The morphology and geochemistry of blacksmithing slag from Mountain Shoria.pdf Введение На протяжении многих десятилетий археологов и краеведов привлекали странные находки железных предметов в виде лепешек линзовидной формы. Одни называли их железными крицами, другие - железными плавильными шлаками, но самое удивительное в том, что обе версии были неверными. Эти «странные» предметы пополняли коллекции различных музеев и часто служили уликой, доказывающей навыки плавления железной руды древних или средневековых людей. Однако и * Статья написана при поддержке Программы повышения конкурентоспособности ТГУ. Юрий Викторович Ширин, Евгения Михайловна Асочакова 112 такое «доказательство» сегодня нельзя считать истиной, поскольку большинство линзовидных шлаков не связано с плавильным процессом. Эти шлаки являются отходом кузнечного производства, т.е. отражают особый этап обработки железной крицы, а не плавки железной руды, как считалось ранее. Во избежание дальнейшей возможной путаницы и искаженной интерпретации кузнечных шлаков мы решили посвятить отдельную статью этому виду археологических находок, опираясь на материалы из памятников Горной Шории XVII-XVIII вв. Краткая историография вопроса Основная проблема в изучении кузнечных шлаков связана с практически полным отсутствием в отечественных исследованиях какого-либо внимания к шлакам всех типов. При этом, как отмечал еще Радомир Плейнер, археологи при столкновении с этим важным археологическим объектом часто путают отходы железоплавильного и кузнечного производства (Pleiner 2000: 266). Если в практике зарубежных ар-хеометаллургических исследований этот недостаток, отмечаемый еще в 1990-х гг. (Yahalom-Mack et al. 2014: 23), практически преодолен, то для российской археологии данная проблема актуальна и по сей день. Разделение шлаков на плавильные и кузнечные типы в отечественных публикациях является огромной редкостью (Водясов, Гусев, Асочакова 2017; Vodyasov 2018), что заметно сказывается на развитии археоме-таллургии в России. Очень часто при описании шлаков археологи по умолчанию относят все их к плавильным. Судя по всему, многие из них даже не догадываются о том, что существуют и иные их типы. При исследованиях черной металлургии разделение шлаков на типы крайне важно, поскольку каждый из них отражает совершенно разный этап производства железа (Водясов, Зайцева 2017). Особый интерес представляют кузнечные шлаки. Уже накоплен опыт их комплексного анализа для извлечения информации не только о разных этапах кузнечных операций и их последовательности, но также о профессиональных навыках кузнецов и применяемых ими технологических приемах (Serneels, Perret 2003; An-guilano 2010). Такую возможность сложно переоценить при отсутствии железных изделий или при желании отделить импорт от продукции местных кузнецов. Кузнечные шлаки с верхней относительно уплощенной стороны имеют пористо-ячеистую корку, иногда блестящую. При раскалывании такой шлак монолитен, с видимой кристаллической структурой и железистым цветом на изломе. Накопленный за последние 30 лет опыт поисков археологических памятников в Горной Шории позволяет утвер- Морфология и геохимия кузнечных шлаков 113 ждать, что в местах железоделательного производства XVII-XVIII вв. (рис. 1) шлаки линзовидной формы составляют наиболее частую находку. Рис. 1. Места сборов проанализированных кузнечных шлаков XVII-XVIII вв. на территории Горной Шории: 1 - Николаевка 3; 2 - Тайлеп; 3 - Карачияк 1; 4 - Теш 5; 5 - Аил 1; 6 - Устье Б. Теша; 7 - Колотовка 1; 8 - Юла 1; 9 - Юла 2; 10 - Шартон 1; 11 - Луговушка; 12 - Мундыбаш 1; 13 - Тельбес 1; 14 - Тельбес 2; 15 - Тельбес 3; 16 - Старососновское; 17 - Спасск; 18 - Земелье; 19 - Сайлынгол Юрий Викторович Ширин, Евгения Михайловна Асочакова 114 В ходе археологических работ на р. Мрассу на поселении Сайлын-гол в раскопе площадью 24 кв. м было собрано не менее 50 шлаковых лепешек. Их средний диаметр составлял 100-120 мм. На местонахождении Медная вдоль размытого берега р. Кондомы на протяжении 80 м было собрано более 60 кузнечных шлаков стандартного размера. Но здесь же зафиксирован на единичном образце и максимальный размер -диаметр 180 мм при толщине 100 мм. Гипотеза о связи особого типа археологических железных шлаков с кузнечным этапом металлообработки была высказана зарубежными учеными еще в конце 1960-х гг., и дальнейшие исследования, основанные на комплексных анализах, подтвердили эту интерпретацию (Semeels, Perret 2003). Модель образования кузнечных лепешек и информативность этого источника подробно рассмотрены в ряде работ (McDonell 1991; Semeels, Perret 2003; Soulignac, Semeels 2014). Ученые не раз обращали внимание на то, что каждый кузнечный шлак в форме лепешки, плоской с одной и выпуклой с другой стороны, отражает операцию по проковке одной крицы и железной заготовки (Serneels, Perret 2003; Soulignac, Serneels 2014; Yahalom-Mack et al. 2014: 23), поэтому не будет преувеличением назвать кузнечные лепешки единственным источником, помогающим узнать приблизительное количество переработанных криц на конкретном памятнике. Конечно, в этом случае археолог получит минимальные показатели производительности, потому что, во-первых, не все шлаки попадают в раскоп, во-вторых, кузницу и кузнечный горн могли периодически вычищать, а шлаки выбрасывать за пределы памятника. В свою очередь, определение количества криц, произведенных в одной кузнице, может помочь в выявлении минимального времени существования кузнечной мастерской. Несомненно, несколько кузнечных лепешек могли быть произведены за один день, тем не менее, этнографические данные говорят о том, что чаще всего на обработку одной крицы и, следовательно, на получение одной лепешки уходил один день (Serneels, Perret 2003). Впервые округлые кузнечные шлаки линзовидного сечения из ареала памятников Горной Шории XVII-XVIII вв. привлекли внимание кузнецкого художника-краеведа К.А. Евреинова еще в 1930-е гг. К некоторым из таких шлаков прикипели глиняные стенки горнов и воздуходувные сопла. Собранные К.А. Евреиновым шлаки утрачены, но важная информация о них сохранилась благодаря тому, что профессиональный художник сделал цветные зарисовки своих находок, которые сопроводил измерениями. Диаметр шлаковых линз составлял 145, 155, 235, 340 мм, а максимальная толщина - соответственно 40, 52, 90, 110 мм. К.А. Евреинов даже организовал в 1935 г. химический анализ найденного шлака в металлографическом отделе Центральной лаборатории Кузнецкого металлургического комбината (Евреинов № 1897. Морфология и геохимия кузнечных шлаков 115 Л. 113; Сунчугашев 1979: 160). Приняв линзовидные шлаки за остатки днищ печей, К. А. Евреинов сделал по ним реконструкцию нижней, а затем и наземной частей железоплавильных горнов кузнецких татар. Графические и макетные реконструкции К.А. Евреинова представлены в его рукописном «Атласе по истории металлургии» (Евреинов № 1897). Примечательно, что известный исследователь металлургических памятников Саяно-Алтайского региона Я.И. Сунчугашев в качестве сравнительного материала для комплексов Минусинских котловин использовал реконструкции К.А. Евреинова без какой-либо критики (Сунчугашев 1979: 158, 159). Археологи, работающие в Горной Шории, под влиянием субъективной убежденности своих предшественников вплоть до недавнего времени также полагали, что линзовидные шлаки являются следами железоплавильного производства особого местного типа. Это нашло отражение во многих публикациях, посвященных железной металлургии этого региона (Ширин 1999: 212-213). Но в последнее время ситуация начинает меняться, чему, мы надеемся, будет способствовать и данная публикация. Кузнечные шлаки Горной Шории Представленные в нашей работе результаты исследований металлургических шлаков Горной Шории относятся к одному типу шлаков -кузнечных, сформированных на дне кузнечного горна в ходе многократного прогрева крицы (McDonell 1991; Pleiner 2000: 215; Водясов, Зайцева 2017). В результате этой операции при достижении температуры выше 1 200°С шлаки стекали на слой горячих углей (рис. 2) и принимали характерную форму плоско-выпуклых лепешек толщиной, как правило, не более 5 см (рис. 3). Рис. 2. Модель формирования кузнечного шлака (по: Serneels, Perret 2003: fig. 3) 116 Юрий Викторович Ширин, Евгения Михайловна Асочакова Рис. 3. Кузнечные шлаки Горной Шории: 1 - Шартон 1; 2 - Теш 5; 3 - Тельбес 3 Отличительной особенностью кузнечных шлаков этого типа является частое наличие впадины в верхней части лепешки (рис. 3, 2) образующейся из-за струи воздуха от дутья кузнечных мехов (McDonell 1991). Обычно впадина занимает половину верхней площади поверхности таких шлаков. Для разных памятников черной металлургии XVII-XVIII вв. в Горной Шории характерны одни и те же шлаковые лепешки не только по форме, но и по весу. Их средний вес - 270 г, но может в единичных случаях варьироваться от 160 до 600 г. Размеры кузнечных шлаков напрямую связаны с исходным весом сырой крицы. Письменные источники сообщают, что в XVII в. вес 30-40 криц, производимых пла-вильщиками-кузнецами Горной Шории, составлял около 16 кг (Martyushov, Shirin 2018: 918), т.е. около 450 г - вес одной крицы. Скорее всего, в документах речь идет об уже обработанных крицах, из которых шлак был «выжат» в ходе первичных проковок. Поэтому если учесть, что половина веса горновой крицы сгорает при обработке и вытекании из нее шлака (Crew, Maentwrog, Salter 1993), тогда мы получим средний вес одной сырой крицы 0,9-1 кг. В 1734 г. И.Г. Гмелин указывал, что крица, выплавленная на его глазах, весила около 800 г (Gmelin 1751: 283). То есть к XVIII в. вес криц, производимых в горнах кузнецких татар, практически не изменился. На основании этих данных можно выявить коэффициент для приблизительного подсчета веса обработанной крицы по весу шлаковой лепешки, равный 1,6. Чтобы узнать вес крицы, надо перемножить коэффициент и вес шлаковой лепешки. На металлургической площадке Шартон 1 на р. Кондоме (рис. 1, 10) в раскопе площадью 16 кв. м нами обнаружено 22 кузнечных лепешек и Морфология и геохимия кузнечных шлаков 117 несколько их обломков. Их общий вес составил 6,8 кг, при весе одной шлаковой лепешки 200-300 г, редко - 500-600 г. Средний вес лепешки - 310 г. Это свидетельствует, исходя из приведенных выше данных, о получении не менее 22 криц, или около 10,9 кг кричного железа при среднем весе одной обработанной крицы 496 г, что соотносится с письменными источниками. Нахождение на металлургической площадке 22 лепешек шлака может указывать также на то, что мастерская работала минимум три недели. Практически для всех музейных археологических коллекций по черной металлургии XVII-XVIII вв. Горной Шории характерной особенностью является отсутствие как плавильных шлаков, так и обломков железных руд. Все следы металлургии чаще всего представлены только кузнечными лепешками и фрагментами небольших горнов. Это может объясняться производством железа из руды в других местах и дальнейшей транспортировкой сырых криц для обработки в кузницах. Но нельзя исключать и того, что в ходе археологических работ другие типы шлаков не были включены в число образцов, поступивших в музейные коллекции. При исследовании поселения Шартон 1 было отмечено, что на памятнике присутствовали не только кузнечные шлаки, но и плавильные, связанные с теми же небольшими горнами (Ширин 2019: рис. 7). Другая интересная особенность, отмеченная при изучении кузнечного производства на поселении Шартон 1, связана с отсутствием рядом с кузнечными горнами микрошлаков, которые являются особым подтипом кузнечных шлаков. Кузнечные микрошлаки имеют две разновидности. Первая представлена «хлопьями», внешне сильно напоминающими рыбью чешую размером всего 1-3 мм (Dungworth 2007; Водясов, Зайцева 2017). Такие шлаки образуются в процессе ковки железной заготовки и изготовления конкретного предмета. Другой подвид микрошлаков представлен маленькими «шариками». Их происхождение связано со сваркой уже готовых железных предметов, когда в качестве флюса используется кварцевый песок. Это было доказано в ходе археологических экспериментов (Dungworth 2007). Отсутствие микрошлаков на поселении Шартон 1, вероятно, обусловлено тем, что после первичной проковки крицы в этой мастерской не перерабатывались в какие-либо кузнечные изделия. Скорее всего, значительная часть полученных здесь криц шла на обмен, а также сдавалась в качестве ясака. Такая практика нашла отражение в исторических документах. Так, в ясачной книге Кузнецка за 1697 г. отмечено, что «на всякие великого государя кузнецкие расходы» в Кузнецке было оставлено 4 077 криц, принятых от ясачных людей 10 из 19 волостей Горной Шории в зачет ясачной пушнины (РГАДА: Л. 92об.). По нашим подсчетам, это количество железных криц по весу могло превышать 1,8 т. В рапорте инженер-капитана Сергея Плаутина за 1745 г. указано, что «все Кузнецкого Юрий Викторович Ширин, Евгения Михайловна Асочакова 118 ведомства двоеданческие волости имеют в горах железную руду, которую они сами в юртах своих по малому числу плавят и делают котлы, топоры... а те, которые поблизости к Кузнецку и деревням живут, продают железо» (Огурцов 2008: 164-165). Основной акцент в этом рапорте сделан на Кондомо-Барсоятскую и Катунскую волости, где и расположено поселение Шартон 1. И.Г. Георги, посетивший Кузнецкий край в 1771 г., пишет про кузнецких татар: «Не все, однако ж многие из них упражняются в кузнечном деле... больше же продают невыделанного железа российским кузнецам» (Георги 1776: 168-169). Геохимическое изучение кузнечных шлаков Рентгенофлуоресцентному анализу подвергнуто 24 образца кузнечных шлаков, происходящих из 19 археологических памятников Горной Шории (см. рис. 1; табл. 1). Т а б л и ц а 1 Результаты рентгенофлуоресцентного анализа кузнечных шлаков из Горной Шории Памятник Оксид, вес. % SiO2 TiO2 Al2O2 Fe2O2 общ. MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5 Сум ма Земелье 24,14 0,77 4,45 63,67 0,03 1,89 2,27 0,30 0,82 0,18 98,54 Земелье 28,43 0,78 6,43 55,87 0,11 1,83 2,80 0,86 1,08 0,37 98,58 Сайлынгол 29,79 0,91 5,37 53,21 0,04 2,27 4,77 1,18 1,01 0,42 98,99 Николаевка-3 27,88 0,78 5,26 57,38 0,02 1,95 3,14 1,29 0,93 0,17 98,81 Николаевка-3 27,75 0,78 5,25 57,50 0,02 1,93 3,65 0,89 0,85 0,17 98,81 Тайлеп 30,05 0,72 5,89 56,72 0,03 2,11 1,35 0,41 0,94 0,29 98,53 Карачияк-1 27,71 0,89 6,71 55,00 0,06 1,25 5,46 >0,1 1,35 0,35 98,79 Карачияк-1 25,46 0,76 5,76 61,66 0,03 1,43 2,53 >0,1 0,73 0,32 98,67 Теш-5 26,06 0,81 4,19 58,75 0,04 1,91 5,33

Скачать электронную версию публикации