Брайан Фаган - Археология. В начале

Другие многочисленные методы, включая рентгеновскую дифракцию и петрологию керамики, дают ценную информацию. Эти методы можно использовать в комбинации для изучения того, что можно назвать керамической экологией, взаимодействия ресурсов, местных знаний и стиля, что в конечном счете приводит к законченному сосуду из глины (Стиммелль и другие — Stimmell and others, 1982). Например, керамика региона Миссисипи, изготовленная на юге и юго-востоке США в период между 800 и 1500 годами н. э., обжигалась при температуре от 800 до 900 °C. Гончары с берегов Миссисипи добавляли толченые раковины, с тем чтобы их изделия не остекловывались при этих температурах. Но это с ними все равно происходило, и фотографии, сделанные сканирующим электронным микроскопом, показали, что гончары, возможно, добавляли соль в сырьевую глину, вероятно, даже пробовали глину на вкус во время производства, для того чтобы убедиться, что смесь достаточно перемешана. Поселения здесь находились в низинах долин, и гончары пользовались глиной, богатой монтмориллонитом, поэтому они добавляли толченые раковины, для того чтобы было легче работать с глиной. При таком методе возникла другая проблема — плохой обжиг. Поэтому гончары добавляли соль для улучшения обжига. Однако соль имелась в немногих местах, поэтому здесь развилась сложная система торговли этим новым товаром.

Технологический анализ керамики дает возможность значительно дополнить информацию о производстве, полученную из археологических источников и посредством этнографической аналогии (Эрнольд — D. E. Arnold, 1985). Даже осадок, найденный внутри древнего сосуда, можно подвергнуть спектрографии и даже иногда идентифицировать, как это было в случае с сосудами для хранения вина, найденными в Иране и которые датировали 4000 годом до н. э. (Биэрс и МакГаверн — Biers and McGovern, 1990).

Изучение металлургии и металлов, найденных на археологических памятниках, ограничено как состоянием находок, так и нашими знаниями о доисторической металлургии в целом (Мюли и Уэртайм — Muhly and Wertime, 1980; Тайлекоут — Tylecote, 1992). Сохранность металлических орудий в археологических горизонтах целиком зависит от кислотности почвы. При некоторых обстоятельствах железные предметы сохраняются хорошо и их можно детально изучить; в других случаях кислоты почвы превращают железо в совершенно бесполезную ржавую кучку. Медь, серебро и золото обычно сохраняются несколько лучше.

Сначала люди познакомились с металлами в виде пород, которые их окружали. Свойства металлосодержащих пород — цвет, блеск и вес — делали их привлекательными для использования в натуральном виде. Постепенно люди поняли, что нагревание таких пород, как кремний и сланец, облегчает работу с ними. Применив эти познания к металлическим породам, обработчики камня обнаружили, что из чистой меди и других металлов можно делать орудия посредством последовательных обивок и нагреваний. До XVIII века н. э. из приблизительно семидесяти металлических элементов на земле использовались только восемь — железо, медь, мышьяк, олово, серебро, золото, свинец и ртуть. Для древних мастеров по металлу представляли интерес такие свойства металлов, как цвет, блеск, отражающая способность (для зеркал), акустические свойства, легкость литья и ковки, степень твердости и прочности. Те металлы, которые можно было переработать вторично, имели явные преимущества (Крэддок — Craddock, 1995).

Мы много знаем о древней металлургии, потому что доисторические артефакты в своей микроструктуре хранят следы термической и механической обработки. Эту структуру можно изучать с помощью оптического микроскопа. Каждая мельчайшая частица металла является кристаллом, который формируется по мере отвердевания металла. Их размер и форма могут дать информацию о том, использовались ли сплавы, об условиях охлаждения и типе использованных форм. Сначала древние металлурги использовали чистые металлы, которые можно было легко обрабатывать, но из них получались только мягкие орудия. Затем они научились сплавлять одни металлы с другими для получения более твердых и прочных изделий с более низкими точками плавления.

Основные данные для изучения доисторических сплавов дают фазовыедиаграммы , которые соотносят температуру и состав сплава, показывая сравнительную растворимость металлов при соединении с другими металлами. Фазовые диаграммы разрабатываются при контролируемых условиях в лабораториях и скорее отражают идеальные условия. При изучении предмета под оптическим микроскопом исследователи часто отмечают различия в химическом составе, такие как сердцевинная древоподобная структура, характерная для литых медно-оловянных сплавов. В металлах есть нерастворимые частицы, которые могут дать ключи к пониманию процедур плавления и информацию об используемых рудах. Энергодисперсионный рентгеновский спектрометр и сканирующий электронный микроскоп используются для идентификации таких частиц. Этот впечатляющий набор аналитических средств дал археологам возможность изучить, как в течение 6000 лет экспериментирования привели человечество от простых манипуляций с породами к производству стали приблизительно в 1000 году до н. э. Объективы микроскопов зафиксировали достижений этих тысячелетий и открыли нам триумфы и разочарования древних кузнецов.

Древнейшие металлические орудия изготавливались методом холодной ковки меди. Такие предметы были достаточно обычными в азиатских селениях еще до 6000 года до н. э. Постепенно люди начали плавить медь. Возможно, они смогли достичь достаточных температур с помощью существовавших методов обжига глины в печах. Медь обычно расплавляли и помещали в формы или чушки внутри самой печи. Медная металлургия широко распространилась около 4000 года до н. э. Европейские кузнецы работали с медью на Балканах еще в 3500 году до н. э. В отличие от высококачественного камня и железа медные руды встречались редко и концентрировались в определенных районах. Обычно, но не непременно, в медь добавлялось олово, которое встречалось еще реже. В Новом мире обработка меди была хорошо развита среди ацтеков и инков. Архаичные племена, обитавшие в районе озера Верхнее (США и Канада), разрабатывали залежи медной руды на южных берегах озера; от архаичного периода до Вудленда этим металлом оживленно торговали и ковали из него артефакты холодным способом (рис. 11.12).

Рис. 11.12. Барельеф головы человека, выполненный на медной пластине, возможно, портрет. Культура Миссисипи. Приблизительно 1100 год н. э.