Культурный слой — это система пластов на земной поверхности, которые формировались в процессе жизни и хозяйственной деятельности человека. Это важный археологический объект, который несет информацию о различных исторических событиях. Культурным он называется потому, что хранит в себе остатки деятельности человека и характеризует разные стороны его материальной культуры.
Культурный слой образуется и растет медленно, но неуклонно собирает приметы эпох на протяжении многих тысячелетий. Его толщина больше зависит не от времени, а от интенсивности деятельности человека. Влияют на него и стихийные бедствия: наводнения, пожары, извержения вулканов, — а также кровопролитные сражения, эпидемии, стройки и производство.
В древних городах культурный слой достигает нескольких десятков метров. В Риме он более 13 метров, в центральных районах Москвы — до 8 метров. Мощность культурного слоя Тульского кремля составляет в среднем 2–2,5 метра.
Земля Тульского кремля — это «слоеный пирог», где каждый слой — отдельное столетие, начиная с XVI века. Культурные отложения имеют очень сложное строение и состоят из множества едва заметных прослоек, вкраплений и пятен, которые археологи различают по плотности, консистенции и структуре.
Изучение культурного слоя происходит в процессе археологических раскопок. Прибыв на памятник, археологи разбивают площадь исследования на квадраты по одному-два метра, ориентируя раскоп по сторонам света. Это помогает верно зафиксировать место нахождения того или иного предмета. Копают археологи до «материка» — поверхности, на которую пришли первопоселенцы.
Культурный слой Тульского кремля представлен в виде бурого или серого суглинка с большим количеством органики, остатками деревянных конструкций, угольками, линзами угля и золы, кусками печей, обожженной глины, разнообразными предметами эпохи позднего Средневековья.
Его размер варьирует от 45 см до 70 см. В некоторых местах культурный слой богат погребенной почвой, землей, практически лишенной находок, однородным темно-серым суглинком с вкраплениями отдельных угольков. Ниже основания слоя погребенной почвы находится слой суглинка толщиной до 25 сантиметров, переходящий в материковую глину.