Medieval blast furnaces of Shaytansky archaeological microdistrict.pdf Накопленный на сегодняшний день богатый архео-логический материал по черной металлургии ТомскогоПриобья ставит ряд актуальных вопросов, связанных среконструкцией железоделательного ремесла в регио-не. Особенного внимания заслуживают сыродутныегорны для производства железа, пока еще не ставшиеотдельным предметом исследования.Цель данной статьи - обобщить все известные ар-хеологические свидетельства, в том числе результатыполевых исследований автора, касательно конструк-тивных особенностей сыродутных горнов. Отдельнымважным сюжетом является определение производи-тельности горнов, расчета их объемов и весового соот-ношения железной руды, шлаков и полученного желе-за. Отметим, что такой работы для Томского Приобьядо сих пор проведено не было.Значительной преградой для реконструкции сыро-дутных горнов выступает их плохая сохранность. Врезультате процессов археологизации мы фиксируемподобные объекты в сильно фрагментированном виде,что осложняет воссоздание их первоначального обли-ка. В подавляющем большинстве случаев о наличииместного производства железа говорят лишь желези-стые шлаки, бессистемно залегающие в культурномслое. В этой связи в данной статье описаны только от-носительно хорошо сохранившиеся горны, позволяю-щие хотя бы частично восстановить их конструктивныеособенности.По имеющимся археологическим данным, возник-новение черной металлургии в рассматриваемом ре-гионе относится к середине I тыс. н.э. [1. C. 154; 2.С. 46]. По крайней мере металлургические объекты,четко соотносимые с предшествующей эпохой раннегожелеза, в Томском Приобье пока не известны. Возмож-но, новые материалы позволят пересмотреть даннуюверсию.Мощное развитие железоделательного производстваначинается в Томском Приобье лишь с начала II тыс. н.э.Наибольшая концентрация памятников со следамичерной металлургии приходится на юге Томской об-ласти, где расположен крупнейший комплекс памятни-ков развитого Средневековья - Шайтанский археоло-гический микрорайон [3, 4]. В 2010 г. автором статьиисследовалось городище Шайтан IV [5]. Магнитомет-рическая съемка всей площади памятника позволилавыявить более 70 аномалий, которые, как показали тес-товые раскопки, являются металлургическими объек-тами с остаточной намагниченностью 60-270 нТл. Го-родище датируется в широких пределах (X-XV вв.).Было исследовано 4 сыродутных горна и множествоскоплений шлаков.Горн 1. Удалось зафиксировать развал сыродутногогорна, от которого сохранились основание глиняногокупола и стенки объекта, лежащие вокруг. Очевидно,что горн был сооружен на самых поздних горизонтахобитания городища, так как его верхняя сохранившаясячасть местами не успела даже задерноваться. Большаяредкость для памятников Томского Приобья - обнару-жить основание горна и развал его стенок in situ прак-тически в полном виде.Различные фрагменты металлургического объекта вцелом позволяют реконструировать первоначальныйвид самого горна и его конструктивные особенности.Сначала металлургами была вырыта небольшая округ-лая яма глубиной 10-12 см. Яма была обмазана глиной.Над этой ямой был возведен глиняный конусообразныйкупол высотой не более 30 см с таким же внутреннимдиаметром у основания. Толщина стенок варьирова-лась от 1 до 8 см (толщина стенок уменьшалась по меревозведения объекта). Диаметр колошниковой частигорна составлял порядка 15 см. Все стенки объектасильно ошлакованы с внутренней стороны. С восточ-ной стороны сыродутного горна зафиксировано отвер-стие диаметром 2,5 см для воздуходувного устройства.Причем отверстие было сделано почти у самого осно-вания объекта под небольшим уклоном в сторону ра-бочей камеры горна. С внешней стороны вокруг отвер-стия было дополнительно обмазано глиной, видимо,чтобы прочнее зафиксировать трубку от воздуходув-ных мехов. Рядом с отверстием найдено сопло c внут-ренним диаметром 2-3 см. По формуле объема усечен-ного конуса, зная основные параметры данного соору-жения, можно подсчитать объем сыродутного горна,который равняется 0,01 м3. В самой рабочей камерегорна шлаков обнаружено не было. После одноразово-го использования горн был разрушен еще в древности,после чего металлургический конгломерат был вынутдля дальнейшей проковки и очистки от шлаковыхвключений.Горн 2 был обнаружен в 50 см южнее горна 1 на томже уровне. Объект представлял собой пятно красного ижелтого прокала мощностью 10-15 см, диаметром око-ло 0,7 см. Стенки горна не были ошлакованы и пред-ставляли собой аморфное скопление спрессованной современем глины. При выборке объекта были найденычерная зола и множество шлаков, которые по внешнейморфологии могут быть предположительно отнесены ккузнечным (абсолютно все встреченные здесь шлакибыли небольших размеров, легкие, слабожелезистые, сизрезанными краями с одной стороны и гладкой стек-лянной поверхностью - с другой). Такая морфологияшлаков может быть связана со шлаковой «коркой»,покрывающей крицу на последних стадиях сыродутно-го процесса. Помимо шлаков в объекте найден круглыйкамень весом около 2 кг. Верхняя поверхность камня всередине имела небольшое углубление от механиче-ской работы, что может характеризовать этот каменькак наковальню, на которой проковывали горновуюкрицу. О внешних особенностях и назначении данногометаллургического объекта судить трудно, можнолишь предположить, что он представлял собой кузнеч-ный горн, где была организована первичная ковка ещегорячего металлургического конгломерата, предназна-ченная для удаления шлаковых включений. В пользутого, что горн служил в кузнечных целях, указываетотсутствие ошлакованных стенок, так как в отличие отсыродутного горна в кузнечном не требовалось дли-тельное поддержание высоких температур [6. С. 141].Судя по наличию золы и прокала в объекте, ковку про-изводили, постоянно нагревая губчатое железо с вкра-плениями шлаков.Не исключено, что рассмотренные металлургиче-ские объекты (№ 1 и 2) были связаны между собой иотражали единый производственный цикл, когда в гор-не плавили железную руду, а потом, непосредственновблизи уже разрушенного горна, проковывали полу-ченный конгломерат, постоянно нагревая его в кузнеч-ном горне. В этом случае очень показательны археоло-гические эксперименты с нагревом новгородских криц,подтвердившие, что рядом с сыродутным горном все-гда необходимо наготове иметь кузнечный горн, в ко-тором постоянно приходилось нагревать горновуюкрицу для первичной проковки [7. С. 95; 8. С. 12]. Про-ковывали крицу, видимо, тут же на каменной нако-вальне. Подобный производственный цикл, возможно,зафиксирован также на поселении Усть-Малая Киргиз-ка II. Напротив входа у западины № 4 обнаружен горн.Размер сохранившейся части 0,72 . 0,73 м. Общая вы-сота 20 см. Сверху остатки горна перекрывал слой пе-режженной красной глины, диаметр основания горна -35 см при толщине стенок 5 см. При разборке обнару-жены стенки горна с отверстием для искусственногодутья. Чуть южнее обнаружены остатки еще одногоразбитого горна размером 20 . 20 см и мощностью 10-12 см, где также зафиксированы фрагменты стенок сотверстиями. Таким образом, исследованная постройкамогла являться одновременно производственным ижилым помещением. Из-за отсутствия шлаковЛ.М. Плетневой сделан вывод о том, что горны служи-ли в кузнечных целях для разогрева крицы и готовогометалла. Постройка датируется на основании керами-ческого материала XII-XIV вв. н.э. [9. С. 8-9].Горн 3 был лишь частично захвачен раскопом. Ос-тальная его часть по магнитометрическим даннымсосредоточена южнее раскопа, почти на склоне мыса.Удалось получить разрез металлургического горна, откоторого сохранились лишь хаотично лежащие обож-женные глиняные стенки и небольшая яма (шлакона-копитель) под горном со шлаками и золой. Под этимобъектом и вокруг него зафиксирован прокал желтогоцвета мощностью до 25 см. Непосредственно под гор-новой ямой прослежен ярко-красный прокал толщи-ной 3-5 см. Ширина разреза ямы под горном 22 смпри глубине 10 см. Высота горна при такой конструк-ции вряд ли превышала 25-30 см. Приблизительныйобъем рабочей камеры составляет 0,004-0,005 м3.К сожалению, полностью исследовать этот объект неудалось. Сильная фрагментарность сохранившихсячастей стенок не позволяет говорить о точных конст-руктивных особенностях объекта. Возможно, что по-сле завершения сыродутного процесса горн был ос-тавлен, после этого его наземная купольная частьрухнула вниз, в результате чего над шлаконакопи-тельной ямой образовалось скопление глиняных ош-лакованных стенок. В целом данный объект, по всейвидимости, представлял собой уменьшенную копиюметаллургического объекта № 1.Горн 4 располагался всего в 2,5 м южнее объекта 1на том же уровне. Подобная конструкция встречена вТомском Приобье впервые. От горна сохранилось ос-нование глиняных ошлакованных стенок, которые мес-тами также еще не успели задерноваться. Горн имелвытянутую прямоугольную форму (длина сохранивше-гося основания - около 90 см), причем был сооруженпод наклоном примерно в 30 градусов. Небольшая ши-рина (всего около 15 см) позволяет предположить, чтогорн не был высоким. Его почти полностью сохранив-шиеся стенки в самой высокой части горна не превы-шали 17 см. Таким образом, минимальный объем пла-вильной камеры составлял 0,035 м3. В верхней частигорна у его основания обнаружен фрагмент сопла свнутренним диаметром 2,5 см. Таким образом, воздухподавался с помощью мехов в продольном направле-нии рабочей камеры горна. В нижней части горна най-дена «сосулька» жидкого шлака длиной 13 см. Показа-тельно, что горн был установлен на краю предгорновойямы (понижаясь к ее краю) размером 1,6 . 1 . 0,6 м.В заполнении ямы встречено большое количество шла-ков общим весом около 30 кг, причем все обнаружен-ные шлаки были текучими, с гладкой стеклянной по-верхностью. Таким образом, можно с уверенностьюговорить, что металлургам были знакомы технологиишлаковыпуска, позволявшие периодически выпускатьжидкий шлак из рабочей камеры горна и увеличиватьтем самым объем загружаемой шихты, дающей боль-ший выход кричного железа [6. С. 102].Следующий металлургический объект, по своемуоблику также впервые зафиксированный в ТомскомПриобье, был исследован в 2006 г. О.В. Зайцевой и в2008 г. А.А. Пушкаревым в межкурганном пространст-ве могильника Шайтан II, находящегося в 300 м южнеегородища [10, 11]. Металлургический объект состоялиз двух камер, причем южная камера была сооруженана 15 см глубже северной. Северная часть объекта име-ла подквадратную форму размером 1 . 0,9 м. С южнойстороны плавильная камера, обильно заполненнаяшлаком и глиняными стенками горна на первых фик-сациях, имела небольшие выемки, которые, возможно,являлись конструктивными частями металлургическогообъекта, предназначенными для подачи воздуха меха-ми. Всего в объекте найдено 4 фрагментированныхсопла, все с внутренним диаметром 3-4 см. Южнаячасть объекта по размерам была чуть больше -1,4 . 1 м. В ней также на разных фиксациях обнаруже-но плотное заполнение шлаков. Две камеры были со-единены небольшой канавкой-перемычкой длинойоколо 20 см и шириной около 30 см. Возможно, пере-крывали перемычку, соединяющую камеры, крупныекамни, лежащие рядом. Хотя однозначно сказать слож-но ввиду сильной фрагментации общей картины. Воз-можно также, что камни служили стенками горна, яв-ляясь усиливающими элементами конструкции.Судя по углубленности южной камеры, насыщенно-сти в ней шлака и обильному заполнению глиняныхстенок горна северной части объекта, нижняя камераявлялась предгорновой ямой, куда выгребали шлак входе сыродутного процесса, когда сама плавка проис-ходила в северной части. Что касается конструктивныхособенностей плавильной камеры, вызывают интересее квадратные очертания. Вряд ли наземная часть объ-екта в этой связи имела вид конусообразного куполанаподобие горнов, описанных выше. Можно предпо-ложить, что плавка производилась в срубной конструк-ции, поскольку горны с подобными конструктивнымиособенностями находят аналоги в этнографическихописаниях тюркских металлургов-кузнецов Сибири.У якутских металлургов рубежа XIX-XX вв. горныпредставляли собой квадратные срубы из бревен дли-ной 1,3 м и 0,8 м высотой. В центре сруба находиласьсама печь, а сруб заполнялся глиной. В передней стен-ке сруба делалось отверстие для разогревания печи,вдувания мехами, выпуска раскаленных шлаков и вы-нимания крицы [12. С. 53]. Интересно, что подобныесрубы в первой половине XX в. зафиксированы и вГорной Шории [13]. Безусловно, версия о срубной кон-струкции исследуемого объекта является гипотетичнойввиду его большой фрагментации и плохой сохранно-сти. На сегодняшний день данный металлургическийобъект - самый крупный из всех исследованных в Том-ском Приобье. Минимальный объем плавильной каме-ры составляет 0,3 м3. Общий вес шлаков из двух камердоходит до 140 кг. Датировать объект можно по най-денному в нем венчику первой половины II тыс. н.э.Помимо археометаллургических объектов на горо-дище Шайтан IV и могильнике, сильно археологизиро-ванный горн был исследован О.В. Зайцевой на горо-дище Шайтан I в 2009 г. [14]. В заполнении котлованафиксировались стенки горна, в том числе с отверстиемдля сопла диаметром 2 см. Особенно интересно, чтобыли обнаружены верхние части горна с отогнутымвнешним краем. Такое же оформление характерно идля всех найденных в раскопе венчиков сосудов, чтоговорит о единой традиции в оформлении венчиковгоршков и сыродутного горна. Отметим, что подобныевенчики горна были обнаружены автором на городищеШайтан IV.В котловане на городище Шайтан I также былинайдены 2 куска губчатого железа весом 70-80 г. Об-наруженные в котловане шлаковые лепешки диамет-ром около 10 см, образовавшиеся на дне рабочей каме-ры, говорят о небольших размерах самого горна. Об-щий вес шлаков в заполнении жилища составил около7 кг. Интересно, что у выхода жилища было найденоскопление горновых шлаков, утилизированных здесьпосле завершения сыродутного процесса. Особенноценно изучение данной постройки тем, что она явля-лась одновременно жилищем и мастерской, в которой внебольших количествах вели «домашнее» производст-во железа.Жилище датируется VIII-X вв. на основании кера-мического материала и 6 радиоуглеродных дат. 1-й об-разец - 680-870 AD с вероятностью 95,4%; 2-й обра-зец - 770-890 AD с вероятностью 95,4%; 3-й образец -770-900 AD с вероятностью 86%; 4-й образец - 810-990 AD с вероятностью 94%; 5-й образец - 770-980 ADс вероятностью 95,4%; 6-й образец - 800-1020 AD свероятностью 93,7% (определение выполнено в лабо-ратории археологической технологии ИИМК РАН, ка-либровка произведена по программе OxCal).На городище Шайтан III в 2007 г. были обнаруженыглиняные стенки 7 горнов с отверстиями для сопла,позволяющие частично реконструировать подачу воз-духа мехами [15]. Все отверстия располагаются на вы-соте всего 3-5 см от основания горна, так же как у гор-на 1 с городища Шайтан IV. Диаметр внутреннего от-верстия у всех экземпляров равен 2-3 см при такой жетолщине стенок горнов. Судя по такой небольшойтолщине, наземная часть горнов теоретически вряд ливыдержала бы конструкцию выше 0,3-0,5 м. Воздухо-дувные меха устанавливались всегда у основания по-добных небольших горнов таким образом, чтобы дутьеохватывало центр плавильной камеры, где достигаласьмаксимальная температура и образовывалось губчатоежелезо.Завершая обзор сыродутных горнов, можно сделатьряд важных выводов. Как показывают средневековыематериалы II тыс. н.э., наиболее распространеннымвидом горнов в Томском Приобье являлись теплотех-нические сооружения с глиняным куполом, возведен-ным над небольшой ямой, с диаметром основания ка-меры в 20-50 см. У основания горнов размещались воз-духодувные меха. Одинаковый диаметр отверстий со-пел и стенок горнов (2-3 см) Томского Приобья связанс оптимальным объемом нагнетаемого воздуха, кото-рый зависел прежде всего от высоты шахты горна, таккак необходима была подача струи воздуха, обеспечи-вающая равномерный прогрев слоев шихты на всемвнутреннем пространстве камеры [6. С. 92]. Таким об-разом, одинаковые сопла могут указывать на унифика-цию высотных показателей наземных частей горнов,которые, как полагает Л.М. Плетнева, не превышали0,7 м [16. С. 107]. Подобные конструкции горнов за-фиксированы в насыпях курганов Астраханцевскогомогильника XIII-XIV вв., в кургане 2 синхронного мо-гильника у устья Малой Киргизки, на поселении Усть-Малая Киргизка II [9. C. 8-26, 44], на Могильницкомпоселении II, на городище Шеломок [16. C. 22-23, 104].Особенно стоит отметить, что точно такие же неболь-шие горны описаны у кузнецких татар в XVIII - началеXX вв. [13; 17. C. 102].Отдельная интересная тема в изучении черной ме-таллургии связана с определением производительно-сти горнов. В.Л. Серошевский указывал, что из каж-дого пуда руды якуты получали от трех с половинойдо четырех фунтов железа. Половина веса угорает [18.C. 368]. Таким образом, выход готового для ковкижелеза от общего количества руды составляет 8-10%.Данные Е.Д. Стрелова, И.Г. Гмелина, экспериментыБ.А. Колчина и О.Ю. Круга, С.В. Панькова дают ре-зультаты от 10 до 25% выхода железа [8. C. 13; 12.C. 55-57; 17. C. 102-103; 19. C. 35; 20; 21. C. 211]. Помнению В.Л. Серошевского, в среднем одна якутскаясемья нуждается в 4 кг железа в год [18. C. 375-377].Таким образом, если взять за пример самый распро-страненный вид сыродутных горнов в Томском При-обье, способный дать за одну плавку около 1 кг желе-за, то всего несколько плавок могли обеспечить се-мью на год всеми необходимыми железными изде-лиями. Данное обстоятельство помогает понять ши-рокое повсеместное развитие в Томском Приобье«домашнего» производства железа. Такая организацияпроизводства характерна для всей эпохи Средневеко-вья в рассматриваемом регионе [2. С. 46; 22. C. 12; 23.С. 5-7]. Традиции домашнего производства железадля собственных нужд сохранились у тюркских ме-таллургов Сибири вплоть до начала XX вв. [13; 24.С. 157]. В целом стоит заметить, что всестороннееизучение сыродутных горнов открывает перед наминовые возможности для реконструкции железодела-тельного ремесла.

Скачать электронную версию публикации