История Евразии от древних времён и далее
935,862 4,588
 

  osankin ( Слушатель )
18 ноя 2023 22:51:00

ВО ГЛУБИНЕ УРАЛЬСКИХ РУД: КАК ДОБЫВАЛИ МЕТАЛЛ НА ДРЕВНЕМ УРАЛЕ

новая дискуссия Дискуссия  1.050

ВО ГЛУБИНЕ УРАЛЬСКИХ РУД: КАК ДОБЫВАЛИ МЕТАЛЛ НА ДРЕВНЕМ УРАЛЕ

Опорный край державы — так называют Урал, славящийся развитой российской промышленностью. Но мало кто знает, что медная металлургия зародилась здесь задолго до русской колонизации, а ее история насчитывает четыре тысячи лет. Об этом говорят, в частности, многовековые месторождения, расположенные на южной территории региона. Недавно археологам удалось установить время освоения древнейших медных рудников в Челябинской области.

Как добывали медь тысячи лет назад и что известно о древних металлургах, разбираемся в нашем материале вместе с руководителем исследования, старшим научным сотрудником Южно-Уральского государственного гуманитарно-педагогического университета (ЮУрГГПУ), кандидатом исторических наук Полиной Анкушевой.

Прогрессивный народ

В целом, бронзовый век (примерно 3 300 — 1 000 годы до н. э.), на который пришлись исследуемые памятники, в степях Южного Зауралья изучен достаточно хорошо. Именно здесь, на рубеже III — II тысячелетия до н. э., произошли серьезные перемены. Связаны они с приходом населения так называемой синташтинской культуры.
Ее представители были довольно прогрессивными для своего времени. В числе достижений, принесенных этим народом в регион ­– животноводство (ранее здесь занимались только охотой и собирательством), металлургия и навыки добычи медного сырья, строительство укрепленных поселений, богатый колесничный комплекс (самые древние в мире колесницы открыты именно в Южном Зауралье), курганные могильники. Самые первые ткани связаны в этом регионе именно с синташтинцами. Их последователями стала алакульская культура, широко распространившаяся на восток, вплоть до Центрального и Восточного Казахстана благодаря своему технологическому превосходству.
Долгое время считалось, что эти племена разрабатывали в Южном Зауралье месторождения. Однако сами места добычи медной руды нашли относительно недавно.
Первый такой рудник — Воровская яма — обнаружили в Кизильском районе Челябинской области в 1994 году. Название берет свое начало из XIX века уже нашей эры: в глубокой котловине прятали угнанный скот, пережидая активную фазу погони. К слову, и по сей день памятник трудно заметить в рельефе. Остальные были найдены уже в 2010-х годах: Новониколаевский, Стародубцева яма и Новотемирский — в степях Челябинской области, Ишкининский рудник — в Оренбургской области.
Это небольшие округлые карьеры 20-30 метров в диаметре и до пяти метров глубиной, окруженные отвалами. О том, что это именно древние рудники, говорит в том числе их расположение. Как правило, такая яма — сильно заросшая и находится на пункте медной минерализации: на отвалах можно найти куски рудовмещающей породы или медной руды — малахита, азурита.
В ходе недавних экспедиций археологи обнаружили в этих районах культурный слой, включающий кости животных и керамику. Анализ находок позволил ученым впервые доказать абсолютный радиоуглеродный возраст рудников.
«По костям животных мы получили 14 радиоуглеродных датировок. Они обозначили интервал добычи меди на четырех из таких памятников, охватывающих все второе тысячелетие до нашей эры. То есть, в данном случае, это самые древние медные месторождения, которые разрабатывались в Южном Зауралье», — рассказывает специалист.

Определить время по коллагену

В ходе анализа специалисты применили два типа методов датирования: относительный и радиоуглеродный. В первом случае понять, к какому периоду относятся фрагменты керамики, помогли имеющиеся в арсенале историков письменные источники и известные даты.
Выяснилось, что два самых древних рудника — Новотемирский и Ишкининский — начали использовать уже в XXI–XX веках до нашей эры. Следующий период датировок относится к XVII–XVI векам до нашей эры. Последний этап добычи меди в бронзовом веке пришелся примерно на XI век до нашей эры. Это значит, что начиная с прихода первых металлургов в Южное Зауралье, местные месторождения использовали сменяющие друг друга населения разных культур.

Горшки и кувалды

Сейчас исследователи занимаются реконструкцией организации труда и быта на этих объектах. По словам специалиста, необходимо оценить масштабы работы древних горняков и понять, из каких мест они приходили и какие снабжали рудой, были ли это особые отряды или же просто скотоводы из соседнего поселения собрались и добыли себе руды на пару ножей.
торой метод — базовый и самый массовый — основан на периоде полураспада радиоактивного изотопа углерода 14С, составляющем более пяти тысяч лет. Он подходит для углеродосодержащих образцов, например, костей или пригаров на керамике. Сегодня для такого способа датирования, благодаря современной технологии ускорительной масс-спектрометрии, подойдет даже небольшой кусочек размером порядка полсантиметра.
Ученые выделили из костей животных коллаген и измерили в нем содержание радиоактивного изотопа. Определив концентрацию вещества, установили интервал, в течение которого могла произойти смерть организма. Анализ провели специалисты Института географии РАН совместно с Центром изотопных исследований университета Джорджии (США) при поддержке Российского научного фонда.
На Новотемирском руднике поселения не оказалось, лишь древние выработки: шахта глубиной в восемь метров, ямы-закопушки на медь, а также фрагменты костей животных. Археологи предположили, что на этот объект приходили жители поселка, который мог находиться в нескольких километрах от месторождения. О том, что это именно местное население, а не пришло, например, с Поволжья на Южный Урал, говорят изотопные анализы. Изучив изотоп стронция в костях животных из культурного слоя рудника, исследователи пришли к выводу, что особи паслись в округе.
Совершенно иначе дела обстояли на участке Воровской ямы. Впервые в Южном Зауралье и Северном, Центральном Казахстане ученые обнаружили поселение алакульской культуры непосредственно на руднике. Это удалось определить благодаря остаткам частично скрытых под землей строительных конструкций.
Специалисты отмечали постройки в процессе раскопок по котлованам, обозначенным столбовыми ямами. На древние сооружения указывал и заметно отличающийся грунт, объекты внутри жилищ — очаги, хозяйственные ямы, производственные площадки и каменные орудия — кувалды, молоты, противовесы. По мнению участников экспедиции, горняки построили здесь своего рода бытовки для комфортных условий работы и защиты от непогоды.
На рудниках изготавливали и бронзовые орудия труда. На раскопках нашли металлургические шлаки, литейные формы, а также медный сплеск (каплю бронзы). Подобные находки позволяют проследить полный цикл металлопроизводства на древней промплощадке — от добычи руды до получения готовых изделий.
Однако самым массовым образцом памятников бронзового века оказалась керамика. По тому, насколько этот материал разнородный, можно многое узнать. Например, пришли ли на рудник люди из какой-нибудь дальней деревни или жили в окрестностях, снабжая другие поселения. Или же профессиональные горняки собрались со всего региона и принесли с собой сосуды, изготовленные по разным технологиям.
«Керамическое производство в традиционных обществах — отрасль крайне консервативная. Любые смешения различных групп населения — из-за миграций, брачных связей или ассимиляции одних племен с другими — отражаются на технологии изготовления горшков», — объясняет эксперт.

Исследования продолжаются

В ближайшем будущем специалисты ЮУрГГПУ и Института минералогии Уральского отделения РАН продолжат изучать эти объекты. Сейчас, по их словам, почти каждый полевой сезон приводит к новому открытию. Например, в этом году участники исследовательской группы впервые нашли металл. Подобные находки, с одной стороны, дают развитие научным работам, но с другой, заставляют корректировать уже сделанные выводы.
Минувшим летом завершилась очередная экспедиция на территорию Воровской ямы. Площадь раскопок составила примерно 200 квадратных метров. Но это лишь небольшая часть памятника. В следующем году участники намерены изучить главную, центральную выработку на участке.
«На экскурсиях обычно спрашивают, что находится в центре рудника, а там три березы растут. Нужно изучать его глубину, копать, что довольно тяжело. Для этого требуется техника, большие команды с участием профессионалов. Важно предусмотреть безопасность всех действий. Почти все, что находят археологи, изучается в лаборатории. В том числе кости, керамика и даже грунты, заполняющие жилища», — рассказала собеседница.
Также, в ближайших планах исследователей — подготовить публикации о производственной площадке на руднике. В материалах представят артефакты, иллюстрирующие весь процесс металлургического производства — орудия, остатки медеплавильных печей, шлаки и сплески.
Специалист уверена — подобные проекты помогут пролить свет на то, как в древние времена развивались технологии. Показать, что достижениями, используемыми по сей день, мы обязаны в том числе безымянным горнякам, пришедшим на эту землю за минералами.
В целом, в стране на сотни раскопанных поселений могильников приходятся единичные памятники горного дела. В будущем такие артефакты займут свое место в музеях и позволят желающим познакомиться с удивительной историей региона, которая берет свои истоки тысячелетия назад.

Анна Шиховец







  • +0.11 / 8
  • АУ
ОТВЕТЫ (4)
 
 
  olenevod ( Слушатель )
20 ноя 2023 10:54:21

Только что в параллельной ветке речь шла о Синташтимской культуре. Как раз речь у Вас о ней идётУлыбающийся
«Более сложной модификацией печей наземного типа являются печи, пристроенные к колодцам. Их было обнаружено двадцать две: 10 - на поселении Аркаим, 2 - на поселении Синташта и 10 - на поселении Устье. Основная особенность этих печей сводится к тому, что строились они около колодцев и были соединены с последними небольшим перекрытым каналом шириной около 15 сантиметров» [4]
Строительство плавильных печей возле технологических колодцев является инновационным металлургическим решением, что было подтверждено современными экспериментальными исследованиями. Это решение позволяло обеспечить весьма интенсивную и эффективную естественную тягу воздуха. За счет перепада температуры в колодце и печи, который приводил к разнице давления, воздух из колодца устремлялся в канал, ведущий в печь, затем поступал в область горения в печи, проходил по кругу и выходил в дымоход. При необходимости естественная тяга воздуха дополнялась искусственным дутьем с помощью мехов. Археологи нашли в остатках стенок некоторых печей воздуходувные сопла, а также канавообразные выступы, служившие, по-видимому, для тех же сопел, через которые в печь подавался воздух из мехов.
Дымоходы имели сложную, но тоже эффективную конструкцию. От печи отходила канавка, перекрытая вверху вытянутым цилиндрическим куполом из глины. Проходя по ней, горячие газы остывали, одновременно обогревая помещение, и уже затем устремлялись через вертикальную часть дымохода наружу. Это позволяло максимально использовать тепло, выделявшееся при сгорании топлива в печи. То есть и здесь - экономия дров, леса. Хотя следует отметить недавние выводы из инструментальной оценки группы российских и германских учёных о совпадении времени существования «Син-ташты-Аркаима» с периодом климатического термального максимума в Южном Зауралье и сопутствующим, более значительным, чем сегодня, облесением [7].
«Технология плавки была довольно устойчивой. Отклонения наблюдаются чрезвычайно редко... Шихта подготавливалась следующим образом. Руда в количестве 0,5-1 килограмм дробилась на небольшие кусочки, смешивалась с флюсами (рыбьи кости, кальцит, дробленые кости животных, иногда лимонит) и помещалась в печь. Печь, как показали наши экспериментальные
исследования, предварительно разогревали дровами. После загрузки шихты и угля начиналось дутье. В ходе плавки достигались температуры около 1200-1300оС. Хорошее качество угля способствовало восстановительной атмосфере в печи и малым потерям меди в виде куприта. После расплавления и восстановления руды дутье прекращалось, все отверстия закрывались, что усиливало восстановительную атмосферу, и печь начинала постепенно остывать. После остывания продукт плавки извлекался из печи, шлаковая корка разбивалась. Освобожденный слиток металла обычно весил 50-130 граммов» [5]
Поражает отработанный, тождественный в столетиях, процесс непосредственно плавки металла. Ведь за время существования Аркаима (не более 300 лет) сменилось до двух десятков поколений металлургов. Значит была изустная, жёсткая трансляция секретов мастерства. «... почти все образцы [руды] содержат мышьяк в пределах 0-0,03%, что при переплавке не может дать металл, в котором концентрации мышьяка будут превышать 0,3%. Однако анализы металла выглядят иначе. Наличие мышьяковистых бронз на синташтинских памятниках на фоне отсутствия руды с примесью мышьяка может быть объяснено только применением соответствующих лигатур. На то, что эти бронзы производились на месте, указывает наличие мышьяка в шлаке. Это же обстоятельство является свидетельством того, что легирование производилось на стадии плавки руды. Технологию плавки можно оценить как достаточно совершенную. Потери меди были очень невелики. Обычно они колеблются в пределах 0,1-1%.» [4].
Зафиксировано понимание древними металлургами связи между составом выплавленного металла и его пригодностью к конкретным изделиям. И главное - возможностью состава шихты (присадок) влиять на резкое снижение температуры плавки и соответственно на расход угля, дров, леса! «Содержание мышьяка в синташтинском металле не слишком велико. Это позволяет задаться вопросом о самой необходимости подобного легирования. Дело в том, что при легированности мышьяком 1 -2% твердость металла мало отличается от меди. Только 4% дают параметры, приближающиеся к оловяни-стой бронзе. Но для древних технологий проблематично добиться легиро-ванности мышьяком более 8%. Кроме того, содержание мышьяка при легировании трудно контролировать. Поэтому не исключено, что причиной подобных добавок было стремление получить более жидкотекучий металл, так как они способствуют уменьшению температуры плавления меди до 830оС.
 Однако в случае с синташтинской металлургией речь должна все же идти, по-видимому, о стремлении повысить рабочие качества изделия, поскольку в металле этого времени наблюдается отчетливая зависимость между типом изделия и наличием легированности» [5].
тыц
  • +0.05 / 2
  • АУ
 
 
  osankin ( Слушатель )
20 ноя 2023 10:59:44

А что это за ветка?
  • -0.03 / 1
  • АУ
 
 
 
  olenevod ( Слушатель )
20 ноя 2023 11:25:01

вот тут
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
  osankin ( Слушатель )
20 ноя 2023 17:31:16

Поглядел. Интересный материал. Перекинули бы сюда, там пропадёт втуне, а тут как раз к месту.
  • +0.03 / 1
  • АУ