Array Коллектив авторов - Исследования в консервации культурного наследия. Выпуск 2

Рис. 6. Результаты микрорентгеноструктурного анализа в характеристических излучениях: а. изображение включений во вторичных электронах; b. изображение включений в характеристическом излучении серы; с. изображение в характеристическом излучении меди;

d. изображение включений в характеристическом излучении железа;

e. изображение включений в характеристическом излучении олова

Состав мушистонского станина: сера – 27,9–30,4 %, железо – 6,5–8,8 %, медь – 26,9–29,5 %, олово – 27,0–28,8 %, серебро – 0,5 %, цинк – 5,1–6,4 %, свинец – 0,004 %.

Происхождение металла из определенной руды может быть подтверждено, если соотношение изотопов свинца в руде и металле одинаково. Малое содержание свинца в руде и столь же малое содержание его в металле посуды допускает предположение о внесении его в металл только из руды. При этом условии соответствие соотношений изотопов свинца в руде соотношению изотопов свинца в предмете может говорить об их связи [8]. Изотопный состав определялся методом термоионной эмиссии с использованием силикагеля в качестве иммиттера ионов на масс-спектрометре «КАМЕКА TSN-206» в Институте геохимии (ГЕОХИ им. Вернадского).

Результаты изотопного анализа

Круглодонная чаша из раскопок:

Рв 206/204 – 18,886;

Рв 207/204 – 15,776;

Рв 208/204 – 39,296;

Рв 207/206 – 0,835;

Рв 208/206 – 2,082.

Руда с месторождения Мушистон:

Рв 206/204 – 18,689;

Рв 207/204 – 15,747;

Рв 208/204 – 38,416;

Рв 207/206 – 0,838;

Рв 208/206 – 2,055.

Полученные результаты изотопного анализа свинца в руде и металле посуды допускают возможность выплавки металла из руды месторождения «Мушистон» с большой вероятностью.

Теперь из привезенной мушистонской руды необходимо было выплавить металл, проанализировать его и сравнить с металлом посуды. Восстановительную плавку проводили на кафедре тяжелых металлов в Институте стали и сплавов с помощью доцента Колосовой в лабораторной электрической печи при температуре 1150 оС без предварительного обжига руды. (Температура 1150 оС вполне могла быть достигнута в реальных условиях в древности.) Руда измельчалась, смешивалась с древесным углем и без добавок флюсов в графито-шамотовом тигле помещалась в нагретую печь. Выдерживалась 30 минут. После окончания плавки на дне тигля в виде нескольких корольков (шариков) собирался металл. Таким образом было проведено 8 плавок. Полученный металл был проанализирован – он представлял собой высокооловянистую бронзу с одинаковым составом во всех плавках (содержал 20–23 % олова). Плавка происходила без образования и спекания шлаков. Отходы представляли собой серные сыпучие продукты. Присутствующий в руде цинк при нескольких переплавках без флюсов улетучивался из металла, что закономерно. В структуре выплавленного из руды металла имелись точно такие же включения сернистых интерметаллидов, как и во всей исследованной нами посуде. Не будем в данной работе заниматься термодинамическими подсчетами, принятыми в металлургии, которые могут обосновать именно такой выход металла. Отметим лишь, что в древности человек знал и умел использовать то, что ему предлагала природа.

Где еще на территории Средней Азии найдена подобная посуда? В опубликованных материалах как особый вид предметов она не была определена. При просмотре материалов запасников многих музеев Таджикистана и Узбекистана мною было выявлено множество фрагментов, легко узнаваемых по признакам разрушения, – это были фрагменты подобных круглодонных чаш различных размеров. Часто в описа ниях они значились как фрагменты неопределенных предметов. Кроме упомянутого уже Ак-Тепе-11 она найдена на поселениях: Зар-Тепе [9], Ак-Курган [10], Чакалак-Тепе [11]. К раннему Средневековью относятся находки круглодонных чаш на городищах Пенджикент [12], Аждина-Тепе [13], Афрасиаб [14].

В какое время появилась практика изготовления сосудов из высокооловянистой бронзы горячей ковкой? К наиболее ранним предметам, найденным в Центральной Азии и исследованных нами, относятся круглодонные чаши из сакского могильника Восточного Памира V–IV вв. до н. э. Харгуш-11 и Западного Памира – Чильхона и Змудг [15]. Все исследованные предметы имели одинаковый состав сплава, структуру, во всех имелись включения сернистых интерметаллидов.

Распространение высокооловянистой круглодонной посуды не ограничивается территорией Центральной Азии. Среди металлических предметов, найденных Маршаллом на Таксиле (III в. до н. э. – I в. н. э.) есть две бронзовые круглодонные чаши, одна из которых была проанализирована [16]. Она оказалась сделанной из бронзы с 21,55 %-м содержанием олова. Маршалл сообщает, что такая бронза без свинца использовалась для отливки домашней утвари, так как сплав очень легкий для отливки, но очень хрупкий. Неарх, полководец Александра Македонского, отмечал, что индийцы используют посуду, которая была, скорее, отлита, чем откована, и которая разбивалась, если ее роняли. К сожалению, микроструктура круглодонных чаш, которая подтвердила бы такую технику изготовления, не была изучена, поэтому мы склонны считать, что в определении техники изготовления произошла ошибка – хрупкость металла говорит об изготовлении их ковкой. К III–II вв. до н. э. относятся находки круглодонных чаш, изготовленных горячей ковкой, на Юго-Западе Таиланда [17]. Хотелось бы отметить, что на фотографии микроструктуры, опубликованной в этой работе, также есть включения, похожие на сернистый интерметаллид, который исследователи не отметили. В последнее десятилетие были проведены основательные исследования индийской посуды, которые подтверждают общность технологии и металла такого типа сосудов [18]. Круглодонные чаши найдены в Беграме. К сожалению, металл их вообще не изучен [19]. В музее Гимэ в Париже мне показали эту посуду и при этом сожалели, что она полностью минерализована, поэтому изучить ее они не смогли. Наш опыт изучения минерализованного металла это опровергает. Посуда из Нилгири Хилз (Nilgiri Hills) в Южной Индии также изготовлена из высокооловянистой бронзы горячей ковкой, правда, автор не приводит фотографий микроструктуры, подтверждающей такую обработку [20]. Коглэном опубликованы материалы о двух высокооловянистых круглодонных чашах, изготовленных по стандартной технологии, найденных в Корее [21]. Его также удивляло использование трудного для обработки сплава. Одиозная работа Меликяна-Ширвани [22] посвящена раннеисламской посуде из высокооловянистой бронзы. Он называет ее «белой бронзой», которая якобы заменила серебро в период серебряного кризиса. Однако бронзы с 20–23 %-м содержанием олова имеют желтоватый с сероватым оттенком цвет и лишь при содержании в сплаве 27–30 % олова бронза белеет. Кроме того, в приведенной им группе сосудов большинство изготовлено литьем.