Art-Sanat

SUBMITINFORMATION
EnglishTürkçe

Research Article


DOI :10.26650/artsanat.2023.20.1292318   IUP :10.26650/artsanat.2023.20.1292318    Full Text (PDF)

Characterization of Wall Painting Fragments from the West Courtyard Passage at St. Nicholas Church in Demre

Oğuz Emre Kayser, Özden Ormancı, Ali Akın Akyol

This paper presents archaeometric analyses of representative wall painting fragments (dated to middle Byzantine period) from the West Courtyard Passage at Demre St. Nicholas Church (in ancient Myra), which is located in Antalya province today. Wall painting fragments were analyzed by a multi analytical methods which includes physical and chromametric determinations, optical microscopy, X-ray diffraction (XRD), Raman spectrometry and X-ray fluorescence spectrometry (μ-XRF and PED-XRF), in order to identify the characteristics of the materials, painting technique and the pigments used. Microscopic examinations showed that the samples were two-layered (intonaco and arriccio) wall paintings that executed using the secco technique. The elemental compositions of the plasters are quite similar. The pigments used in the wall paintings is similar to others in the literature, including red and yellow ochre, calcite, green earth (celadonite) and carbon black. Archaeometric studies for the identification of archaeological pigments are carried out with micro-Raman spectroscopy and multiple analytical techniques. The same methodology was applied in this study. The results obtained will also contribute to the conservation/restoration studies of wall paintings. 

Keywords: Archaeometry, wall paintings, Demre St. Nicholas Church, material characterization, Raman spectroscopy
DOI :10.26650/artsanat.2023.20.1292318   IUP :10.26650/artsanat.2023.20.1292318    Full Text (PDF)

Demre Aziz Nikolaos Kilisesi Batı Avlu Geçiş Mekanında Bulunan Duvar Resmi Parçalarının Karakterizasyonu

Oğuz Emre Kayser, Özden Ormancı, Ali Akın Akyol

Bu çalışmada, Antalya’nın Demre ilçesinde bulunan St. Nicholas Kilisesi’nin (antik Myra kentinde yer alan) Batı Avlu geçiş mekânından ele geçen duvar resmi parçalarının arkeometrik analizleri sunulmaktadır. Duvar resmi parçaları; malzeme özellikleri, boyama teknikleri ve kullanılan pigmentler açısından fiziksel ve kromametrik belgelemeler, optik mikroskopi, X-ışını difraktometresi (XRD), Raman spektroskopisi ve X-ışını floresan spektroskopisi (μ-XRF ve PED-XRF) içeren çoklu analitik metotlar ile analiz edilmiştir. Mikroskobik incelemeler, duvar resimlerinin iki katmanlı (intonaco ve arriccio) olduğunu göstermiştir. Secco tekniği kullanılarak uygulandığı tespit edilen duvar resmi parçalarına ait sıva tabakalarının kimyasal bileşimleri oldukça benzerdir. Duvar resimlerinin pigment paleti literatür ile uyumlu olup, kırmızı ve sarı aşı boyası, kalsit, yeşil toprak (seladonit) ve karbon siyahından oluşmaktadır. Arkeolojik pigmentlerin tanımlanmasına yönelik arkeometrik çalışmalar mikro-Raman spektroskopisi ile beraber çoklu analitik tekniklerle gerçekleştirilmektedir. Bu çalışmada da aynı metodoloji uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlar duvar resimlerinin konservasyon/restorasyon çalışmalarına da katkı sağlayacaktır.

Keywords: Arkeometri, duvar resimleri, Demre Aziz Nikolaos Kilisesi, malzeme karakterizasyonu, Raman spektroskopisi

EXTENDED ABSTRACT


Aziz Nikolaos Kilisesi’nin bulunduğu Myra kenti, günümüzde Antalya ilinin Demre ilçesinde yer almaktadır. Myra, Teke Yarımadası’nın güneyinde yer alan; kaya mezarlarından edinilen verilere göre tarihi İÖ 5. yüzyıla kadar uzanan bir antik kenttir. Myra, liman kenti Andriake’nin Akdeniz’in önemli limanlarından birisi olmasının da etkisiyle Roma Dönemi’nde ticaretle zenginleşmiş ve İmparator II. Theodosius (408-450) tarafından Likya bölgesinin başkenti ilan edilmiştir. Bizans döneminde de Likya bölgesinin metropolitliğini 5-15. yüzyıllar arasında sürdüren kent, dinî bir merkez olmuştur.

4. yüzyılda Patara’da doğduğu bilinen Nikolaos’un, Myra’da piskoposluk yaptığı, ölümünden sonra da Myra’da gömüldüğü bilinmektedir. Aziz’in adına burada bir kilise veya şapel yapılmışsa da 529 yılındaki depremde yıkıldığı ve daha sonra aynı yerde bazilikal bir yapı inşa edildiği düşünülmektedir. 12. yüzyılda yapıya ekler yapıldığı, 13. yüzyılda da yapının büyük bir onarım gördüğü bilinmektedir. 13. yüzyılın ikinci yarısında veya sonrasında da Myra kentinin kuzeyinde yer alan Myros Çayı’nın taşması sonucu kilise galeri seviyesine kadar alüvyonla dolmuştur.  

Bu çalışmada, Aziz Nikolaos Kilisesi’nin Batı Avlusu’na geçiş mekânında bulunan, tonoz ya da kemerin iç kısmında olduğu düşünülen duvar resmi parçalarına ait boya ve sıva tabakalarının malzeme analizleri gerçekleştirilerek, kullanılan hammaddelerin karakterizasyonu ve yapım tekniklerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Önümüzdeki dönemlerde yürütülecek konservasyon ve restorasyon çalışmaları ile toprak içinden kırık ve dağınık bir biçimde açığa çıkarılan söz konusu duvar resmi parçaları birleştirilerek sahneye ait süsleme programının anlaşılması planlanmaktadır. Dolayısıyla bu makale kapsamında gerçekleştirilen çalışmalar, konservasyon ve restorasyon uygulamalarına temel oluşturmaya yönelik bilgiler de içermektedir.

Çalışma kapsamında, Aziz Nikolaos Kilisesi’nin yukarıda belirtilen kısmından açığa çıkarılan duvar resimleri arasından seçilen 3 boyalı sıva ve sıva üzerinde bulunan 7 pigment örneği, fiziksel ve kromametrik belgelemeler, petrografik ince kesit optik mikroskop (stereo ve polarizan ışık altında), X-ışını difraktometresi (XRD), Raman spektrometresi ve X-ışını floresan spektrometresi (μ-XRF ve PED-XRF) ile incelenmiştir.

Örneklerin renk analizleri el tipi spektrofotometre cihazı ile yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar CIE L’a’b’ sistemine göre verilmiş olup, gözlemci açısı 10° ve ışık kaynağı D65’tir. 

Petrografik analizler kapsamında sıvaların ince kesitleri (reçine ile sertleştirme yapılarak) hazırlanmış, stereo ve polarizan mikroskop altında, farklı sıva tabakalarının sayısı, bağlayıcı/agrega oranları, agrega türleri ve dağılımları ile mineral/kayaç içerikleri belirlenmiştir.

Duvar resimlerinin sıva tabakalarının faz analizleri, X-ışını difraktometresi ile 2θ:10-80° arasında, 2°/dk tarama hızında Cu-Kα radyasyonu kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Duvar resimlerinde kullanılan pigmentlerin kimyasal içeriği ve olası bozulma ürünlerinin karakterizasyonu için Raman spektrometresi analizi uygulanmıştır. Analiz, dispersif Raman mikroskop ile 785 nm dalga boylu lazer ve 20x objektif lens kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Çalışma süresince uygulanan lazer gücü, en iyi spektrumu elde edecek şekilde 10-25 mW aralığında değiştirilmiştir. 

Raman spektrometresi ile sonuç alınamayan sarı renkli boya örneğinin kimyasal analizi için μ-X-ışını floresan spektrometresi cihazı kullanılmıştır. Analizler, μ-XRF spektrometresi ile molibden X-ışını tüpü kullanarak, 60 kV voltaj ve 400 μA akım şartlarında gerçekleştirilmiştir. Analiz üç farklı noktadan, 45 saniyelik ölçümler ile gerçekleştirilmiş ve ortalamaları alınmıştır.

Duvar resimlerinin sıva tabakaları PED-XRF analizi için yetersiz olduğundan, yalnızca bir sıva örneğine ait katmanların kimyasal bileşimi belirlenebilmiştir. Agat havanda toz hâline getirilen sıva tabakaları, 32 mm’lik diskler oluşturularak X-Lab 2000 PED-XRF spektrometresi ile analiz edilmiştir. Temel ve az elementler oksit yüzdeleri hâlinde, iz elementler ise milyonda bir (ppm) derişimle verilmiştir. Birleşik Devletler Jeolojik Araştırma (USGS) standartları ve referans olarak GEOL, GBW7109 ve GBW-7309 kullanılmıştır. Sıva tabakalarının hidroliklik özelliği Cementation Index (CI) verileri yardımı ile değerlendirilmiştir.  

Boyaların sıva tabakalarıyla olan etkileşimi duvar resimlerinde kullanılan tekniği göstermektedir. Boyama tekniği stereo mikroskop kullanılarak belirlenmiş ve tek katmanlı olduğu anlaşılmıştır. Sıva ile boya tabakası arasındaki sınırın oldukça keskin olması duvar resmi örneklerinde secco tekniğinin kullanıldığını, boyaların kuru sıva üzerine uygulandığını düşündürmektedir. Kuru sıva üzerine boyama yapılmasının bir gereği olarak pigmentin sıvaya tutunabilmesi için kullanılan organik veya inorganik bağlayıcı ortamının tespit edilmesi ise ilerleyen dönemlerde yapılması planlanan başka bir çalışmanın kapsamı içinde tutulmuştur.

Antik çağ kaynaklarında duvar resimlerinin üç katmandan oluştuğu belirtilmektedir: Arriccio, intonaco ve boya tabakası. Arriccio olarak adlandırılan en alttaki katman, doğrudan duvara uygulanmaktaır. Arriccio, duvardaki düzensizlikleri gidermek ve intonaco adı verilen ikinci katın yapışmasını da kolaylaştırmak ve yüzey alanını artırmak için genellikle kireç ve kaba agrega karışımından oluşmaktadır. Intonaco tabakası ise boyama için çok pürüzsüz bir yüzey elde etmek için daha ince parçacıklar içermektedir. Bu çalışmada incelenen tüm örnekler, bağlayıcı alanları ve agrega türleri bakımından benzer olup iki tabakalı sıvalardır. Sıvaların kireçtaşı, çört, kuvars, opak mineraller ile kayaç parçalarından oluşan, çok düşük oranda (<%10) agrega içerdiği tespit edilmiştir. Sıvalar üzerinde gerçekleştirilen XRD analizlerinde kuvars ve kalsite ait karakteristik piklerin tespit edilmesi de bu sonucu desteklemektedir.

Boya örneklerinin analizlerinden elde edilen veriler şu şekilde özetlenebilir: 

Yeşil renkli boya örneğinin Raman spektrumunda tespit edilen pikler, yeşil toprak pigmentinin varlığını göstermiştir. Kaynakları, killerin de eşlik ettiği glokonit, seladonit ve klorit gibi mineraller olan yeşil toprak boyaların spektroskopik yöntemlerle ayırt edilmesi zor olmakla birlikte, Raman spektrumundaki bazı farklılıklar bu çalışmada incelenen yeşil rengin seladonit kaynaklı olduğuna işaret etmektedir.

Siyah renkli boya örneğinin Raman analizleri ile, duvar resimlerinde karbon siyahı kullanıldığı belirlenmiştir. Eski çağlardan beri kullanılan karbon siyahının elde edilmesinde bitkisel kaynakların yanı sıra, kalsine kemik veya fildişi kullanımı da görülmektedir. Bu çalışmada siyah boyaların Raman analizlerinden elde edilen sonuçlar, karbonun bitkisel kökenli kaynaklardan elde edildiğini göstermiştir. 

Duvar resimlerinde kullanılan kırmızı renkli boyaların Raman analizleri, kullanılan mineralin kırmızı toprak pigmentinin/okra (Hematite / α-Fe2O3) olduğunu göstermektedir. Aynı spektrumlarda, kalsit minerali renk tonunu açmak için kirecin kullanıldığını, kuvars ise pigmentin öğütülmesi sırasında kumun katılmış olabileceğini düşündürmektedir. 

Sarı renkli boyanın Raman spektrumlarından sonuç alınamamış olup, XRF analizlerinde yüksek demir içeriğinin tespit edilmesi, sarı okranın varlığını işaret etmektedir.

Duvar resimlerinde kullanılan beyaz rengin elde edilmesinde kireç (kalsit) kullanılmıştır.


PDF View

References

  • Amadori Maria, Sara Barcelli, Gianluca Poldi, Fabiano Ferrucci, Alessia Andreotti, Pietro Baraldi and Maria Perla Colombini. “Invasive and Non-invasive Analyses for Knowledge and Conservation of Roman Wall Paintings of the Villa of the Papyri in Herculaneum.” Microchemical Journal 118 (2015): 183-192. google scholar
  • Analytical Archaeometry: Selected Topics. Edited by Howell Edwards and Peter Vandenabeele. United Kingdom: Royal Society of Chemistry, 2016. google scholar
  • Apostolaki Chryssa, Vassilis Perdikatsis, Efttychia Repuskou, Hariclia Brecoulaki and Sarah Lepinski. “Analysis of Roman Wall Paintings from Ancient Corinth/Greece.” Proceedings of the 2nd International Conference on Advances in Mineral Resources Management Environmental Geotechnology, Hania, 25-27 September 2006, 729-734. google scholar
  • Boynton, Robert S. Chemistry and Technology of Lime and Limestone. New York: John Wiley & Sons, Inc., 1980. google scholar
  • Cerrato, Emilio, Daniel Cosano, Dolores Esquivel, Cesar Jimenez-Sanchidriân and Rafael Ruiz. “A Multi-analytical Study of Funerary Wall Paintings in the Roman Necropolis of Camino Viejo de Almodovar (C6rdoba, Spain).” The European Physical Journal Plus 135 (2020): 1-20. google scholar
  • Çevik, Nevzat and Süleyman Bulut. “İkinci Kazı Sezonunda Myra ve Limanı Andriake.” Arkeolojisinden Doğasına Myra/Demre ve Çevresi. Ankara: T.C. Kültür ve Turizm Bakanlığı Yayını, 2010, 25-115. google scholar
  • Damiani, Daniel, Elisabetta Gliozzo, I. Turbanti Memmi and Jorge E. Spangenberg. “Pigments and Plasters Discovered in the House of Diana (Cosa, Grosseto, Italy): An Integrated Study Between Art History, Archaeology and Scientific Analyses.” Archaeometry 45(2) (2003): 341-354. google scholar
  • Doğan, Sema, Nilay Çorağan, Vera Bulgurlu, Çiğdem Alas, Ebru Fındık and Emre Apaydın. Demre - Myra Aziz Nikolaos Kilisesi. İstanbul: Arkeoloji ve Sanat Yayını, 2014. google scholar
  • Eastaugh, Nicholas, Valentine Walsh, Tracey Chaplin, and Ruth Siddall. Pigment Compendium: A Dictionary of Historical Pigments. Routledge, 2007. google scholar
  • Frausto-Reyes, Claudio, Martin Ortiz-Morales, Juan Bujdud-Perez, Gloria Magana-Cota and Ricardo Mej^a-Falc6n. “Raman Spectroscopy for the Identification of Pigments and Color Measurement in Duges Watercolors.” Spectrochimica Acta PartA: Molecular andBiomolecular Spectroscopy 74(5) (2009): 1275-1279. google scholar
  • Garofano, Isabel, Antonio Duran, Jose Luis Perez-Rodriguez and Maria Dolores Robador. “Natural Earth Pigments from Roman and Arabic Wall Paintings Revealed by Spectroscopic Techniques.” Spectroscopy Letters 44 (7-8) (2011): 560-565. google scholar
  • Gunasekaran, Sethu, Gopalakrishnan Anbalagan, and S. Pandi. “Raman and Infrared Spectra of Carbonates of Calcite Structure.” Journal of Raman Spectroscopy 37(9) (2006): 892-899. google scholar
  • Gutman, Maja, Katharina Zanier, Judita Lux and Sabina Kramar. “Pigment Analysis of Roman Wall Paintings from Two Villae Rusticae in Slovenia.” Mediterranean Archaeology & Archaeometry 16 (3) (2016): 193-206. google scholar
  • Hernanz, Antonio, Jose Gavira-Vallejo, Juan Ruiz-L6pez and Howell Edwards. “A Comprehensive Micro-Raman Spectroscopic Study of Prehistoric Rock Paintings from the Sierra de las Cuerdas, Cuenca, Spain.” Journal of Raman Spectroscopy 39(8) (2008): 972-984. google scholar
  • Hradil, David, Tomas Grygar, Janka Hradilovû and Petr Bezdicka. “Clay and Iron Oxide Pigments in the History of Painting.” Applied Clay Science 22(5) (2003): 223-236. google scholar
  • Iriarte, Mercedes, Antonio Hernanz, Jose Gavira-Vallejo, Jose Alcolea-Gonzâlez and Rodrigo de Balbin-Behrmann. “ıı-Raman Spectroscopy of Prehistoric Paintings from the El Reno Cave (Valdesotos, Guadalajara, Spain).” Journal of Archaeological Science: Reports 14 (2017): 454-460. google scholar
  • Jorge-Villar, Susana and Howell Edwards. “Green and Blue Pigments in Roman Wall Paintings: A Challenge for Raman Spectroscopy.” Journal of Raman Spectroscopy 52 (12) (2021): 2190-2203. google scholar
  • Liu, Hongshen, Huseyin Kaya, Yen Ting Lin, Andrew Ogrinc and Seong H. Kim. “Vibrational Spectroscopy Analysis of Silica and Silicate Glass Networks.” Journal of the American Ceramic Society 105 (4) (2022): 2355-2384. google scholar
  • Liu, Zhaojun, Rui Yang, Weihao Wang, Wenzhong Xu and Mengzhu Zhang. “Multi-analytical Approach to the Mural Painting from an Ancient Tomb of Ming Dynasty in Jiyuan, China: Characterization of Materials and Techniques.” Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 279 (2022) 121419: 1-8. google scholar
  • Mora, Paolo, Laura Mora and Paul Philippot. Conservation of Wall Paintings. London: Butterworths, 1984. google scholar
  • Moretto, Ligia Maria, Emilio Francesco Orsega and Gian Antonio Mazzocchin. “Spectroscopic Methods for the Analysis of Celadonite and Glauconite in Roman Green Wall Paintings.” Journal of Cultural Heritage 12(4) (2011): 384-391. google scholar
  • Ospitali, Francesca, Danilo Bersani, Gianfranco Di Lonardo and Pier Paolo Lottici. “‘Green Earths’: Vibrational and Elemental Characterization of Glauconites, Celadonites and Historical Pigments.” Journal of Raman Spectroscopy 39(8) (2008): 1066-1073. google scholar
  • Peschlow, Urs. “Die Architektur der Nikolaoskirche in Myra.” Myra (Berlin: Gebr. Mann Verlag, 1975), 303-424. google scholar
  • Rosewell, Roger. Medieval Wall Paintings. Bloomsbury Publishing, 2014. google scholar
  • Rosina, Pierluigi, Hugo Gomes, Hipolito Collado, Maria Nicoli, Lisa Volpe and Carmela Vaccaro. “Micro-Raman Spectroscopy for the Characterization of Rock-art Pigments from Abrigo del Âguila (Badajoz-Spain).” Optics & Laser Technology 102 (2018): 274-281. google scholar

Citations

Copy and paste a formatted citation or use one of the options to export in your chosen format


EXPORT



APA

Kayser, O.E., Ormancı, Ö., & Akyol, A.A. (2023). Characterization of Wall Painting Fragments from the West Courtyard Passage at St. Nicholas Church in Demre. Art-Sanat, 0(20), 293-310. https://doi.org/10.26650/artsanat.2023.20.1292318


AMA

Kayser O E, Ormancı Ö, Akyol A A. Characterization of Wall Painting Fragments from the West Courtyard Passage at St. Nicholas Church in Demre. Art-Sanat. 2023;0(20):293-310. https://doi.org/10.26650/artsanat.2023.20.1292318


ABNT

Kayser, O.E.; Ormancı, Ö.; Akyol, A.A. Characterization of Wall Painting Fragments from the West Courtyard Passage at St. Nicholas Church in Demre. Art-Sanat, [Publisher Location], v. 0, n. 20, p. 293-310, 2023.


Chicago: Author-Date Style

Kayser, Oğuz Emre, and Özden Ormancı and Ali Akın Akyol. 2023. “Characterization of Wall Painting Fragments from the West Courtyard Passage at St. Nicholas Church in Demre.” Art-Sanat 0, no. 20: 293-310. https://doi.org/10.26650/artsanat.2023.20.1292318


Chicago: Humanities Style

Kayser, Oğuz Emre, and Özden Ormancı and Ali Akın Akyol. “Characterization of Wall Painting Fragments from the West Courtyard Passage at St. Nicholas Church in Demre.” Art-Sanat 0, no. 20 (Sep. 2024): 293-310. https://doi.org/10.26650/artsanat.2023.20.1292318


Harvard: Australian Style

Kayser, OE & Ormancı, Ö & Akyol, AA 2023, 'Characterization of Wall Painting Fragments from the West Courtyard Passage at St. Nicholas Church in Demre', Art-Sanat, vol. 0, no. 20, pp. 293-310, viewed 9 Sep. 2024, https://doi.org/10.26650/artsanat.2023.20.1292318


Harvard: Author-Date Style

Kayser, O.E. and Ormancı, Ö. and Akyol, A.A. (2023) ‘Characterization of Wall Painting Fragments from the West Courtyard Passage at St. Nicholas Church in Demre’, Art-Sanat, 0(20), pp. 293-310. https://doi.org/10.26650/artsanat.2023.20.1292318 (9 Sep. 2024).


MLA

Kayser, Oğuz Emre, and Özden Ormancı and Ali Akın Akyol. “Characterization of Wall Painting Fragments from the West Courtyard Passage at St. Nicholas Church in Demre.” Art-Sanat, vol. 0, no. 20, 2023, pp. 293-310. [Database Container], https://doi.org/10.26650/artsanat.2023.20.1292318


Vancouver

Kayser OE, Ormancı Ö, Akyol AA. Characterization of Wall Painting Fragments from the West Courtyard Passage at St. Nicholas Church in Demre. Art-Sanat [Internet]. 9 Sep. 2024 [cited 9 Sep. 2024];0(20):293-310. Available from: https://doi.org/10.26650/artsanat.2023.20.1292318 doi: 10.26650/artsanat.2023.20.1292318


ISNAD

Kayser, OğuzEmre - Ormancı, Özden - Akyol, AliAkın. “Characterization of Wall Painting Fragments from the West Courtyard Passage at St. Nicholas Church in Demre”. Art-Sanat 0/20 (Sep. 2024): 293-310. https://doi.org/10.26650/artsanat.2023.20.1292318



TIMELINE


Submitted04.05.2023
Accepted14.07.2023
Published Online01.08.2023

LICENCE


Attribution-NonCommercial (CC BY-NC)

This license lets others remix, tweak, and build upon your work non-commercially, and although their new works must also acknowledge you and be non-commercial, they don’t have to license their derivative works on the same terms.


SHARE




Istanbul University Press aims to contribute to the dissemination of ever growing scientific knowledge through publication of high quality scientific journals and books in accordance with the international publishing standards and ethics. Istanbul University Press follows an open access, non-commercial, scholarly publishing.