De archeologie en geschiedenis van bitumen

Bitumen - ook bekend als asphaltum of teer - is een zwarte, olieachtige, viskeuze vorm van aardolie, een natuurlijk voorkomend organisch bijproduct van ontbonden planten. Het is waterdicht en brandbaar en deze opmerkelijke natuurlijke stof wordt al minstens 40.000 jaar door mensen gebruikt voor een breed scala aan taken en hulpmiddelen. Er zijn een aantal verwerkte soorten bitumen die in de moderne wereld worden gebruikt, ontworpen voor het bestraten van straten en dakhuizen, evenals additieven voor diesel of andere gasolie. De uitspraak van bitumen is "BICH-eh-men" in Brits Engels en "by-TOO-men" in Noord-Amerika.

Wat bitumen is

Natuurlijk bitumen is de dikste vorm van aardolie die er is, bestaande uit 83% koolstof, 10% waterstof en kleinere hoeveelheden zuurstof, stikstof, zwavel en andere elementen. Het is een natuurlijk polymeer met een laag moleculair gewicht met een opmerkelijk vermogen om te veranderen met temperatuurvariaties: bij lagere temperaturen is het stijf en bros, bij kamertemperatuur is het flexibel, bij hogere temperaturen stroomt bitumen.

Bitumenafzettingen komen van nature over de hele wereld voor - de bekendste zijn Pitch Lake in Trinidad en de La Brea-teerput in Californië, maar significante afzettingen worden gevonden in de Dode Zee, Venezuela, Zwitserland en het noordoosten van Alberta, Canada. De chemische samenstelling en consistentie van deze afzettingen variëren aanzienlijk. Op sommige plaatsen wordt bitumen op natuurlijke wijze geëxtrudeerd uit terrestrische bronnen, op andere plaatsen verschijnt het in vloeibare poelen die kunnen uitharden tot terpen, en in weer andere sijpelt het uit onderzeese lekken en spoelt het aan als tarballs langs zandstranden en rotsachtige kustlijn.

Gebruik en verwerking

In de oudheid werd bitumen voor een groot aantal dingen gebruikt: als afdichtmiddel of lijm, als bouwmortel, als wierook en als decoratief pigment en textuur op potten, gebouwen of menselijke huid. Het materiaal was ook nuttig in het waterdicht maken van kano's en ander watertransport, en in het mummificatieproces tegen het einde van het nieuwe koninkrijk van het oude Egypte.

De methode voor het verwerken van bitumen was bijna universeel: verwarm het tot de gassen condenseren en het smelt, voeg vervolgens ontlaten toe om het recept naar de juiste consistentie te brengen. Het toevoegen van mineralen zoals oker maakt bitumen dikker; grassen en andere plantaardige stoffen zorgen voor stabiliteit; wasachtige / olieachtige elementen zoals dennenhars of bijenwas maken het viskeuzer. Verwerkt bitumen was als handelsartikel duurder dan onbewerkt vanwege de kosten van het brandstofverbruik.

Het vroegst bekende gebruik van bitumen was ongeveer 40.000 jaar geleden door Middle Paleolithic Neanderthalers. Op Neanderthaler-locaties zoals de Gura Cheii-grot (Roemenië) en Hummal en Umm El Tlel in Syrië werd bitumen aangetroffen dat vasthield aan stenen werktuigen, waarschijnlijk om een ​​houten of ivoren heft aan de scherpe randen te bevestigen.

In Mesopotamia, tijdens de late Uruk en Chalcolithische periodes op locaties zoals Hacinebi Tepe in Syrië, werd bitumen gebruikt voor de bouw van gebouwen en het waterdicht maken van rietboten, met onder andere toepassingen.

Bewijs van Uruk Expansionist Trade

Onderzoek naar bitumenbronnen heeft de geschiedenis van de expansieperiode van Mesopotamische Uruk verlicht. Een intercontinentaal handelssysteem werd opgericht door Mesopotamia tijdens de Uruk-periode (3600-3100 v.Chr.), Met de oprichting van handelskolonies in het huidige zuidoosten van Turkije, Syrië en Iran. Volgens zeehonden en ander bewijsmateriaal betrof het handelsnetwerk textiel uit het zuiden van Mesopotamië en koper, steen en hout uit Anatolië, maar door de aanwezigheid van bitumen van oorsprong konden wetenschappers de handel in kaart brengen. Zo is bijvoorbeeld veel van het bitumen op Syrische locaties uit de bronstijd gevonden afkomstig te zijn van de Hit-kwel op de rivier de Eufraat in Zuid-Irak.

Met behulp van historische referenties en geologisch onderzoek hebben wetenschappers verschillende bronnen van bitumen in Mesopotamië en het Nabije Oosten geïdentificeerd. Door analyses uit te voeren met behulp van een aantal verschillende spectroscopie, spectrometrie en elementaire analysetechnieken, hebben deze wetenschappers de chemische handtekeningen voor veel van de seeps en afzettingen gedefinieerd. Chemische analyse van archeologische monsters is enigszins succesvol gebleken bij het identificeren van de herkomst van de artefacten.

Bitumen en rietboten

Schwartz en collega's (2016) suggereren dat het begin van bitumen als handelsgoed eerst begon, omdat het werd gebruikt als waterdichting op de rietboten die werden gebruikt om mensen en goederen over de Eufraat te vervoeren. Tegen de Ubaid-periode van het vroege 4e millennium voor Christus bereikte bitumen uit Noord-Mesopotamische bronnen de Perzische Golf.

De eerste tot nu toe ontdekte rietboot was bedekt met bitumen, op de plaats van H3 in As-Sabiyah in Koeweit, daterend uit ongeveer 5000 voor Christus; het bitumen bleek afkomstig te zijn van de Ubaid-site van Mesopotamia. Asfaltummonsters van de iets latere site van Dosariyah in Saoedi-Arabië, waren afkomstig van bitumenseepages in Irak, onderdeel van de bredere Mesopotamische handelsnetwerken van Ubaid Periode 3.

De Bronstijd Mummies van Egypte

Het gebruik van bitumen in balsemtechnieken op Egyptische mummies was belangrijk vanaf het einde van het nieuwe koninkrijk (na 1100 v.Chr.) - in feite betekent het woord waarvan mummie is afgeleid 'mumiyyah' bitumen in het Arabisch. Bitumen was een belangrijk bestanddeel voor de derde tussenliggende en Romeinse periode Egyptische balsemtechnieken, naast traditionele mengsels van dennenharsen, dierlijke vetten en bijenwas.

Verschillende Romeinse schrijvers zoals Diodorus Siculus (eerste eeuw voor Christus) en Plinius (eerste eeuw na Christus) noemen bitumen als verkocht aan Egyptenaren voor balsemprocessen. Totdat geavanceerde chemische analyse beschikbaar was, werd aangenomen dat zwarte balsems die in de Egyptische dynastieën werden gebruikt, waren behandeld met bitumen, gemengd met vet / olie, bijenwas en hars. In een recent onderzoek ontdekten Clark en collega's (2016) echter dat geen van de balsems op mummies die vóór het Nieuwe Koninkrijk waren gemaakt bitumen bevatten, maar de gewoonte begon in het derde tussenproduct (ca 1064-525 v.Chr.) En laat (ca 525- 332 v.Chr.) En werd het meest voorkomend na 332, tijdens de Ptolemeïsche en Romeinse periodes.

De bitumenhandel in Mesopotamië ging goed door na het einde van de bronstijd. Russische archeologen ontdekten onlangs een Griekse amfoor vol bitumen op het schiereiland Taman aan de noordelijke oever van de Zwarte Zee. Verschillende monsters, waaronder talloze grote potten en andere objecten, werden teruggevonden in de haven van het Romeinse tijdperk van Dibba in de Verenigde Arabische Emiraten, die bitumen bevatten of behandeld met de Hit-kwel in Irak of andere niet-geïdentificeerde Iraanse bronnen.