aralığındaki 2. Derece türev spektrumu (2. 6. seviye polinomal derece ve 11. seviye Savitzky-Golay yumuşatma noktası)

18 De Benedetto et al. 2002, 177-186; Akyuz et al. 2008; 2019; 1-11; Shoval et al. 2011, 515-525; Shoval - Paz, 2015, 213-231.

(8)

Fig. 9. 2 numaralı seramik örneğine ait 1800-400 cm^-1 aralığındaki 2. Derece türev spektrumu (2. seviye polinomal derece ve 11. seviye Savitzky-Golay yumuşatma noktası)

(9)

(10)

Çalışılan seramik numunelerinin mineralojik kompozisyonları Fig. 18’de verilmiştir. Yıldız sembolleri ilgili mineralin görece miktarını belirtmektedir. Fig. 18’deki sonuçlar incelendiğinde tüm seramik numunelerinin benzer ham maddeden yapıldığı, oran değişimlerinin ise farklı üretim tekniklerinden ileri geldiği öngörülmüştür.

Fig. 18. Börükçü kazı alanına ait seramiklerin mineralojik kompozisyonları

Ör Al An C Di Gy H L M Mc MK Mn MS O Q RC

1 * * ** *** ** * ***** * * *** * ******

2 * * *** **** ** * ****** * **** * ***

3 * * * ***** * * ******** ****** * **** * ***

4 * * * ** *** ** * * ****** * * **** * ****

5 * * * ** **** * * **** * **** * *****

6 * * *** *** ** * ******** * **** *****

7 * ** ** *** * * ****** * ***** *****

8 * * ** *** ** * * **** *** *****

9 * * * *** * * * **** * ****** * ***

10 * * *** * * **** * ** * ***

Al: Al-OH Gy: Alçıtaşı Mc: Muskovit O: Ortoklas

An: Anortit H: Hematit MK: Meta-kaolinit Q: Kuvars

C: Kalsit L: İllit Mn: MnO2 RC: Rekarbonatlaşmış kalsit

Di: Diopsit M: Magnetit MS: Meta-smektit z: İz seviyede

Fig. 18’deki sonuçlar incelendiğinde tüm seramik numunelerinin yüksek seviyede muskovit içerdiği görülmüştür. Muskovite ait IR bantları fırınlama sıcaklığı arttıkça düşmekte ve 950 ^oC’den sonra tamamen kaybolmaktadır. Bu durum Börükçü seramiklerinin 950 ^oC’nin altında fırınlandığına işaret etmektedir. Fig. 3 incelendiğinde çalışılan numunelerin hali hazırda mikalı bir yapıda olduğu gözlemlenebilmektedir.

Yapılmış olan çalışmada 1634, 1138, 1045, 1038, 1036, 875 ve 467 cm^-1 frekans bantları meta- simektit varlığını gösterirken¹⁹ 1235 ve 1085 cm^-1 bantları ise meta-kaolinit varlığını göstermektedir.²⁰ Kalkersiz killerin fırınlanmasında 450-500 ^oC²¹ ve 600-800 ^oC²² fırınlama

19 Shoval et. al. 2011, 515-525; Shoval - Paz, 2015, 213-231.

20 Shoval - Paz, 2015, 213-231.

21 Dion et al. 1998, 269-276; Shoval, et al. 2005, 609-616.

(11)

sıcaklıkları sırasıyla meta-kaolinit ve meta-simektit oluşumuna yol açmaktadır. Fig. 18 incelen- diğinde çalışılan seramik numunelerinde yüksek oranda meta-simektit, kısmen düşük oranda meta- kaolinit minerali tespit edilmiştir. Bu durum seramik numunelerinin en az 450-500 ^oC’de fırınlandığını göstermektedir. 1470²³ , 1450²⁴ ve 715²⁵ cm^-1 frekanslarındaki IR bantları kalsit mine- raline ait olan CO3 gruplarına işaret etmektedir. Fig. 18 incelendiğinde tüm seramik numunelerinde az miktarda kalsit tespit edilmiştir. Bu durum çalışılan seramik numunelerinin kalkersiz ya da hafif kalkerli bir kilden üretildiğini göstermektedir. Bu IR bantlarından 1470 cm^-1, rekarbonatlaşmış kalsite aittir.²⁶ Bu konuda Shoval ve arkadaşları seramik örneklerinde tespit edilen kalsitin çoğun- lukla bozunmuş kalsitin rekarbonatlaşması ile oluştuğunu önermişler ve bu sebeple kalsit mine- ralini dikkate alarak fırınlama sıcaklığı hakkında yorumlamalar yapmanın yanlış sonuçlar verebile- ceğine dikkat çekmişlerdir.

Kalsitin dekarbonizasyonu 800 ^oC’ye kadar sürmekte ve bu seviyeden sonraki artan sıcaklık- larda “yüksek sıcaklık fırınlama mineralleri” olarak adlandırılan diopsit gibi kalsiyum-silikat içeren mineraller oluşmaktadır. 858²⁷ ve 630 cm^-1’deki²⁸ IR bantları diopsit varlığını göstermekte ve Fig. 18 incelendiğinde çalışılan seramik numunelerinde diopsit varlığı gözlemlenmektedir. Bu sonuç Börükçü seramiklerinin 800 ^oC’ye ulaşan sıcaklıklarda fırınlandığını ve ayrıca tespit edilen kalsit minerallerinin gömülü oldukları süreçte sonradan malzemeye taşındığını göstermektedir.²⁹

950³⁰ ve 435 cm^-1 olan³¹ IR bantları sırasıyla anortit (CaAl2Si2O8) and ortoklas (KAlSi3O8) mineral- lerine aitlerdir. Bu mineraller 1050 ^oC’ye kadar kristal yapılarını koruyabilmekte ve artan sıcaklıkla bozunmaktadırlar. Fig. 18 incelendiğinde çalışılan seramik örneklerindeki anortit ve ortoklas varlığı bu seramiklerin 1050 ^oC’nin altındaki sıcaklıklarda fırınlandıklarını göstermektedir.

915 cm^-1’deki IR bandı Al-OH yapısal deformasyonunu göstermektedir.³² Bu bant 600 ^oC ve üzerindeki sıcaklıklarda kaybolmaktadır. Fig. 18’e bakıldığında seramik örneklerinin çoğunun yapısındaki az miktarlarda olan Al-OH miktarı bu seramiklerin en az 600 ^oC’ye varan sıcaklıklarda fırınlandıklarını göstermektedir.

583 ve 535 cm^-1’deki IR bantları sırasıyla magnetit³³ ve hematit³⁴ varlığını göstermektedir. Fig.

18’deki sonuçlar değerlendirildiğinde çalışılan seramik numunelerindeki hematit miktarının magnetite göre kısmen daha fazla olduğu görülmektedir. Bu durum seramik örneklerindeki hakim kırmızı-turuncu rengin baskın hematit varlığından ileri geldiğini göstermektedir.

22 Shoval, 1988, 243-252; Muller et al. 2000, 572-585.

23 Shoval et al. 2011, 515-525.

24 De Benedetto et al. 2002, 177-186; Shoval et al. 2011, 515-525; 2008, 269-275; Shoval 2015, 117-122; Shoval & Paz 2015, 213-231; Papakosta et al. 2020.

25 De Benedetto et al. 2002, 177-186; Shoval 2015, 117-122; Sanjujo-Sancez et al. 2018, 43-53.

26 Shoval et al. 2011, 515-525.

27 De Benedetto et al. 2002, 177-186; Măruţoiu et al. 2018, 148-154.

28 De Benedetto et al. 2002, 177-186.

29 Ravisankar et al. 2010, 185-190.

30 De Benedetto et al. 2002, 177-186; Măruţoiu et al. 2018, 148-154.

31 Barilaro et al. 2008, 269-275; Ravisankar et al. 2010, 185-190.

32 Dhanapandian et al. 2012, 592-598; Velraj et al. 2012, 16-21.

33 Akyuz et al. 2007, 150-153; Akyuz et al. 2008, 276-280; Ravisankar et al. 2010, 185-190; Dhanapandian et al. 2012, 592-598; Velraj et al. 2012, 16-21; 2015, 934-942; Kiruba – Ganeson 2015, 594-597; Măruţoiu et al. 2018, 148-154.

34 De Benedetto et al. 2002, 177-186; Akyuz et al. 2007, 150-153; 2008, 276-280;; Ravisankar et al. 2010, 185-190;

Dhanapandian et al. 2012, 592-598; Velraj et al. 2012, 16-21; 2015, 934- 942; Kiruba – Ganeson 2015, 594-597;

Măruţoiu et al. 2018, 148-154.

(12)

Sonuç

Bu çalışmada Börükçü Mevkii kurtarma kazılarındaki seramik örneklerin nicel ve nitel özelliklerini belirleyebilmek için karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır. Böylece seramiklerin birbirleri ile olan benzerlikleri veya farklılıklarına göre üretim tekniği, üretim yeri ve pişirme sıcaklıkları gibi teknik bilgiler edinilmeye çalışılmıştır.

Börükçü seramiklerinin görsel testlerine bakıldığında 7 - 10 mm arası cidar kalınlığında üretil- mişlerdir. Munsell kataloğuna göre değerlendirildiğinde hamur rengi olarak kahverengi ile (7,5 YR 4/3 ) kırmızımsı kahve (2,5 YR 5/4) arasında değişen bir renk skalasına sahiplerdir. Seramiklerin orta kısımları pişirmeden kaynaklı olarak daha koyu renklidir. Yapılan karakterizasyon testleri netice- sinde ortaya çıkan mineralojik kompozisyonlara göre numunelerindeki hematit miktarının magnetite oranla daha fazla olduğu görülmektedir. Bu da seramik örneklerindeki kırmızı rengin baskın hematit varlığından ileri geldiğini ortaya koymaktadır.

Kil içeriği incelendiğinde numunelerinin benzer ham maddeden yapıldığı, oran değişimlerinin ise farklı üretim tekniklerinden ileri geldiği öngörülmüştür. Bununla beraber homojen bir kil yapısı bulunan seramiklerde agrega ve diğer katkı unsurları da bulunmamaktadır. Kilin morfolojisine bakıldığında genel olarak parlak simli görünümün temel sebebinin kilin içerisindeki yoğun mikalı bir yapı bulunmasından ileri geldiği anlaşılmaktadır. Örneklerde az miktarda kalsit tespit edilmiş olup bu durum kilin içeriğinde kalkerin çok az bulunduğuna işaret etmektedir. Ayrıca kalsit minerali yüzlerce yıl toprak altında kalan seramiklerin toprakla olan reaksiyonu sonucunda da bünyesine dahil olmuş olabilir. Bu nedenle kil yatağının aynı olup olmadığı ayırdını yapabilmek için buradaki kalsit oranı belirleyici bir rol oynamayabilir. Bununla birlikte içerikteki kalsitin seramiğin kil yapısında var olup olmadığı yüksek ısıda pişirmeden kaynaklı dekarbonlaşmadan anlaşılabilir.

Fırınlama sıcaklığı tespitinde muskovit, meta-simektit, diopsit ve diğer tespit edilebilen mineral yapılarından faydalanılmıştır. Sonuçlar incelendiğinde seramik numunelerinin yüksek seviyede muskovit içerdiği görülmüştür. Muskovite ait IR bantları fırınlama sıcaklığı arttıkça düşmekte ve 950

oC’den sonra tamamen kaybolmaktadır. Bu durum Börükçü seramiklerinin 950 ôC’nin altında fırınlandığına işaret etmektedir. Kalsitte oluşan dekarbonizasyon ise 800 ôC’ye kadar gözlem- lenebilir. Bu sıcaklıktan sonra diopsit (kalsiyum-silikat içerikli mineraller) meydana gelir ki bu mineraller Börükçü seramiklerinde bulunmaktadır. Bu bağlamda, seramiklerin 800- 950 ôC arasında pişirildiği sonucuna varılabilir.

(13)

BİBLİYOGRAFYA

Akyuz et al. 2007 S. Akyuz, T. Akyuz, S. Basaran, C. Bolcal, A. Gulec, “FT-IR and micro-Raman spectroscopic study of decorated potteries from VI and VII century BC, excavated in ancient Ainos – Turkey”. Journal of Molecular Structure 834-836 (2007) 150-153.

Akyuz et al. 2008 S. Akyuz, T. Akyuz, S. Basaran, C. Bolcal, A. Gulec, “Analysis of ancient potteries using FT-IR, micro-Raman and EDXRF spectrometry”. Vibrational Spectroscopy 48 (2008) 276-280.

Akyuz et al. 2019 S. Akyuz, F. Guliyev, S. Celik, A. E. Ozel, V. Alakbarov, “Investigations of the Neolithic potteries of 6th millennium BC from Göytepe-Azerbaijan by vibrational spectroscopy and chemometric techniques”. Vibrational Spectroscopy 105 (2019) 102980.

Aydaş 2010 M. Aydaş, M.Ö. 7. Yüzyıllardan 1. Yüzyıla Kadar Karya ile Rodos Devleti Arasındaki İlişkiler. İstanbul 2010.

Barilaro et al. 2008 D. Barilaro, G. Barone, V. Crupi, D. Majolino, P. Mazzoleni, G. Tigano, V. Venuti,

“FT-IR absorbance spectroscopy to study Sicilian “proto-majolica” pottery”.

Vibrational Spectroscopy 48 (2008) 269-275.

Benedetto et al. 2002 G. E. De Benedetto, R. Laviano, L. Sabbatini, P.G. Zambonin, “Infrared spectroscopy in the mineralogical characterization of ancient pottery”. Journal of Cultural Heritage 3 (2002) 177-186.

Dhanapandian et al. 2012 S. Dhanapandian, C. Manoharan, P. Sutharsan, “Applications of FTIR and 57 Fe Mössbauer Techniques in Studies of Recently Excavated Indian Archaeological Pottery”. Acta Physica Polonica A 121 (2012) 592-598.

Dion et al. 1998 P. Dion, J. F. Alcover, F. Bergaya, A. Ortega, P. L. Llewellyn, F. Rouquerol, “Kinetic study by controlled-transformation rate thermal analysis of the dehydroxylation of kaolinite”. Clay Minerals 33 (1998) 269-276.

Fabbri et al. 2014 B. Fabbri, S. Gualtieri, S. Shoval, “The presence of calcite in archeological ceramics”. Journal of the European Ceramic Society 34 (2014) 1899-1911.

Frost 1996 R. L. Frost, A. M. Vassallo, “The Dehydroxylation of the Kaolinite Clay Minerals using Infrared Emission Spectroscopy”. Clays and Clay Minerals 44 (1996) 635- 651.

Göğebakan Demir 2010 G. Göğebakan Demir, Börükçü Geometrik Dönem Yerleşimi. Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi, Konya 2010.

Gualtieri - Ferrari 2006 A. Gualtieri, S. Ferrari, Kinetics of Illite Dehydroxylation, “Physics and Chemistry of Minerals”. 33 (2006) 490-501.

Kiruba – Ganesan 2015 S. Kiruba, S. Ganesan, “FT-IR and Micro-Raman spectroscopic studies of archaeological potteries recently excavated in Poompuhar, Tamilnadu, India”.

Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 145 (2015) 594-597.

Lucovsky et al. 1987 G. Lucovsky, M. J. Mantini, J. K. Srivastava, E. A. Irene, “Low‐temperature growth of silicon dioxide films: A study of chemical bonding by ellipsometry and infrared spectroscopy”. Journal of Vacuum Science & Technology B: Microelectronics Processing and Phenomena 5 (1987) 530-537.

Macenzie et al. 1987 R. C. Mackenzie, A. A. Rahman, “Interaction of kaolinite with calcite on heating:

I. instrumental and procedural factors for one kaolinite in air and nitrogen”.

Thermochimica Acta 121 (1987) 51-69.

Macenzie et al. 1988 R. C. Macenzie, A. A. Rahman, H. M. Moir, “Interaction of kaolinite with calcite on heating. II. mixtures with one kaolinite in carbon dioxide”. Thermochimica Acta 124 (1988) 119-127.

Măruţoiu et al. 2018 C. Măruţoiu, I. Bratu, M. I. Ţiplic, V. C. Măruţoiu, O. F. Nemeş, C. Neamţu, A.

(14)

Hernanz, “FTIR analysis and 3D restoration of Transylvanian popular pottery from the XVI-XVIII centuries”. Journal of Archaeological Science: Reports 19 (2018) 148-154.

Muller et al. 2000 F. Muller, V. Drits, A. Plançon, J.-L. Robert, “Structural Transformation of 2:1 Dioctahedral Layer Silicates during Dehydroxylation-Rehydroxylation Reactions”.

Clays and Clay Minerals 48 (2000) 572-585.

Papakosta et al. 2020 V. Papakosta, O. Lopez-Costas, S. Isaksson, “Multi-method (FTIR, XRD, PXRF) analysis of Ertebølle pottery ceramics from Scania, southern Sweden”.

Archaeometry n/a (2020).

Ravisankar et al. 2010 R. Ravisankar, S. Kiruba, E. Pachamuthu, G. Senthilkumar, A. Chandrasekaran,

“Mineralogical Characterization Studies of Ancient Potteries of Tamilnadu, India by FT-IR Spectroscopic Technique”. Journal of Chemistry 7 (2010).

Riccardi et al. 1999 M. P. Riccardi, B. Messiga, P. Duminuco, “An approach to the dynamics of clay firing”. Applied Clay Science 15 (1999) 393-409.

Sanjurjo-Sánchez et al. J. Sanjurjo-Sánchez, J. L. Montero Fenollós, V. Barrientos, G. S. Polymeris,

“Assessing the firing temperature of Uruk pottery in the Middle Euphrates Valley (Syria): Bevelled rim bowls”. Microchemical Journal 142 (2018) 43-53.

Shoval et al. 1993 S. Shoval, M. Gaft, P. Beck, Y. Kirsh, “Thermal behaviour of limestone and monocrystalline calcite tempers during firing and their use in ancient vessels”.

Journal of Thermal Analysis 40 (1993) 263-273.

Shoval 1988 S. Shoval, “Mineralogical changes upon heating calcitic and dolomitic marl rocks”. Thermochimica Acta 135 (1988) 243-252.

Shoval 2003 S. Shoval, “Using FT-IR spectroscopy for study of calcareous ancient ceramics”.

Optical Materials 24 (2003) 117-122.

Shoval et al. 2003 S. Shoval, P. Beck, “Thermo-FTIR spectroscopy analysis as a method of characterizing ancient ceramic technology”. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 82 (2005) 609-616.

Shoval et al. 2011 S. Shoval, E. Yadin, G. Panczer, “Analysis of thermal phases in calcareous Iron Age pottery using FT-IR and Raman spectroscopy”. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 104 (2011) 515-525.

Shoval – Paz 2015 S. Shoval, Y. Paz, “Analyzing the fired-clay ceramic of EBA Canaanite pottery using FT-IR spectroscopy and LA-ICP-MS”. Periodico di Mineralogia 84 (2015) 213-231.

Velraj et al. 2012 G. Velraj, R. Ramya, R. Hemamalini, “FT-IR spectroscopy, scanning electron microscopy and porosity measurements to determine the firing temperature of ancient megalithic period potteries excavated at Adichanallur in Tamilnadu, South India”. Journal of Molecular Structure 1028 (2012) 16-21.

Velraj et al. 2015 G. Velraj, S. Tamilarasu, R. Ramya, “FTIR, XRD and SEM-EDS Studies of Archaeological Pottery Samples from Recently Excavated Site in Tamil Nadu, India”. Materials Today: Proceedings 2 (2015) 934-942.

Yu et al. 2003 R. S. Yu, K. Ito, K. Hirata, K. Sato, W. Zheng, Y. Kobayashi, “Positron annihilation study of defects and Si nanoprecipitation in sputter-deposited silicon oxide films”. Chemical Physics Letters 379 (2003) 359-363.