Е. Черных - Археология и естественнонаучные методы. Сб. статей

Таким образом, накопленные металлографические данные показывают, что схема Г.Г. Коглена правильно отражает генеральную линию эволюции древнейшего металлопроизводства в случае его независимого возникновения. Металлографические исследования подкрепляют основной вывод Г.Г. Коглена о том, что открытия и изобретения в истории металлургии предопределяют друг друга и следуют друг за другом в определенной последовательности вне зависимости от сложности и противоречивости процесса ее регионального развития. Тем не менее, на фоне нынешнего состояния аналитических источников, удается не только подтвердить периодизацию металлургии Г.Г. Коглена, но отчасти и дополнить техническую характеристику выделяемых им этапов. Оказалось, к примеру, что вскоре после открытия плавки чистых окисленных руд меди (начало фазы «С») последовало освоение восстановительной плавки руд смешанных оксидносульфидных. Прямое доказательство этому обнаружено при металлографическом изучении так называемых «штейновых» включений в медных изделиях и шлаковых настылях на стенках тиглей поздней Гумельницы, датируемых серединой IV тыс. до н. э. ( Рындина, 1998. С. 74–77). Ранее такого рода плавки оценивались как позднее явление, связанное с эпохой бронзы (фаза «В» Г.Г. Коглена).

В пределы фазы «С» удается теперь вписать и еще одно, чрезвычайно важное изобретение, связанное с упрочнением меди холодной ковкой. Из 120 изученных в нашей лаборатории крупных ударных орудий, связанных с энеолитическими памятниками Восточного Средиземноморья, Балкано-Карпатской и Восточной Европы, 118 обнаружили на лезвийной части следы упрочняющего наклепа (рис. 3, 4) в виде вытянутых холодной ковкой, разбитых полиэдров. Чтобы представить возможность этого технического достижения, достаточно обозначить твердость их металла на лезвийной кромке и вдали от нее. На лезвии она колеблется от 110 до 130 кг/мм 2, вдали от него составляет 77–89 кг/мм 2. Для сравнения обозначим твердость железа, выплавленного из гематита. Она равна 106–110 кг/мм 2, т. е. соответствует показателям упрочненной меди. Резкое повышение твердости за счет целенаправленного наклепа делает медь успешным соперником камня даже в производстве крупных ударных орудий и оружия.

Установленные с помощью металлографии закономерности совершенствования знаний о металле помогают выявить те технологические признаки, которые наиболее важны при классификационном членении ранних металлоносных культур.

При всех различиях периодизационных схем, предложенных археологами к концу XIX века, почти все они опирались на характеристику материалов, используемых в производстве жизненно необходимых орудий и технологические особенности их обработки. Периодизация по материалу орудий легла в основу выделения знаменитых археологических веков. Пионеры археологической классификации Кристиан-Юргенс Томсен и Якоб Ворсо строили свои периодизационные схемы, исходя прежде всего из технологических принципов анализа материалов (Worsaae, 1843; Thomsen , 1836). Эти принципы позднее оказались решающими как для общего членения каменного века на палеолит и неолит ( Lubbock , 1885), так и для периодизации палеолита (Mortillet, 1872). И попытки периодизации эпохи раннего металла не составляют здесь исключения ( Мерперт , 1981. С. 4—20). Специфика материала определила первые опыты, выделения наиболее ранней ее фазы — медного века (энеолита). Инициатором внедрения в археологию этого периода был венгерский археолог Ф. Пульский (Pulszky , 1884). Он определял его как время использования человеком медных изделий, предшествующих бронзовым, а значит собственно бронзовому веку. Однако, в дальнейшем стало ясно, что первые опыты освоения меди связаны еще с неолитом. Стал актуальным вопрос о том, какие технологические признаки выступают на первый план при попытках разграничения неолита и энеолита. Выявлению этих признаков способствовали металлографические наблюдения.

Массовое металлографическое исследование древнейших медных находок из памятников Болгарии, Молдовы, Украины и России, проведенное нами в лаборатории кафедры археологии МГУ, позволило установить, что в непосредственной зависимости от уровня металлургических знаний человека находится и набор используемых им предметов из металла ( Рындина, 1978. С. 78–81). В металлоносных культурах неолита, носители которых делают первые шаги в освоении меди и не знают способов ее упрочнения ковкой, металл находит применение только в производстве украшений и в меньшей степени орудий колющего и режущего действия — шильев, рыболовных крючков, ножей. Топоры и другие орудия ударного действия (тесла, долота, молотки, мотыги) получают распространение только в связи с открытием эффекта упрочнения меди ковкой и совершенных способов ее литья в разъемные формы. С этим и связан переход к энеолиту. Таким образом, само понятие энеолита, с какими бы экономическими и культурными критериями не сопрягалось оно на конкретных территориях, напрямую связано с технологическими показателями обработки медных орудий, выделяемыми с помощью металлографии.

Важные результаты дает использование металлографии при исследовании проблемы происхождения металлургических знаний во вновь возникающих центрах металлопроизводства. Обобщение массовых микроструктурных анализов показывает, что начальные стадии развития нового независимого центра металлургии оказываются во многом похожими на начальные этапы развития металлургии в целом: лишь освоив простейшие, универсальные по своему характеру приемы — кузнечную ковку, сварку, плющение и пр. — представители нового центра переходят к освоению литья и сопутствующих ему сложных приемов металлообработки. Иными словами, независимый путь становления нового центра предполагает некоторый период ученичества, первичного знакомства с металлом и методами его простейшей обработки. Отсутствие каких-либо признаков такого ученичества, внезапный «всплеск» сложных технологий металлопроизводства свидетельствует о привнесенном со стороны характере металлургических знаний. Такая модель соответствует полученным нами данным о влиянии Передней Азии на сложение и развитие очага металлургии в ареале майкопской культуры раннего бронзового века Северного Кавказа.

В течение последних столетий IV и почти всего III тыс. до н. э. майкопские племена освоили в Предкавказье значительную территорию от Таманского полуострова на западе до Дагестана на востоке ( Маркович, Мунчаев , 2003. С. 51). В этой зоне в памятниках энеолита металл почти неизвестен (единичные украшения), В майкопское же время металлические изделия сразу приобретают массовый характер. Находки исчисляются многими сотнями и представлены орудиями и оружием из мышьяковых и мышьяково-никелевых бронз; украшениями, сосудами, культовыми предметами из золота и серебра. Ряд изделий отличается специфическими формами, типичными только для Северного Кавказа. Среди них желобчатые двулезвийные кинжалы, про ушные топоры, двузубые «вилки», крюки, котлы и пр. Для выяснения реальной культурной и техноготической основы, на базе которой возникли предпосылки блестящего расцвета местной металлообработки, мы сосредоточили внимание на результатах химико-технологического изучения майкопских находок. Сто пятьдесят предметов, образцы с которых были получены из коллекций Эрмитажа, а также из музеев Адыгеи и Кабардино-Балкарии, были подвергнуты металлографическому исследованию с помощью оптической и электронной микроскопии на установке Camebax. В итоге проведенной работы было установлено, что местные мастера владели изощренными приемами металлообработки, явно привнесенными из южных культурных центров. Среди сложнейших технологий неместного происхождения можно назвать литье по восковой модели; ковку мышьяковых сплавов (4–8 % As) с высокотемпературными отжигами, вызывавшими их размягчение (эффект гомогенизации); инкрустацию бронз серебром и золотом; различные приемы получения серебристых покрытий на изделиях (лужение, серебрение, покрытие мышьяком).