Научтруд
Войти

Химико-металлургические группы металла синташтинской культуры

Научный труд разместил:
Georgiy
30 мая 2020
Автор: указан в статье

ХИМИКО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ГРУППЫ МЕТАЛЛА СИНТАШТИНСКОЙ КУЛЬТУРЫ

А.Д. Дегтярева

Статья посвящена изучению химического состава цветного металла синташтинской культуры начала II тыс. до н.э. по материалам могильников Кривое Озеро, Каменный Амбар 5, Синташта 2, Герасимова 2. Данные атомно-эмиссионного спектрометрического анализа зафиксировали использование бинарных сплавов, а также сложных трех-, четырех-, пятикомпонентных бронз с лигатурой мышьяка, олова, свинца, цинка, сурьмы. Ведущей металлургической группой являлись бинарные сплавы медь-мышьяк (около 80 %); с учетом многокомпонентных сплавов, в которых присутствует мышьяк, доля мышьяковых бронз доходит до 93 %. Ареал синташтинского металла приближен к различным зауральским группам месторождений: Таш-Казган, Никольское, Воровская яма, Ишкининское, Гаевское, Ивановское. Для плавки подбирались как окисленные (малахит, куприт), так и мышьяково-никельсодер-жащие залежи Южного Зауралья.

Синташтинская культура, Южное Зауралье, эпоха бронзы, цветная металлообработка, металлургические группы.

Изучение отдельных аспектов синташтинского металлопроизводства с точки зрения типологии, направления связей, изучения отходов производства проводилось рядом авторов. Более целостный подход к оценке состояния развития синташтинского металлургического производства нашел отражение в работах Е.Н. Черных [СИегпукИ, 1992; Черных и др., 2002], в которых дана общая химико-металлургическая характеристика металла Синташтинских могильника и поселения, изделия атрибутированы в рамках начального этапа Евразийской металлургической провинции, установлены наиболее вероятные источники металла в Таш-Казгане, руды которого отличались повышенным содержанием мышьяка. Близость форм абашевской и синташтинской керамики и металла, зачастую даже их идентичность, привели Е.Н. Черных к созданию гипотезы о существовании обширной абашево-синташтинской археологической общности, обусловленной, по его мнению, синдромом степной культурной непрерывности [2007. С. 75-79]. Проанализированный абашево-синташтинский металл, помимо серебряных или биллоновых украшений, Е.Н. Черных распределяет на две группы, в количественном отношении примерно равные: группы МП (чистой и загрязненной иными добавками меди) и мышьяковой меди естественного происхождения. Последняя группа металла напрямую связана с горными выработками Таш-Казган, при этом подчеркивался естественный характер этой меди. Если в западных регионах доминировала медь МП (к востоку от Уральского хребта она не была зафиксирована), то таш-казганский металл доминировал в Зауральском регионе и проникал на запад вплоть до бассейна Дона [Там же. С. 80-83].

В.В. Зайков на основании аналитических данных лаборатории естественно-научных методов ИА РАН выделил те же химико-металлургические группы, что и Е.Н. Черных [1995]. По мнению В.В. Зайкова, на территории Восточно-Уральского горно-металлургического центра основными источниками сырья были многочисленные мышьяк- и никельсодержащие медно-арсенид-ные месторождения, присутствующие в ультраосновных породах офиолитовых зон типа Ишки-нинского, Дергамышского, Ивановского рудников [Зайков и др., 2008а. С. 405]. Им были обследованы карьеры на рудниках Воровская яма, Дергамышском, Ивановском, Ишкининском. Учитывая факт обнаружения синташтинско-петровской керамики в карьере Воровской ямы, находящемся в 40 км от пос. Аркаим, исследователь считал возможной добычу руды этого месторождения [Зайков, 2007. С. 32-38].

Характеристика наземных теплотехнических сооружений, связанных с металлургическими процессами, происходящими из поселений Аркаим, Синташта и Устье, была отражена в статьях С.А. Григорьева [2000. С. 456-460]. Основными критериями для выделения металлургических теплотехнических комплексов служили типологические признаки конструкций и обнаружение металлургических шлаков. По своей конструкции они были подразделены на однокамерные и более сложные, состоящие из печи, соединенной с колодцем небольшим перекрытым каналом,

далее однокамерные с горизонтальным дымоходом у колодца или без последнего, в единичных случаях двухкамерные с плавильной полостью и углублением с мехами. С.А. Григорьев считает, что печи на синташтинских поселениях были полифункциональными и могли использоваться как для выплавки металла, так и для домашних нужд. Отсюда он приходит к выводу о наличии металлургических печей практически в каждом помещении. Реальные факты с фиксацией остатков металлургического процесса в виде кусков шлака, руды, сплесков за исключением нескольких случаев почти не приводятся. Так, на пос. Синташта им упоминается лишь одна печь с куском шлака [Там же. С. 458]. На краю основания одной из печей Аркаима было обнаружено глиняное сопло [Там же. С. 460]. На наш взгляд, вывод автора о всеобщей распространенности в синташтинской среде занятий металлургическим производством и выплавке металла в обычных печах во всех жилищах, служащих для приготовления пищи, крайне сомнителен, учитывая тем более высокую степень возгонки окислов мышьяка при плавлении, отжигах и даже по мере остывания сплавов. Летучие окислы мышьяка имеют высокую степень токсичности и весьма ощутимый чесночный запах, именно поэтому в жилом помещении подобные сооружения недопустимы. На наш взгляд, именно по этой причине мнение С.А. Григорьева о домашнем облике металлургии синташтинцев, основанное на отсутствии специализированных участков на поселениях, не соответствует действительности.

Интересные результаты по технологии плавки руды были получены С.А. Григорьевым, изучившим куски руды (96 образцов) и шлака (193 образца), происходившие с поселений синташтинской культуры Синташта, Аркаим, Устье, Ольгино, Родники 2, Ягодный Дол, мог. Кривое Озеро [2000. С. 461-524]. Изучение кусков руды из слоя синташтинских поселений показало, что основная масса образцов была представлена прожилками малахита, реже ковеллина в серпентините, малахитом в лимоните или в ожелезненном кварцитопесчанике [Там же. С. 472474]. Для этих образцов были характерны повышенные или средние концентрации примесей Co, Ni при низком содержании мышьяка (группы I-II по С.А. Григорьеву) [Там же. С. 474]. Аналитическое исследование шлаков показало, что использовались окисленные (малахит, куприт) и сульфидные (ковеллин, халькозин, халькопирит, реже теннантит, борнит) руды в серпентинитах и кварцевых жилах [Там же. С. 481-485]. Содержание и характер включений в шлаковых образцах позволили автору совершенно определенно указать на температурный интервал плавки в рамках 1300-1400 °C, потери металла были совсем небольшими, плавка проходила в восстановительной атмосфере [Там же. С. 486-487]. По мнению С.А. Григорьева, легирование происходило на стадии плавки руды, при этом вопрос происхождения мышьякосодержащих минералов пока остается открытым и рудные источники неясны [Там же. С. 504-505].

Проблема разграничения мышьяковых бронз и мышьяковой меди до сих пор является нерешенной, учитывая тем более тот факт, что при выплавке металла из руды происходит возгонка мышьяка и его процентное содержание резко уменьшается. Исследователи при выделении группы мышьяковых бронз в качестве границы используют разные пороговые величины — от 0,1 до 1 и даже 5 % [Eaton, NcKerrell, 1976. P. 169-170]. Отмечая трудности, связанные с вычленением границы легированности металла мышьяком на примере металла северокавказской культуры, Е.Н. Черных выявил определенные закономерности в подборе сырья для литых украшений и кованных после отливки орудий. Если первая содержала более высокие концентрации As, то вторая группа изделий имела примеси от 0,25 до 4 %, что, по мнению исследователя, явно свидетельствовало о знании свойств медно-мышьяковых сплавов и умелом их применении в зависимости от выбора соответствующей технологии изготовления [Черных, 1966. С. 42]. Рассматривая металл синташтинских могильников, Е.Н. Черных отнес основную часть изделий Синташтинского могильника с повышенными концентрациями мышьяка к ранее выделенной на материалах Волго-Уралья таш-казганской группе — естественных медно-мышьяковых сплавов [Черных, 1970. С. 15; Chernykh, 1992. P. 231-232]. В одной из последних работ Е.Н. Черных использовал для обозначения группы с повышенными концентрациями мышьяка абашевской и синташтинской культур термин «мышьяковая медь», имея в виду ее естественное происхождение из руды Таш-Казганского месторождения [Черных, 2007. С. 81]. По данным Л.И. Авиловой, собравшей и обработавшей огромную базу данных металла Ближнего Востока, основная масса изделий РБВ и СБВ содержит невысокие концентрации мышьяка, до 1-2 %, что объясняется повышенной летучестью и потерями мышьяка при его нагревах [Авилова, 2008. С. 20]. Для определения границы легированных мышьяковых сплавов она предложила пороговую величину в 0,5 %.

В современной технической и историко-металлургической литературе крайне дискуссионной является проблема получения мышьяковых бронз в древности в результате естественного или искусственного характера присадки мышьяка к меди. Сводка существующих точек зрения по этой тематике, подкрепленных экспериментальными результатами по выплавке металла из руды, приведена И.Г. Равич и Н.В. Рындиной [1999. С. 81-83]. Авторы отмечают, что большинство исследователей, как российских [Пазухин, 1964; Кашкай, Селимханов, 1973], так и зарубежных [Badd et al., 1992. P. 4-5; McKerrel, Tylekote, 1972. P. 212; Eaton, NcKerrell, 1976. P. 177178; Rovira, 1990], придерживаются мнения о получении мышьяковых бронз прямым сплавлением медных и мышьяковых рудных минералов как окисленных, так и сульфидных, предварительно отожженных. При этом контроль над содержанием мышьяка в конечном металле практически не мог быть достигнут в силу значительной летучести окислов мышьяка и его возгонки, именно этим объясняется незначительность содержания мышьяка в сплавах. Другие авторы склоняются к гипотезе об искусственном происхождении примеси мышьяка, но при этом не приводят доказательств процесса производства бронзы [Lechtman,1996]. Экспериментальные выплавки мышьяковых бронз достаточно успешно осуществлялись В.А. Пазухиным в процессе совместного обжига окисленных медных руд с сульфидными рудами мышьяка — реальгаром, аури-пигментом, арсенопиритом. При этом взаимодействие компонентов происходило до начала плавления металла в процессе улетучивания мышьяка, готовый сплав содержал до 8 % мышьяка. Возгонка последнего продолжалась даже после завершения металлургического процесса при остывании печи и при каждой его последующей переработке, в том числе при ковке, сопровождаемой нагревами [Пазухин, 1964. С 156; McKerrel, Tylecote, 1972. P. 216-217]. Мышьяковая бронза была также получена в процессе выплавки в тигле смеси малахита и оливенита в лаборатории отдела археологии Брэдфордского университета [Budd et al., 1992. P. 81]. В процессе термообработки и последующей горячей ковки произошла быстрая возгонка и улетучивание мышьяка с поверхности орудий [Tylecote, 1976. P. 7-8].

В.В. Зайковым, В.А. Котляровым и Е.В. Зайковой было проведено изучение состава включений в шлаках из материалов пос. Аландское, Устье, Аркаим методами оптической и электронной микроскопии. Большинство металлических включений представлено корольками меди и мышьяковой бронзы. В то же время примерно в трети образцов встречаются двух- и трехфазные включения, содержащие мышьяковую бронзу с каплями селенистых сульфидов, никель-мышьяковую бронзу, сплавы Cu-Ni-As, Fe-Cu-As в интерстициях, сульфиды меди [Зайков и др., 2008б. С. 400-402; 2008а. С. 403-405]. Полученные данные, по мнению исследователей, говорят о том, что древние металлурги использовали наряду с рудами из зон окисления медно-колчеданных месторождений мышьяково-никельсодержащие залежи. К последним могут быть отнесены кобальт-медноколчеданные руды, содержащие в продуктах окисления повышенные концентрации мышьяка и никеля. При этом использовались как вторичные окисленные, так и первичные сульфидные руды. По заключению исследователей в шлаках также отмечается большое количество включений хромшпинелидов, которые по составу соответствуют хромитам из медных руд в серпентинитах офиолитовых зон Южного Урала. По их мнению, использовалась преимущественно руда из мышьяково-никельсодержащих медно-арсенидных месторождений, которые присутствуют в ультраосновных породах офиолитовых зон (Ишкининское, Ивановское, Дергамышское) [Зайков и др., 2008а. С. 405]. Заключения В.В. Зайкова и его коллег соответствуют нашим аналитическим данным; так, примерно 20 % проанализированных изделий имели повышенные концентрации никеля, в составе от 0,2 до 0, 96 %, наряду с повышенными концентрациями мышьяка (табл. 2).

Сходная картина была выявлена Н.В. Рындиной и И.Г. Равич при аналитическом изучении металла майкопской культуры. Примерно в половине изделий майкопской культуры был обнаружен никель с концентрациями от 1 до 4-5 %, который, по мнению авторов, попадал в бронзы в результате совместной плавки медных и мышьяково-никелевых минералов, связанных с За-кубанскими рудопроявлениями Северного Кавказа, обогащенными ураном. На Северном Кавказе встречаются арсенады и арсениды никеля, в том числе никелин NiAs, имеющий золотисто-бронзовый цвет. Проведенные ими эксперименты показали, что плавка малахита или меди с никелином позволяет при нагреве до 1100-1200 °C получить бронзы без шлаков и дефектов, а главное, без потерь мышьяка [Рындина, Равич, 2008. С. 335-336].

Общее количество синташтинских металлических предметов, учтенных как при изучении коллекций, так и по опубликованным данным, достигает 599 (с учетом материалов Устья этот

показатель возрастет примерно до 750 ед.; см. табл. 1). Подавляющее большинство бронзовых орудий и украшений — 96 % от общего количества изделий происходят из погребальных комплексов, тогда как доля поселенческого металла составляет всего 4 % (рис. 1). Металлический инвентарь распределяется по основным категориям-классам следующим образом: орудия труда — 38,8 %, украшения — 38,9 % (реальная доля орудий была выше, украшений — ниже, учитывая факт включения в общее количество бусин из наборов), оружие — 2,3 %, скобы, заклепки, прутки — 20 % предметов. Из металлических предметов в захоронениях чаще всего находили ножи и шилья, численность которых достигала половины найденных орудий труда, значительно реже — тесла, серпы, долота, крючки, топоры, копья и наконечники стрел. Поселенческий металлический инвентарь, происходящий из слоя Синташты и Аркаима, представлен долотами, шильями, крючками, серпами, ножами, скобами, браслетом, кольцом, а также каменной створкой формы для отливки серпов.

Таблица 1

Распределение металлических изделий по памятникам

Памятник Всего изделий из металла Орудия труда Оружие Украшения Скобы, прочее Изделия из Си и сплавов на ее основе Изделия из Аи Изделия из Ад

Могильники

Кривое Озеро 121 14 93 (72 бусины от 2 браслетов) 14 120 1

Каменный Амбар 5 66 35 1 12 18 63 2 1

Синташтинский 146 40 2 68 (46 бусин 36 100 6 40

большой и обойм от 2 накосни-ков)

Синташтинский 1 57 35 — 7 15 57 — —

Синташтинский 2 42 7 7 15 13 32 10 —

Герасимовка 2 2 2 — — — 2 — —

Березовский 1 1 — — — 1 — —

Малиновский 2 2 2 — — — 2 — —

Большекараганский 19 17 1 — 1 19 — —

Новокумакский 2 2 — — — 2 — —

Танаберген 2 91 37 2 32 20 80 5 6

У горы Березовой 4 4 — — — 4 — —

Жаман-Каргала 1 17 11 1 5 — 17 — —

Обилькин Луг 3 5 5 — — — 5 — —

Всего 575 212 14 232 117 504 24 47

по могильникам

Поселения

Синташта 12 9 — 1 2 12 — —

Аркаим 12 11 — — 1 12 — —

Всего по поселениям 24 20 — 1 3 24 — —

Всего 599 232 14 233 120 528 24 47

по памятникам 38,8 % 2,3 % 38,9 % 20 % 88,1 % 4,1 % 7,8 %

Помимо металлических изделий в культурном слое поселений Ольгино, Устье, Синташта были обнаружены остатки металлургических комплексов — плавильных печей, в которых отмечены скопления остатков продуктов плавки бронзы — руда, шлаки, сплески, бронзовый лом, заготовки [Виноградов, 2003. С. 14-15; Григорьев, 2000. С. 458-460]. В основании плавильной печи пос. Аркаим было обнаружено вмонтированное глиняное сопло [Григорьев, 2000. С. 460]. На пос. Устье, по данным Н.Б. Виноградова, были зафиксированы округлые каменные вымост-ки — основания горнов купольного типа, рядом с которыми находились колодцы, из которых подавался воздух в печи. В слое поселений Родники, Чернореченское 3, Куйсак были найдены руда, металлургические шлаки, фрагменты глиняных сосудов с ошлакованными краями, пос. Аркаим — створка тальковой литейной формы для отливки двух серпов. На территории пос. Берсуат было раскопано помещение с остатками небольших металлургических печей. Последние были связаны с колодцем и системой канавообразных углублений. Здесь же были обнаружены фрагмент сопла, куски шлаков, руды, каменные орудия [Зданович Г.Б., Малютина, 2001. С. 74-75].

Рис. 1. Карта распределения металла синташтинской культуры по памятникам

Куски медной руды (в том числе малахит), шлаки, слитки известны и в синташтинских погребальных памятниках (Синташта, Кривое Озеро, Каменный Амбар 5, Солнце 2) [Виноградов, 2003. С. 134; Епимахов, 2002. С. 51-57]. В коллективном погребении со следами колесницы мог. Солнце 2 (кург. 5, погр. 1) обнаружены два сопла, заготовки литейных форм, в периферийном женском погребении мог. Каменный Амбар 5 (кург. 4, погр. 3) — куски руды, слиток; в погр. 3 и 6 кург. 1 мог. у горы Березовой — кусок шлака, каменное сопло; в погр. 1 Синташтинского 3 — два глиняных сопла, поверхность которых украшена елочным орнаментом [Генинг В.Ф. и др., 1992. С. 337; Епимахов, 2002. Рис. 37, 11-12; с. 51; Халяпин, 2001. С. 419-421].

Данные по химическому составу изделий синташтинской культуры были получены по 95 изделиям, происходящим из могильников Кривое Озеро, Каменный Амбар 5, Синташтинский 2, Герасимовский 2 (табл. 2)1. По своему составу металлические предметы распределяются на медь и сплавы на ее основе — 88,1 %, биллоны и серебро — 7,8 %, золото — 4,1 %. Серебро и биллоны использовались для изготовления украшений, прежде всего деталей накосников — удлиненных ромбовидных подвесок, обойм, браслетов, золото — для округлых подвесок и подвесок в полтора оборота, медная основа которых обертывалась золотой фольгой. По данным Е.Н. Черных, доля биллонов в материалах Синташтинского могильника составляла до 10 % всех изделий [ОпетукИ, 1992. Р. 250-251].

1

Атомно-эмиссионный спектрометрический анализ проведен в лаборатории Института неорганической химии СО РАН. Приношу свою искреннюю признательность О.В. Шуваевой за предоставленную возможность использования результатов анализа.

Таблица 2

Результаты атомно-эмиссионных спектрометрических и спектральных анализов

металла синташтинской культуры*

Предмет Номер рисунка № структ. анал. № спектр. анал. Си Бп РЬ Ъп Б1 Ад БЬ Ав Ре № Со Аи

Мог. Синташта 2

Браслет 65, 24 469 194 Осн. 6,5 0,08 0,04 <0,001 0,15 <0,01 0,4 0,02 0,005 <0,001 <0,001

Браслет 65, 21 470 195 Осн. 0,07 0,12 0,08 0,025 0,03 0,05 1,5 0,25 0,009 0,004 0,006

Браслет 65, 23 471 196 Осн. 0,15 0,03 1,8 0,008 0,13 0,2 0,4 0,05 0,004 0,003 0,005

Нож 52, 10 472 197 Осн. 0,02 0,03 0,2 <0,001 0,06 1,2 3,25 0,04 0,28 <0,001 0,008

Нож 46, 8 473 198 Осн. <0,005 0,004 0,04 <0,001 0,02 0,02 1,65 0,12 0,09 0,003 0,01

Нож 46, 5 474 199 Осн. 0,005 0,03 0,1 0,003 0,075 <0,01 0,55 0,16 0,02 <0,001 0,005

Тесло 36, 1 475 200 Осн. <0,005 0,001 0,02 0,004 0,025 <0,01 0,5 0,09 0,03 <0,001 <0,003

Игла 58,43 476 201 Осн. 0,005 0,03 0,01 <0,001 0,02 0,0 1,0 0,1 0,02 <0,001 0,006

Крючок 57, 9 477 202 Осн. 0,03 0,01 0,02 0,004 0,05 0,02 2,5 0,08 0,07 <0,001 0,005

Нож 46, 2 478 203 Осн. 0,006 0,005 0,02 0,002 <0,005 <0,01 0,75 0,14 0,09 <0,001 <0,001

Стрела 61, 8 562 154 Осн. <0,005 0,02 0,05 0,004 0,02 <0,01 0,18 0,35 0,003 <0,001 0,003

Стрела 61, 9 563 157 Осн. <0,005 0,02 0,04 0,005 0,044 <0,01 0,23 0,45 0,02 <0,001 0,02

Стрела 61, 12 564 189 Осн. 0,08 0,015 0,025 <0,001 0,035 <0,01 0,18 0,07 0,005 <0,001 <0,001

Стрела 61, 10 565 190 Осн. 0,02 0,004 0,04 <0,001 0,13 <0,001 1,5 0,07 0,009 <0,001 0,005

Стрела 61, 11 566 191 Осн. 0,05 0,02 0,1 0,002 0,03 <0,01 0,18 0,15 0,01 <0,001 <0,001

Стрела 61, 13 567 192 Осн. 0,04 0,05 5 0,004 0,01 <0,01 1,65 0,02 <0,001 <0,001 0,006

Игла 58, 42 568 193 Осн. 2,5 0,008 0,04 <0,001 0,01 <0,01 1,65 0,05 0,05 0,007 0,005

Тесло 37, 6 569 155 Осн. <0,005 0,009 0,1 0,001 0,12 0,05 0,4 0,5 0,09 0,003 0,003

Тесло 37, 8 570 156 Осн. <0,005 0,01 0,06 0,03 0,044 <0,01 0,91 0,1 0,21 <0,001 0,004

Мог. Кривое Озеро

Нож 43, 7 415 003 Осн. 0,002 0,01 0,01 0,002 0,015 0,02 0,12 0,2 0,02 0,0007 0,0006

Скоба 68, 22 416 004 Осн. 0,0005 0,003 0,008 0,0004 0,014 <0,01 0,06 0,08 0,01 <0,0005 <0,0003

Скоба 68, 21 417 005 Осн. 0,009 0,03 0,001 0,002 0,06 0,09 0,32 0,8 0,02 <0,0005 0,003

Нож 48, 10 419 007 Осн. 0,0005 0,003 0,003 0,0005 0,02 <0,001 0,4 0,3 0,01 <0,0005 0,002

Браслет 65, 28 420 272 Осн. 0,008 0,009 <0,001 0,002 0,09 <0,05 1,3 0,09 0,1 0,003 0,01

Браслет 65, 26 421 273 Осн. 1,4 0,87 0,05 0,01 0,22 0,07 0,3 0,06 0.04 <0,002 0,01

Браслет 65, 25 422 274 Осн. 0,02 0,004 0,09 0,001 0,02 0,01 6,9 0,11 0,3 0,002 0,02

Шило 58, 19 423 275 Осн. <0,005 0,004 0,12 0,001 0,02 <0,05 2,2 0,11 0,55 0,003 0,01

Шило 58, 10 424 276 Осн. 0,009 0,007 0,18 0,002 0,04 0,22 2,9 0,14 0,25 0,004 0,02

Заклепка 68, 37 425 277 Осн. <0,005 <0,005 0,15 0,002 0,02 <0,05 0,1 0,23 0,01 0,02 0,008

Заклепка 68, 32 426 278 Осн. 0,01 0,02 0,15 <0,001 0,05 0,04 1,1 0,15 0,25 <0,002 0,01

Нож 51, 14 427 279 Осн. 0,009 0,015 0,2 0,003 0,05 <0,05 1,1 0,15 0,25 0,004 0,01

Подвеска 65, 1 428 280 Осн. 0,01 <0,005 0,07 0,005 0,01 <0,05 0,2 0,12 0,03 <0,002 0,002

Скоба 68, 15 429 281 Осн. 0,007 0,008 <0,01 0,003 0,08 0,06 0,5 0.17 0,17 0,002 0,02

Скоба 68, 13 430 282 Осн. <0,005 0,011 <0,01 0,001 0,006 <0,05 0,2 0,11 0,08 <0,002 0,009

Браслет 65, 20 431 283 Осн. <0,005 0,52 0,2 0,004 0,02 <0,05 1,7 0,16 0,19 0,003 0,01

Тесло 36, 3 432 38504 Осн. 0,0072 0,002 0,001 0,0015 0,032 0,021 1,4 0,27 0,16 0,0032 0,0026

Нож 48, 3 433 38505 Осн. 0,006 0,001 — 0,0004 0,038 0,0021 0,035 0,054 0,012 0,0043 —

Нож 48, 16 434 38503 Осн. 0,022 0,001 0,001 — 0,058 0,014 1,2 0,2 0,16 0,0053 0,0012

Шило 58, 9 435 38507 Осн. 0,013 — 0,001 — 0,027 0,031 1,2 0,13 0,23 0,0029 0,0008

Бусина 65, 29 436 38508 Осн. 0,0072 0,0011 0,001 0,0004 0,089 0,015 0,54 0,024 0,07 0,0017 0,0012

Бусина 65, 29 437 38509 Осн. 0,0026 0,0012 0,001 0,0005 0,089 0,018 0,69 0,063 0,087 0,0017 0,0017

Бусина 65, 29 438 38510 Осн. 0,0022 0,0018 0,001 0,0006 0,089 0,013 0,79 0,039 0,064 0,0021 0,0017

Бусина 65, 29 — 38511 Осн. 0,0055 0,0022 0,001 0,0003 0,089 0,015 0,69 0,024 0,064 0,0014 0,0015

Бусина 65, 29 — 38512 Осн. 0,005 0,0025 0,0017 0,0006 0,089 0,017 0,69 0,054 0,064 0,0021 0,0024

Бусина 65, 29 — 38513 Осн. 0,0024 0,001 0,0012 0,0004 0,14 0,013 0,79 0,046 0,07 0,0024 0,0016

Бусина 65, 29 — 38514 Осн. 0,0016 0,0014 0,001 — 0,0055 0,0038 0,12 0,4 0,28 0,015 —

Бусина 65, 29 — 38515 Осн. 0,0026 0,0025 0,001 0,0004 0,032 0,012 0,79 0,02 0,064 0,0014 0,001

Бусина 65, 29 — 38516 Осн. 0,0024 0,001 0,0012 0,0003 0,023 0,012 0,42 0,017 0,052 0,0017 0,0011

Бусина 65, 29 — 38517 Осн. 0,0022 0,0025 0,0017 0,0008 0,076 0,015 1,0 0,024 0,052 0,0032 0,0022

Нож 46, 3 441 286 Осн. 0,02 <0,005 <0,01 0,004 0,06 <0,05 0,4 0,13 0,1 <0,002 0,011

Нож 48, 1 442 287 Осн. 0,01 0,006 <0,01 0,003 0,1 <0,05 0,3 0,08 0,04 0,008 <0,001

Шило 58, 41 443 288 Осн. 0,02 0,003 <0,01 0,001 0,04 <0,05 1,1 0,11 0,12 0,005 0,004

Браслет 65, 18 444 289 Осн. 0,4 0,009 <0,01 0,002 0,09 0,11 2,2 0,2 0,16 <0,002 0,02

Скоба 68, 31 446 291 Осн. 0,01 0,011 0,14 0,001 0,04 0,1 0,8 0,11 0,09 <0,002 0,01

Шило 58, 38 447 292 Осн. 0,04 0,008 0,01 0,001 0,05 0,06 0,7 0,11 0,06 <0,002 0,01

Шило 58, 11 448 293 Осн. 0,07 0,006 0,18 0,001 0,02 0,05 1,6 0,13 0,11 0,002 0,02

Скоба 68, 12 449 294 Осн. 0,032 0,005 0,01 0,001 0,03 0,05 0,2 0,11 0,02 <0,002 0,007

Скоба 68, 14 450 295 Осн. 0,01 0,005 0,04 0,001 0,02 0,05 1,0 0,07 0,11 0,003 0,01

Бусина 65, 28 533 272а Осн. 0,007 0,009 0,002 0,002 0,09 <0,05 1,4 0,09 0,09 0,003 0,01

Мог. Каменный Амбар 5

Тесло 37, 23 617 115 Осн. <0,005 0,002 <0,01 0,003 0,002 <0,01 0,1 0,25 0,08 <0,001 0,005

Шило 58, 36 618 116 Осн. <0,005 <0,005 0,4 0,01 0,009 <0,01 0,18 0,24 0,09 <0,001 <0,001

Окончание табл. 2

Предмет Номер рисунка № структ. анал. № спектр. анал. Си Бп РЬ гп Б1 Ад БЬ Аэ Ре М Со Аи

Шило 58, 7 619 117 Осн. 0,03 <0,005 0,02 0,008 0,006 <0,01 0,6 0,12 0,1 <0,001 0,01

Булавка 65, 32 620 118 Осн. 0,03 <0,005 0,4 0,006 0,02 <0,01 0,015 0,46 0,008 <0,001 0,005

Игла 58, 44 621 119 Осн. <0,005 <0,005 <0,01 <0,001 0,005 <0,01 0,35 0,08 0,04 <0,001 <0,001

Серп 41, 17 622 120 Осн. <0,005 0,005 0,07 0,01 0,03 0,05 0,13 0,07 0,05 0,002 <0,001

Тесло 37, 9 623 121 Осн. 0,005 0,06 0,01 0,001 0,02 <0,01 0,1 0,25 0,01 <0,001 <0,001

Шило 58, 3 624 122 Осн. 0,007 0,007 0,08 0,005 0,06 <0,01 0,36 0,07 0,14 <0,001 0,001

Нож 51, 2 625 123 Осн. <0,005 <0,005 0,015 0,004 0,02 <0,01 0,45 0,2 0,14 <0,001 0,003

Нож 51, 10 626 124 Осн. 0,06 0,005 0,06 <0,001 0,05 0,02 1,1 0,5 0,33 <0,001 0,003

Тесло 37, 11 627 125 Осн. 0,02 0,05 0,05 0,03 0,27 0,03 0,55 0,42 0,14 <0,001 0,005

Нож 51, 17 628 126 Осн. <0,005 <0,005 0,04 0,005 0,35 <0,01 0,9 0,45 0,06 <0,001 0,02

Тесло 37, 12 629 127 Осн. <0,00 0,007 0,08 0,04 0,018 <0,01 0,72 0,1 0,09 <0,001 <0,001

Копье 61, 5 630 128 Осн. 0,007 0,02 0,03 <0,001 0,02 <0,01 0,34 0,05 0,08 <0,001 <0,001

Нож 48, 8 631 129 Осн. <0,005 <0,005 0,04 0,001 0,06 <0,01 0,65 0,25 0,86 0,006 <0,001

Нож 48, 6 632 130 Осн. 0,008 <0,005 0,05 <0,001 0,01 <0,01 0,03 0,22 0,03 <0,001 <0,001

Браслет 65, 22 633 131 Осн. 5,1 0,09 0,12 0,015 0,13 <0,01 0,24 0,03 0,09 <0,001 0,03

Игла 58, 37 634 132 Осн. 0,015 0,002 0,25 <0,001 0,003 <0,01 0,68 0,08 0,48 <0,001 <0,001

Нож 51, 16 635 133 Осн. 0,045 <0,005 0,22 <0,001 0,06 <0,01 0,58 0,2 0,08 <0,001 <0,001

Тесло 37, 22 636 134 Осн. 0,03 <0,005 0,02 <0,001 0,004 <0,01 0,15 0,17 0,04 <0,001 <0,001

Скоба 68, 28 637 135 Осн. <0,005 <0,005 0,04 <0,001 0,007 <0,01 0,05 0,11 0,14 <0,001 <0,001

Стержень 68, 39 638 136 Осн. 0,03 <0,005 0,06 <0,001 0,002 <0,01 <0,03 0,23 <0,005 <0,001 <0,001

Скоба 68, 11 639 137 Осн. <0,005 <0,005 0,025 <0,001 0,01 <0,01 0,45 0,24 0,44 0,002 <0,001

Нож 43, 2 640 138 Осн. 0,008 <0,005 0,015 <0,001 0,003 <0,01 0,18 0,2 0,05 <0,001 <0,001

Долото 41, 3 641 139 Осн. <0,005 <0,005 0,05 <0,001 0,004 <0,01 0,6 0,04 0,19 <0,001 <0,001

Шило 58, 12 642 140 Осн. 0,025 <0,005 0,03 <0,001 0,02 <0,01 0,7 0,25 0,96 <0,001 <0,001

Скоба 68, 20 643 141 Осн. <0,005 <0,005 0,03 0,001 0,06 <0,01 0,94 0,27 0,23 0,003 <0,001

Тесло 37, 21 644 142 Осн. 0,04 <0,005 0,08 <0,001 0,006 <0,01 3 0,2 0,12 0,002 <0,001

Шило 58, 8 645 143 Осн. 0,02 0,007 0,03 <0,001 0,005 <0,01 0,35 0,24 0,1 <0,001 <0,001

Крючок 57, 11 646 144 Осн. 0,05 0,006 0,13 0,002 0,01 <0,01 0,17 0,1 0,07 0,002 0,004

Спираль 65, 30 647 145 Осн. 0,005 0,005 0,04 <0,004 0,02 <0,01 0,17 0,24 0,05 0,001 0,001

Чекан 41, 1 648 146 Осн. 0,035 0,002 0,22 <0,001 0,02 <0,01 0,46 0,5 0,1 0,003 <0,001

Бляшка 65, 31 649 147 Осн. 8,2 5 4,6 0,01 0,32 <0,01 0,2 0,34 0,18 <0,001 <0,001

Скоба 68, 10 650 148 Осн. 0,17 0,05 0,12 0,008 0,007 <0,01 0,12 0,24 0,02 <0,001 0,01

Шило 58, 31 651 149 Осн. <0,005 <0,005 0,043 0,006 0,004 <0,01 0,65 0,095 0,2 <0,001 0,003

Мог. Герасимовка 2

Нож | 52, 3 | 505 | 309 | Осн. | 0,02 | 0,006 | 0,6 | 0,001 | 0,02 | 0,05 | 2,3 | 0,11 | 0,1 | 0,002 | 0,008

* Результаты анализов с трехзначными номерами были получены в лаборатории Института неорганической химии СО РАН, с пятизначными — в лаборатории естественно-научных методов ИА рАн.

Медь и сплавы на ее основе подразделяются на девять металлургических групп: чистой меди, двойных сплавов — мышьяковой бронзы, латуней — сплава меди с цинком, а также сложных трех-, четырех-, пятикомпонентных сплавов — оловянно-мышьяковых, свинцово-мышьяковых, сурьмяно-мышьяковых, цинково-мышьяковых, оловянно-свинцово-мышьяковых и так называемой морской латуни (с лигатурой олово, свинец, цинк, мышьяк; рис. 2). В качестве нижнего порога легирования сплава мышьяком нами принята условная величина > 0,1 %, в связи с тем, что на гистограмме распределения концентраций примесей Аэ достаточно отчетливо видна совокупность анализов с границами в интервале от 0,1 до 3 %, при этом свыше 80 % предметов имеют концентрации Аэ до 1,5 % (рис. 3). Для прочих лигатур граница выше: для Бп, РЬ, гп — > 0,5 %, для БЬ — > 1,0 %.

Главной целью синташтинских металлургов было получение мышьяковых сплавов, главным образом низколегированных, поскольку в последующей технологии преобладало получение не полностью литых изделий, а литых с кузнечной ковкой. Ведущей металлургической группой безусловно являются бинарные сплавы медь-мышьяк, их доля составляет 79,9 % от общего количества проанализированных изделий (76 предметов с концентрацией мышьяка в пределах 0,1-6,9 %). Вместе с тем мышьяк присутствует практически во всех видах упомянутых сплавов. С учетом количества предметов, изготовленных из многокомпонентных сплавов, реальная доля сплавов, в которых присутствует мышьяк, доходит до 92,6 %. Мышьяковые бронзы синташтинской культуры относятся к категории низколегированных — 88,1 % изделий имеют в своем составе примесь мышьяка до 1,5 %. Всего шесть предметов содержат концентрации Аэ от 1,5 до 3,5 %, и только один браслет легирован мышьяком в пределах 6,9 %.

-80 -60 -40 -20

0

Рис. 2. Распределение металлургических групп цветного металла в металле синташтинской культуры

Рис. 3. Распределение концентраций примеси Аэ в металле синташтинской культуры

Группа чистой меди незначительна, насчитывает 6 предметов, в числе которых скобы, заготовка, два ножа и наконечник стрелы (6,2 %). В группе оловянно-мышьяковых бронз четыре изделия (4,2 % от общего количества): 2 браслета, нож, игла. Концентрации мышьяка в предметах находятся в пределах от 0,12 до 2,2 %, олова несколько выше, от 0,4 до 6,5 %. Из мышья-ково-цинковой бронзы отлито четыре изделия — браслет, наконечник стрелы, нож, шило (4,2 % от общего количества проанализированных изделий). Примеси Аэ низкие, находятся в пределах от 0,18 до 1,65 %. Концентрации цинка варьируют от 0,4 до 5 %. Один полуфабрикат-заготовка отлит из латуни с концентрацией цинка в пределах 0,4 %. Оставшиеся четыре металлургические группы — Си + Аэ + РЬ, Си + Аэ + БЬ, Си + Аэ + Бп + РЬ, Си + Бп + РЬ + 2п + Аэ — насчитывают всего по одному предмету. Из мышьяково-свинцовой и мышьяково-оловянно-свинцовой бронзы изготовлено два браслета с концентрациями мышьяка 0,3-1,7 %, свинца 0,57-0,87 %, олова 1,4 %. Мышьяково-сурьмяная бронза (Аэ — 3,25 %, БЬ — 1,2 %) использовалась для отливки ножа. Из четырехкомпонентной бронзы, содержащей присадки олова, свинца и цинка, изготовлена бляшка (концентрации соответственно 8,12; 5; 4,6). Мышьяк содержится в количестве 0,2 %. Подобные сплавы в специальной технической литературе называют морскими латунями, поскольку введение легирующих добавок олова и цинка повышает сопротивление коррозии в морской воде [Гуляев, 1977. С. 609].

Сплавы меди с цинком — латуни были достаточно редким явлением в культурах бронзового века. Так, по данным Е.Н. Черных, в культурном слое пос. Мешоко майкопской культуры был

79,9 %
6,2 % 4,2 % 1 4,2 % 1 1,1 % 1 1,1 % 1 1,1 %
1,1 %
1,1 %

I I I I I I I

# с? £ ^ ^ 4? # 4?

> * * * * о Л 5"

/ ? / С? /

найден обломок пронизи из цинка, которая являлась самой ранней находкой из известных на территории бывшего СССР [Черных, 1966. С. 37]. Несколько изделий из латуни и мышьяково-цинковой бронзы известны в погребениях катакомбной культуры [Гак, 2005. С. 18-19]. Высокое содержание цинка — 1 % было характерно для слитка из мог. Верхняя Алабуга [Кузьминых, Черных, 1985. С. 350]. Повышенные концентрации цинка в пределах 0,2-0,68 % содержит примерно треть орудий, происходящих из культового комплекса Шайтанское Озеро 2, в котором более 130 предметов сейминского-турбинского типов сопровождались керамикой коптяковского облика [Сериков и др., 2008. С. 342]. Аналитические исследования этого металла методом рентгено-флуоресцентного анализа были проведены в лаборатории естественно-научных методов ИА РАН. При этом в ряде предметов отмечены повышенные концентрации никеля — 0,20,3 %, а также мышьяка — 0,1-1 % [Луньков и др., 2009. С. 103-106; Сериков и др., 2009. С. 7172]. Памятник находится рядом с двумя группами месторождений, Пышминско-Ключевскими и Шайтанскими рудниками. Березовский рудник Шайтанской группы в составе руды имеет цинковую обманку и свинцовые соединения. Рудные минералы Пышминско-Ключевской группы представлены халькопиритом, халькозином, борнитом, в то время как верхние горизонты содержат окисленные руды. Вполне логичным представляется вывод об использовании этих месторождений меди, что и отразилось в качественном своеобразии состава металла медных и бронзовых изделий.

В Восточной Сибири технология получения латуней становится известной уже в карасук-скую эпоху благодаря освоению окисленных зон месторождений полиметаллических руд. Так, лугавские мышьяково-цинковые бронзы были явно искусственного происхождения, по мнению С.В. Кузьминых, при плавке к готовой меди добавлялись минералы с высоким содержанием цинка [Бобров и др., 1997. С. 51]. Достаточно высока была доля латуней с концентрациями цинка, доходящими до 3-10 %, в металле раннего железного века в Прибайкалье, Забайкалье, в тагарских бронзах Хакасско-Минусинской котловины [Сергеева, 1981. С. 24-24, 32, 41]. Скачкообразность концентраций цинка в сплавах Н.Ф. Сергеева объясняет присутствием минералов цинка в исходной медной руде. Поскольку цинковые руды в природе почти не встречаются, соединения гпБ обычно входят в состав полиметаллических руд, из которых цинк при неполной возгонке переходил в жидкий металл [Сергеева, 1981. С. 52]. Украшения из латуни или с покрытием из нее известны также в саргатских погребальных комплексах Тоболо-Ишимья [Дегтярева, Шуваева, 2008. С. 29-30]. Массовое распространение сплавов с цинком начинается в Восточной Европе лишь в начале I тыс. н.э.

Полученные нами данные по распределению металлургических групп синташтинского металла вполне соотносятся с результатами спектроаналитического изучения инвентаря Синташ-тинского могильника, приведенными Е.Н. Черных. В лаборатории естественно-научных методов ИА РАН было исследовано около 120 образцов металлических изделий из Синташтинского большого могильника. Среди выделенных металлургических групп преобладающей была группа мышьяковой бронзы — до 80 % изделий. Доля чистой меди составляла 5 %, оловянной бронзы — до 7 % [СИегпукИ, 1992. Р. 250].

Определенное сходство по химико-металлургическим показателям намечается между син-таштинским и катакомбным металлом. Исследование металлообработки катакомбных племен степного Предкавказья, Нижнего Дона и Северского Донца, проведенное Е.И. Гаком, позволило ему вычленить в катакомбном металле семь химико-металлургических групп. В их числе изделия из чистой меди (5 % выборки), серебра (3,8 %), двух- и трехкомпонентных сплавов на основе меди — Си + Аэ (83,5 %), Си + гп (2,8 %), Си + Аэ + РЬ (0,6 %), Си + Аэ + БЬ (2,2 %) Си + Аэ + гп (2,2 %) [Гак, 2005. С. 18-19]. Сходство проявляется в преобладании низколегированных (до 6 %) мышьяковых бронз, используемых для получения орудий труда, наличии небольшой группы сплавов, легированных цинком, свинцом и сурьмой. Вместе с тем в катакомбном металле отсутствуют группы с лигатурой олова, которые в небольшом количестве имеются в синташтинском инвентаре.

Таким образом, в погребальных синташтинских комплексах доминировала мышьяковая бронза (79,9 % изделий), легированная мышьяком с низкими концентрациями до 1,5 %, в единичных случаях до 7 %. Доля чистой меди среди погребального металлического инвентаря составляла по нашим данным 6,2 %. Незначительно было также количество оловянных бронз — в пределах 5,3 % с учетом изделий из многокомпонентных сплавов, в целом не характерных для синташтинского металлопроизводства, которые шли в основном на изготовление украшений — браслетов, подвесок, а также иглы, ножа. Наличие небольшой серии оловянных бронз объяс-

няется контактами с турбинскими и петровскими племенами, которые являлись основными посредниками в распространении оловянной лигатуры. Группа мышьяковых бронз представлена почти исключительно орудиями труда и украшениями, в то время как в среде украшений доминируют низколегированные оловянные бронзы. Двух- и трехкомпонентные сплавы, содержавшие цинк, не были характерны для очагов Евразийской металлургической провинции — их доля составляла около 6,2 %. Судя по наличию подобных сплавов в материалах мог. Верхняя Алабу-га, культового комплекса Шайтанское Озеро 2, позднее — в погребениях саргатской культуры Притоболья, источником цинка вполне могли быть местные медно-цинковые месторождения Южного и Среднего Зауралья Кыштымской, Пышминско-Ключевской групп.

Рецептура синташтинских сплавов почти идентична технологическим особенностям изготовления катакомбных бронз степного Предкавказья, Нижнего Дона. Сходство проявляется в преобладании низколегированных (до 6 %) мышьяковых бронз, используемых для получения орудий труда, наличии небольшой группы сплавов, легированных цинком, свинцом и сурьмой. Вместе с тем в катакомбном металле отсутствуют группы с лигатурой олова, которые в небольшом количестве имеются в синташтинском инвентаре.

Аналитическое изучение кусков руды и металлургических шлаков, происходящих из слоя синташтинских поселений, показало (С.А. Григорьев, В.В. Зайков), что древние металлурги использовали, наряду с рудами из зон окисления медно-колчеданных месторождений с большим содержанием меди (малахит, куприт), также мышьяково-никельсодержащие залежи. К числу последних могут быть отнесены кобальт-медноколчеданные руды, содержащие в продуктах окисления повышенные концентрации мышьяка и никеля. Возможно, разрабатывались также сульфидные руды в серпентинитах и кварцевых жилах — халькозин, халькопирит, теннантит, борнит. Косвенным свидетельством в пользу этого факта может служить и пространственная приуроченность основных массивов металлических изделий. Ареал синташтинского металла приближен к различным зауральским группам месторождений: Таш-Казган, Никольское, Воровская яма, Ишкининское, Гаевское, Ивановское. Основные группы мышьяковой бронзы, или меди, по Е.Н. Черных, связаны с территорией Южного Зауралья, в культурном плане с синташтин-ской культурой (см. рис. 1 [Черных, 2007. Рис. 5.6]). Именно отсюда — из зоны с рудными месторождениями расходился этот металл в виде готовых изделий, полуфабрикатов и полосовых слитков к потаповским, донским абашевским, петровским притобольским племенам. Кстати, подобные полосовые заготовки-слитки, содержащие концентрации легирующих компонентов — Аэ и Бп от 0,5-2 до 14-15 %, известны по материалам поселений Кулевчи 6, Устье, Убаган, в то время как ?

Научтруд |