Металлы - дар небесных богов

Металлурги вполне могли сначала сделать самое необходимое – простую печь – и сразу приступить к выплавке металла, а уже позднее, по мере наличия свободного времени и возможности, достраивать дополнительные детали типа дымоходов. Равно как могли использовать разной сложности печи для разного состава шихт, вводя таким образом определенную специализацию (ведь, как указывалось ранее, слишком сильный поддув воздуха бывает вреден для плавки, а температурные условия разнятся для оксидных и сернистых руд). Необходимость же возведения новой печи на месте старой могла возникнуть просто вследствие недолговечности печей из подобных материалов. И так далее и тому подобное. Все вполне обходится без какой-то «эволюции» металлургических печей.

Вдобавок, сложно вообще говорить об эволюции, когда время существования исследованных поселений само по себе весьма невелико. Так, например, хотя и считается, что Аркаим создавался в два этапа (сначала было создано внутреннее кольцо помещений, а затем строилось внешнее аналогичное кольцо), но для самого времени существования поселения приводятся весьма скромные оценки – всего от 70 до 300 лет.

И наконец, если бы имела место действительно эволюция технологий, то она должна была отразиться как на составе выплавляемого металла, так и на составе шлаков, а этого здесь абсолютно не прослеживается…

Рис. 51. В музее Аркаима

«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 1200-1300 оС. 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 меди обычно весил 50-130 граммов» (С.Григорьев).

Подавляющая часть металла Синташты и Аркаима – это мышьяковистая бронза. Сначала считалось, что это был естественный сплав, полученный в результате плавки медной руды месторождения Таш-Казган (Башкирия), содержащей примеси мышьяка. Однако исследования шлаков показали, что древние металлурги не использовали ташказганскую руду. Эксплуатировалось сразу несколько различных местных рудников, а бронзу получали благодаря специальным добавкам в медную руду минералов, содержащих мышьяк.

«…почти все образцы [руды], за исключением образцов Таш-Казгана и лимонитовых образцов Аркаима, 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. На поселении Синташта предметы из мышьяковистых бронз составляют 53,9%, а на могильнике достигают 67,3%. Сходную картину выявили и другие исследования, причем подавляющая часть металла, не отнесенного к группе мышьяковистых бронз, содержит все же повышенные концентрации мышьяка…

Наличие мышьяковистых бронз на синташтинских памятниках на фоне отсутствия руды с примесью мышьяка может быть объяснено только применением соответствующих лигатур [т.е. добавок – АС]. 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» (С.Григорьев).

Откуда именно металлурги Синташты и Аркаима брали мышьяковистую руду, которую добавляли при плавке, до сих пор не ясно. Однако на уральских месторождениях такие руды – не редкость. В частности, неподалеку от древних металлургических центров находится одно из крупнейших в мире Кочкарское месторождение арсенопирита.

Любопытно следующее соображение С.Григорьева:

«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 оловянистой бронзе. Но для древних технологий проблематично добиться легированности мышьяком более 8%. Кроме того, содержание мышьяка при легировании трудно контролировать. Поэтому не исключено, что причиной подобных добавок был стремление получить более жидкотекучий металл, так как они способствуют уменьшению температуры плавления меди до 830 оС.

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. При этом зависимость между типом изделия и содержанием мышьяка выражена менее четко, что обусловлено характером легирования на стадии плавки руды» (С.Григорьев).

Это определенно указывает на то, что древние металлурги уже целенаправленно и вполне осознанно регулировали состав шихты, стремясь получить именно тот сплав, который они считали необходимым для изготовления конкретного вида изделия!..

Рис. 52. Изделия из камня и бронзы, найденные в могильнике (Аркаим)

К поразительным выводам исследователи пришли на основе анализа химического состава шлаков, найденных на местах обитания древних металлургов. Эти анализы выявили, что уже на самых ранних этапах мастера обладали весьма совершенной технологией, на что вполне определенно указывает итоговый результат плавки.

«Технологию плавки можно оценить как достаточно совершенную. Потери меди были очень невелики. Обычно они колеблются в пределах 0,1-1%. Шлаки РБВ [раннего бронзового века – АС] из Мургула содержат оксидов меди в пределах 1-2,7%. Лишь в синташтинских шлаках II группы потери меди несколько более высокие и достигают 2%. Объясняется это тем, что этот расплав был более вязок из-за присутствия в нем силикатов. Уменьшение вязкости достигалось путем добавления железистых флюсов, вероятно, лимонита. Не исключена также возможность, что добавлялся кальцит, обнаруженный возле одной из печей поселения Аркаим. В других случаях кальцит заменялся мелкими костями. Они также повсеместно встречались в заполнениях печей» (С.Григорьев).