ПРОИЗВОДСТВО ЦВЕТНЫХ И БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ В ЦЕНТРАЛЬНОМ КАЗАХСТАНЕ В ЭПОХУ БРОНЗЫ И РАННИХ КОЧЕВНИКОВ

Э. Ф. Кузнецова (Алма-Ата)

Накопление большого археологического материала, связанного с остатками производства, относящимися к периоду становления и развития производящей экономи­ки в Центральном Казахстане, позволило провести ис­следование по проблемам технологии производственных процессов, которые касаются сырьевой базы, выплавки цветных металлов, изготовления изделий из бронзы и благородных металлов в древнейших мастерских.

Об огромных масштабах выработки руд из древних карьеров свидетельствуют геологические материалы, согласно которым начиная с эпохи бронзы разрабаты­вались медные рудники Центрального Казахстана: Успенский (200 тыс. т), Кенказган (800 тыс. т), Джез­казган (более 1 млн. т) и т. д., причем произведен­ные анализы показали, что использовались богатые руды с содержанием меди от 10—12 до 40—50%. Не в мень­ших масштабах велись здесь и работы в сфере древней металлургии, которые позволили определить, что бога­тые рудные ресурсы края обеспечивали сырьем произ­водство цветных металлов и дали стимул к зарождению здесь ювелирного искусства во второй половине II тыс. до н. э., т. е. в период андроновской культуры.

Мощный центр металлургии бронзового века уста­новлен в верховьях р. Атасу. На поселениях Атасу, Мыр- жик, Ак-Мустафа и др. обнаружены мастерские плавки металла. На производственных участках размещались медеплавильные комплексы с печами разных размеров и конструкций — от небольших лунок-плавилен до круп­ных агрегатов. Выявлен и ряд других пунктов металлур­гических работ: в степях Каркаралинской и Баянауль- ской, урочищах Шортанды-Булак и Шакпак-Тас, горах

Куу и Кызыл-Арай, на поселениях древнего Джезказга­на, Суук-Булака, Каркаралы, Бугулы, Тагибай-Булака и пр.

Богатый археологический и геологический материал требует комплексного подхода к его анализу. В совре­менных условиях нельзя обойтись, в частности, без ква­лифицированной диагностики рудного сырья, которая включает: определение его химического и минерального состава; выяснение поведения продуктов плавки в ходе термического процесса; решение проблем топлива, тем­пературного режима в медеплавильных печах; установ­ление технологических параметров готовой металличе­ской продукции и приемов ее обработки. При решении историко-технических проблем нужны методы техноло­гического анализа археологических материалов—-те методы, которые становятся новыми источниками инфор­мации при исследовании, такие, как световая и электрон­ная микроскопия, термогравиметрический, рентгеномет­рический, эмиссионный спектральный и локальный ла­зерный анализы.

Один из современных методов изучения геологиче­ских и археологических материалов применен в наших исследованиях. Выбран термографический анализ как наиболее эффективный для изучения металлургического производства. Он является фазовым качественным и количественным методом, позволяет изучить физические и химические процессы в веществах по экспериментам, проводимым для установления минерального состава при их нагревании.

Все изучаемые образцы руд (включая полупродукты и шлаки), взятые непосредственно из печей древних производственных комплексов Атасу, Джезказгана и др., а также древних карьеров и выработок, подверга­лись термическому анализу, который был выполнен на дериватографе (Венгрия). Полученная картина фазовых превращений образцов позволила дать интерпретацию аналогичных термических реакций в древних печах, ко-

торые проявились в виде тепловых экзо- и эндотермиче­ских эффектов, специфичных для каждого образца.

С целью более глубокого исследования вещественно­го состава сырья, точной диагностики всех форм вхож­дения составляющих компонентов выполнен дифракто­метрический анализ руд и шлаков. Кроме этого, изучены исходные образцы, полупродукты и конечные продукты металлургического производства методом световой и электронной микроскопии (Япония), которая заключа­лась в наблюдении полированных шлифов в отраженном свете под микроскопом. Определялся вид минерального вхождения, количество, размер зерен и кристаллов, ха­рактер примесей вмещающей породы. В большинстве образцов спектральным анализом установлены повышен­ные концентрации Pb, Zn, Мп, Ва (5—10—20%), кото­рые характерны для широкого диапазона месторожде­ний Центрального Казахстана.

Суммированные данные экспериментальных резуль­татов позволили установить, что древняя металлургия Центрального Казахстана базировалась на распростра­ненных там рудах разного минерального состава: окис­ленных (малахит, азурит, хризоколла), сульфидных (халькозин, халькопирит) и с включениями самородной меди. Разнообразие рудного сырья свидетельствует о том, что доступность освоения рудных залежей медных и полиметаллических месторождений послужила предпо­сылкой для развития здесь еще с древности цветной ме­таллургии.

Проведенные эксперименты дали возможность для новой трактовки тех производственных процессов, кото­рые существовали в древности и о которых свидетельст­вуют конкретные археологические материалы. Так, мож­но отметить, что процесс плавки осуществлялся в не­сколько этапов. Обязательной была фаза обогащения руд, связанная с термической обработкой исходного сырья. Установлено, что обогащенный полупродукт яв­ляется генерацией куприта и тенорита. В результате дальнейшего нагревания полупродукта с добавками (флюсами и катализаторами) получалась черновая медь. Завершающий процесс состоял в отливке (с добавками легирующих компонентов) металлических изделий в ли­тейных формах.

Совершенно очевидно, что сложностью технологии производства и многоступенчастостью металлургическо­го

го процесса была обусловлена специфика конструкции плавильных печей.

Спектральному анализу на химический состав под­вергались предметы из разных памятников Казахстана, относящиеся к эпохе бронзы. Это наконечники стрел, орудия труда, украшения — изделия из оловянистых бронз и меди, простые по технике исполнения и незна­чительные по типовому диапазону.

Для металлургии и металлообработки периода ран­них кочевников характерен довольно высокий уровень производства. Отмечается углубление специализации труда, прогресс в технике и технологии изготовления бронзовой продукции. Художественные бронзы, выпол­ненные мастерами тасмолинской культуры, в том числе изделия из благородных металлов, демонстрируют со­вершенное искусство литья и металлообработки. Анали­зами выявлено многообразие употребленных рецептов сплавов, большой диапазон легирующих добавок. Со­ставлены гистограммы элементного состава бронз и диаграммы химико-металлургических характеристик ме­талла, на основании чего сделан сравнительный анализ технологических параметров цветных металлов в регио­нальном плане.

В эпоху ранних кочевников заметно увеличилась диф­ференциация литейного ремесла. Металлообработка бронз достигла своего совершенства. Проявился про­гресс в ювелирной технике. Украшения из благородных металлов, найденные в скифо-сакских памятниках Цент­рального Казахстана, выполнены в сложной технике, от­меченной многообразием приемов обработки драгоцен­ных металлов: ковка, чеканка, тиснение, гравировка, штамповка, плакирование. Изучение изделий из золота и серебра по составу и на пробность проводилось мето­дом лазерного локального микроспектрального анализа на микроспектроанализаторе LMA=10 (ГДР). Лазер­ное испарение осуществлялось в разных режимах с от­бором минимального количества анализируемого ве­щества порядка (l∙10~⁶г). Выявлено, что в ювелирное производство в основном шло золото самородного со­стояния, которое добывалось из многочисленных россы­пей и кварцево-жильных месторождений и рудопроявле- ний, богато представленных в недрах Центрального Ка­

захстана. Золотые изделия отнесены к категории высокопробных (пробность распределена в интервале 760—910).

Исследование определенных вопросов технологии металлургического производства, характерного для крупного очага андроновской культуры Центрального Казахстана, является одним из факторов изучения кон­кретного исторического процесса в локальном его прояв­лении и помогает понять особенности экономики древ­них обществ.