The Methods of Identification of the Production of Bricknesses of the Medieval Vilnius on the Example of the Bone of the St. Nicholas

Saulius Sarcevichius
Researcher, Institute of History of Lithuania (Lithuania, Vilnius),
This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Richardas Tarashkevichius
Researcher, Nature Research Center (Lithuania, Vilnius),


Download PDF



The object of the research is St. Nicholas Church in Vilnius. The main goal of this article – to define the suplied possibilities to solve old brick walls dating and brick-making technological issues by adapting geochemical and transological-visual research methods. The old brick walls studies has a long tradition in Lithuania. The pionier of such studies was Marijanas Moleliovskis who formulated main research areas and issues for future generations during pre-war period. A scolar noted the changes of brick size and tie up methods during ages, that could help to determine chrological boundaries of old brick walls. Proportional-chronological regularities of the old bricks were used by many later scolars as well, almost exclusively architects. Using this method architects have determined chronological boundaries of St. Nicholas Church in the end of to the second half of 14th – 15th century. Meanwhile, other researchers’ positions on this issue are very different. Some historians attribute it to the Grand Dukes Vytenis and Gediminas period, i.e., junction of the 13th and 14th centuries. [This position was confirmed by archeomagnetic bricks studies, which dated bricks 1297–1310. However, the major part of historians the foundation of brick church takes in the period between 1382 and 1413, relating it to Hanul, vicegerent of Vilnius. Solving St. Nicholas Church dating issue, the authors paid attention to a quality of bricks manufacturing technology and problems of determination of their characteristics. One of many determination of bricks characteristics ways is geochemical method. During the measurement of brick samples is obtained digital expressions of chemical elements and applied multivariate mathematical analysis which allows to create a hierarchical brick samples connection cluster analysis. Cluster analysis method let to highlight and group the samples according to similarity of chemical elements. Using this method was tried to find out, are bricks of St. Nicholas Church in their chemical composition similar and are they similar or different in comparison to the bricks of others Vilnius buildings in the 14th – 16th centuries. There are compared 5 bricks from St. Nicholas Church with 52 bricks of other buildings in Vilnius, dated from 1326 to 1526. They are: Franciscan Church of the St. Virgin Mary, early Cathedral and the Lower Castle (Table 1). Cluster analysis shows that the oldest St. Nicholas bricks could be produced in the same brickyard, and their composition of chemical elements is very similar to the samples taken from the Franciscans Church and from the northern gate tower of Lower Castle (1-3 il.). However, it should be emphasized that cluster analysis has some methodological gaps. We mean those cases when bricks are comparing taken from different objects. It should be taken into account the fact that the bricks used in the production of raw clay has been mined from the various places. Therefore, in the future, using a multi-elemental analysis methods (KA or PKA), it is necessary to carry out chemical tests of such mining places. This would allow to relate the bricks with a particular mining place, where intensity of the mining was verifying during the ages. Without these date, it is difficult to choose right chemical elements for cluster analysis. On the other hand, the geochemical data can be supplemented with transological ones, because in the St. Nicholas Church were discovered some marked bricks. There are found 11 such bricks. They were marked using round dies with different ornamentation, that could be divided into 4 types. Most of them were found in the southern facade of the Church (4 il.). Comparing marked brick lineup with changes of bricks size in the southern facade, the authors make two eductions: a) the southern wall of the church was built at the same time; b) different marks (types 1, 2, 4) are likely had been used in the same brickyard. Founded bricks with same marks in other places of Vilnius show that the same brickyard could produce bricks for other buildings as well, that were constructing during this period, i.e., St. Virgin Mary (Franciscan) Church and the Cathedral (maybe for its repair) (6, 7 il.). Comparing marked bricks with northeastern German cities data (8 il.), it is considered that St. Nicholas Church was built not earlier than in the 7th decade of the 14th century. So, the posotion of Hanul times Church becomes more reasonable.



Geochemistry, marked bricks, Gothic, St. Nicholas Church in Vilnius.



  1. Blaževičius, P., Bugys, P. (2011). Vilniaus Žemutinės pilies teritorija. LDK Valdovų rūmų vakarinio korpuso išorės archeologinių žvalgymų I ploto į šiaurę nuo M-22 archeologinių tyrimų ataskaita. Vilniaus pilių direkcijos archyvas, 222. [in Lithuanian].
  2. Kaplūnaitė, I. (2015). Vilniaus miesto katalikiškoj dalis XIV–XVI amžiaus pradžioje. Daktaro disertacija. Klaipėda: Klaipėdos Universiteto leidykla. [in Lithuanian].
  3. Fijalek, J., Semkowicz, Wł. (1948). Kodeks dyplomatyczny katedry i diecezji wileńskiej, t. 1 (1387–1507). Krakόw. [in Polish].
  4. Firkovičius, R. (1989). Kulto pastatai ir jų vietos Vilniaus mieste. Istoriniai tyrimai. Paminklų restauravimo instituto archyvas, f. 5, b. 5033. [in Lithuanian].
  5. Rowell, S. C. (2003). Chartularium Lithuaniae res gestas magni ducis Gedeminne illustratum. Gedimino laiškai. Vilnius: Vaga. [in Lithuanian].
  6. Abramauskas, S. (1958). Plytų dydžiai XIV–XV amžių Lietuvos architektūros paminkluose. Valstybinės LTSR architektūros paminklų apsaugos inspekcijos metraštis, (1), 31–37. [in Lithuanian].
  7. Białek, S. (2007). Znaki kamieniarskie na budowlach Lwóweckich od połowy XV do połowy XVI wieku. Rocznik Jeleniogórski, (39), 37–60. [in Polish].
  8. Bliujienė, A., Stančikaitė, Kiselienė, D., Mažeika, J., Taraškevičius, R., Szwareczewski, P., Messal, S., Kusiak, J., Stakėnienė, R. (2012). Skomantai Hill-Fort in Western Lithuania: A Case Study on Habitation Site and Environment. Archaelogia Baltica 17. People at the crossroads of space and time (Footmarks of Societies in Ancient Europe I, 101– [in English].
  9. Dettlaff, M. A. (2006). Pranciškonų vienuolynas ir Švenčiausios Mergelės Marijos bažnyčia Vilniuje (XIV–XVII a.). D. Baronas (sud.) Studia Franciscana Lithuanica, 1. Pirmieji pranciškonų žingsniai Lietuvoje XIII–XVII a. Vilnius: Aidai, S. 54– [in Lithuanian].
  10. Dirix, K., Muchez, P., Degryse, P., Kaptijn, E., Music, B., Vassilieva, E., Poblome, J. (2013). Multi-element soil prospection aiding geophysical and archaeological survey on an archaeological site in suburban Sagalassos (SW-Turkey). Journal of Archaeological Science, 40, 2961– [in English].
  11. Drėma, V. (1997). Vilniaus Šv. Jono bažnyčia. Vilnius: R. Paknio leidykla. [in Lithuanian].
  12. Entwistle, J. A., Abrahams, P. W. & Dodgshon, R. A. (1998). Multi-element analysis of soils from Scottish historical sites. Interpreting land-use history through the physical and geochemical analysis of soil. Journal of Archeological Science, 25, 53–68. [in English].
  13. Gregorauskienė, V., Taraškevičius, R., Kadūnas, V., Radzevičius, A., Zinkutė, R. (2011). Geochemical characteristics of Lithuanian urban areas (chapter 23). C. C. Johnson, A. Demetriades, J. Locutura, R. T. Ottesen (eds.). Mapping the Chemical Environment of Urban Areas. Wiley Publishing, 393–409. [in English].
  14. Grinius, J. (1994). Vilniaus meno paminklai: su 70 paveikslų pagal J. Bulhako ir kitų fotografijas. Vilnius: Mokslo ir enciklopedijų leidykla. [in Lithuanian].
  15. Hjulstrom, B., Isaksson, S. (2009). Identification of activity area in reconstructed Iron Age by combining element and lipid analyses of sediments. Journal of Archaeological Science, 36, 174–183. [in English].
  16. Jaloveckas, R., Dambrauskaitė, T. (1970) Buvusios šv. Jono bažnyčios Vilniuje restauraciniai tyrimai. Architektūros paminklai, 1, 79– [in Lithuanian].
  17. Jenkins, D. A. (1989). Trace element geochemistry in archaeological sites. Enviromental Geochemistry and Health, 11(2), 57–62. [in English].
  18. Kitkauskas, N. (1991). Vilniaus senovė (šv. Mikalojaus bažnyčia). Dienovidis, 4, [in Lithuanian].
  19. Kitkauskas, N. (2007). Vilniaus pilys Marijano Moreliovskio (1884–1963) tyrimuos. Vilniaus istorijos metraštis, 1, 97– [in Lithuanian].
  20. Kitkauskas, N. (2009). Lietuvos Didžiosios Kunigaikštystės valdovų rūmai. Vilnius: Kultūros leidyka. [in Lithuanian].
  21. Kitkauskas, N. (2012). Vilniaus pilys. Istorija, statyba, architektūra. Vilnius: Mokslo ir enciklopedijos leidybos centras. [in Lithuanian].
  22. Levandauskas, V. (1974). Lietuvos aptvarinių pilių mūro technika ir medžiagos. LTSR architektūros klausimai, 4, 432– [in Lithuanian].
  23. Levandauskas, V., Mikulionis, S. (1975). Trakų pilių sienų medžiagos ir mūrijimo technika. Architektūros paminklai, 3, 121– [in Lithuanian].
  24. Levandauskas, V. (1977). Lietuvos renesansinių pastatų mūro medžiagos ir technika. Architektūros paminklai, 4, 15– [in Lithuanian].
  25. Levandauskas, V., Jankevičienė, J. (1978) Lietuvos gotiškų gyvenamųjų ir visuomeninių pastatų mūro medžiagos ir statybos technika. LTSR architektūros klausimai, 5 (3), 61– [in Lithuanian].
  26. Levandauskas, V. (2012). Lietuvos mūro istorija. Kaunas: Vytauto Didžiojo universitetas. [in Lithuanian].
  27. Matulis, R. (2003). Įrašas byloja: Šv. Mikalojaus bažnyčia galėjo būti pastatyta Vytenio laikais. Lietuvos aidas, 44, [in Lithuanian].
  28. Metodai Lietuvos archeologijoje (2013). Mokslas ir technologijos praeičiai pažinti. Algimantas Merkevičius(sud.). Vilnius: Vilniaus Universiteto leidykla. [in Lithuanian].
  29. Noah, R., Noah, G. (1992). Die mittelalterlichenZiegelmarken in Ostfriesland. Jahrbuch der Gesellschaftfürbildende Kunst und vaterländische Altertümerzu Emde (EmdenerJahrbuch), 72, 69– [in Germany].
  30. Pinkus, S. (1958). Vilniaus gotika. Mokslas ir gyvenimas, 3, 33– [in Lithuanian].
  31. Purlys, E. (1993). Vilniaus Šv. Mikalojaus bažnyčios 1980 metų natūros tyrimai. Architektūros paminklai, 13, 29– [in Lithuanian].
  32. Rackevičius, G. (2000). Vilniaus Aukštutinės pilies stogai XV a. Iš baltų kultūros istorijos. URL: [in Lithuanian].
  33. Raulinaitis,  A. (1971). Ką mena įrašai (Šv. Mikalojaus bažnyčia). Mokslas ir gyvenimas, 9, 35. [in Lithuanian].
  34. Raulinaitis, A. (2004). Apie Vilniaus Šv. Mikalojaus bažnyčios ištakas. A. Petkus (sud.) Vilniaus Šv. Mikalojaus bažnyčia. Vilnius: Petro ofsetas, 327– [in Lithuanian].
  35. Reklaitis, P. V. (2004). Vilniaus Šv. Mikalojaus bažnyčia ir jos reikšmė miesto istorijoje. A. Petkus (sud.) Vilniaus Šv. Mikalojaus bažnyčia. Vilnius: Petro ofsetas, 338– [in Lithuanian].
  36. Rümelin, H. (1999). Ziegelstempel des Spätmittelalters. Alt – und Neufunde in Macklenburg. Stier und Greif, BlätterzurKultur und Landes geschichte in Macklenburg, 9, 67– [in Germany].
  37. Rümelin, H. (2003). Ziegelstempel, zur Bedeutungeinesspätmittelalterlichen Details der Baustoffproduktion in der Altmark. Backsteintechnologienim Mittelalter und in der Neuzeit. Studienzur Backsteinarchitektur, band 4, 129– [in Germany].
  38. Rudkowski, T. (1952). Badania nad rozmiara micegly srednio wiecznego Wroclawia. Sprawozdania Wrocławskiego Towarzystwa Naukowego, t. VII, dodatek 5. 7– [in Polish].
  39. Sadori, L., Giraudi, C., Petitti, P., Ramrath, A. (2004). Human impact at Lago di Mezzano (central Italy) during the Bronze Age: a multidisciplinary approach. Quaternary International, 113, 5–17. [in English].
  40. Schmid, B. (1918). Litauische Backsteinbauten (Neu-Traken und St.Nikolaus zu Wilna). Die Denkmalpflege, bd. XX, Nr. 8, 3–22.
  41. Stančikaitė, M., Bliujienė, A., Kisielienė, D., Mažeika, J., Taraškevičius, R., Messalc, S., Szwarczewski, P., Kusiak, J., Stakėnienė, R. (2012). Population history and palaeoenvironment in the Skomantai archaeological site, West Lithuania: two thousand years. Quaternary international (308–309), 190–204. [in English].
  42. Striškienė, E. (2009). Lietuvos Didžiosios Kunigaikštystės valdovų rūmų grindų danga pagal archeologinių tyrimų duomenis. V. Dolinskas, D. Steponavičienė (sud.) Lietuvos Didžiosios Kunigaikštystės valdovų rūmai ir jų atkūrimas europinės patirties kontekste. Vilnius, 73–84. [in Lithuanian].
  43. Stiehl, O. (1937). Der Backstein, Reallexikon zur deutschenkunstgeschichte. Stuttgart. [in Germany].
  44. Taraškevičius, R., Stančikaitė, M., Bliujienė, A., Stakėnienė, R., Zinkutė, R., Kusiak, J. (2012). Search for geochemical indicators of pre-urban habitation sites: case study from Skomantai hill-fort and settlement, western Lithuania. Geochemistry: exploration, environment, analysis, 12(4), 265–275. [in English].
  45. Taraškevičius, R., Bliujienė, A., Karmaza, B., Merkevičius, A., Nemickienė, R., Rackevičius, G., Sarcevičius, S., Stakėnienė, R., Strazdas, D., Širvydaitė, S., Vaitkevičius, G., Zinkutė, R. (2013). Geocheminiai tyrimų metodai archeologijoje – taikymo galimybės. A. Merkevičius (sud.) Metodai Lietuvos archeologijoje. Mokslas ir technologijos praeičiai pažinti. Vilnius: Vilniaus Universiteto leidykla, 249–304. [in Lithuanian].
  46. Tautavičius, A. (1960). Vilniaus pilies teritorijos archeologiniai kasinėjimai. Valstybinės LTSR architektūros paminklų apsaugos inspekcijos metraštis, 2, 3–48. [in Lithuanian].
  47. Tomaschewski, Z. (1955). Badania cegly jako metoda pomocnicza przy datowaniu objektow architektonicznych. Zeszhyty Naukowe politechniki Warszawskiej, 11. Budownictwo, IV, 31–52. [in Polish].
  48. Zinkutė, R., Taraškevičius, R., Želvys, T. (2011) Major elements as possible factors of trace element urban pedochemicalanomalies. Central European Journal of Chemistry, 9 (2), 337–347. [in English].
  49. Zlat, M. (1959). Znaki kamieniarskie jako źródło w świetle badań wrocławskiego ratusza. Rocznik Sztuki Śląskiej, 1, 69–81. [in Polish].
  50. Žulkus, V. (1979). XV–XIX amžių Klaipėdos statybinė keramika. Architektūros paminklai, 5, 37–42.
  51. Belenitskiy, V. D. (1971). Kleyma i znaki na kirpichakh XII v. Iz tserkvi Dmitriya Solunskogo v Pskove. Sovetskaya arkheologiya, 125–136. [in Russian].
  52. Yelshin, D. D. (2013). Novgorodskaya plinfa XI–XIII vv.: vozmozhnasti tipologicheskogo izucheniya. Novgorod i Novgorodskaya zemlya, 27, 208–213. [in Russian].
  53. Chernov, A. V. (2013). Ob evolyutsii formata Novgorodskikh kirpichey XVI v. Novgorod i Novgorodskaya zemlya, 27, 214–219. [in Russian].
  54. Tsaune, A. V. (1984). Zhilishcha Rigi XII–XIV vv. [in Russian].
  55. Konorov, A. V. (1956). K istorii kirpicha v Rossii v XI–XX vekakh. Trudy Instituta estestvoznaniya i tekhniki AN SSSR (Vol. 7), 20–150. [in Russian].
  56. Rappoport, P. A. (1976). Metod datirovaniya pamyatnikov drevnego smolenskogo zodchestva po formatu kirpicha. Sovetskaya arkheologiya, 2, 83–93. [in Russian].
  57. Rappoport, P. A. (1994). Stroitelnoe proizvodstvo Drevney Rusi (X–XIII vv.). Sankt Peterburg. [in Russian].