Книги >
Е.М. БЕРС
Археологические памятники Свердловска и его окрестностей
ДРЕВНИЕ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ПРОИЗВОДСТВА В ОКРЕСТНОСТЯХ СВЕРДЛОВСКА
(конец первого тысячелетия до н.э. и первая половина первого тысячелетия н. э.)
Древние металлургические производства — памятники, существовавшие длительный отрезок времени,— восстанавливают навыки людей по добыче руды и получению все большего количества металла из нее, показывают разнообразные способы изготовления вещей из добытого металла.
В настоящее время таких мест сохранилось немного: часть памятников этого типа была вскрыта во второй половине XIX века и не была понята исследователями; другие уничтожены временем. За последние годы нашей экспедицией вскрыто несколько памятников этого типа, дающих представление о первобытной плавке меди и железа и отливке вещей.
В большинстве случаев эти памятники остались от исетских племен. Уже с середины первого тысячелетия до нашей эры плавка руд проводилась не только на селищах этой культуры или около них, но и в специальных местах металлургического производства, которые располагались обычно на вершинах гор. Зарождению их предшествовало приобретение человеком ряда эмпирических знаний, благодаря которым был освоен и процесс сыродутной плавки металлов, и ряд других технологических приемов, без которых нельзя получить из руды металл, точно так же, как нельзя вскипятить воду, не имея сосуда — от доисторического горшка до алюминиевой кастрюли — и источника тепла — от кострища до электроэнергии.
При раскопках мест древних металлургических производств исследователь сталкивается лишь с остатками, к тому же разрушенными уже самым процессом древней плавки. Все производство в целом можно восстановить лишь по ряду одинаковых, повторяющихся деталей в разной степени их сохранности.
Древние места плавки можно разделить на примитивные и более сложные.
Примитивный способ - плавка меди в горшках - уже описан выше.
Более совершенная плавка металлов проводилась в печах, сложенных из камня. Остатки такого древнего металлургического производства меди обнаружены близ города Полевского — на горах Думной и Караульной. Остатки металлургического производства меди, железа и других металлов сохранились на горе Петрогром, расположенной на восточной границе Первоуральском района, Свердловской области.
Древние медеплавильные производства на горах Думной и Караульной
В центре города Полевского, на правом берегу маленькой речушки Полевой, соединяющей сейчас два искусственно созданных пруда — Полевской и Штанговский, возвышается на 30 метров над водою гора Думная, описанная в сказах П. П. Бажова.
Память прошлого овеяла преданиями и легендами это место, народная фантазия создала пленительный образ Хозяйки Медной горы, доброй владычицы местных богатств края.
На вершине горы Думной всегда ветер, он проходит, как сквозняк, через ущелья окружающих гор. Направление ветра меняется: он дует то от Штанговского пруда — с севера на юг, то от Полевского — с юга на север. Так что здесь всегда была хорошая естественная тяга.
Высшая точка вершины горы образует небольшое куполообразное возвышение, разделяющее верхнюю площадку на две части — северную и южную. Вокруг этой возвышенности в земле сохранились остатки древней плавки медных руд, относящейся к первой половине первого тысячелетия до нашей эры. При раскопках в культурном слое обнаружено очень большое количество медного шлака и капель меди, кусочков дробленой и толченой медной руды в виде зеленого песка, мелких дробленых костей животных. Медью пропитаны и все сохранившиеся древесные остатки. Мелкие кости также окрашены в ярко-зеленый цвет. Найдены многочисленные обломки сопел, неудавшиеся отливки разных вещей из меди, тигли и тигельки, слитки меди, литейные формы.
Все эти предметы указывают на то, что в древности здесь было место металлургического производства — плавки медной руды. Никаких остатков железа — ни вещей, ни шлаков — обнаружено не было.
Остатки плавильных печей в раскопках представлены кусками прокаленной глинобитной обмазки и обтесанными камнями.
Древний процесс плавки восстанавливается по ряду наблюдений, сделанных в процессе раскопок.
Крупные куски обожженной глины толщиною до двух сантиметров имели неровную, с извилинами наружную поверхность желтого цвета и слабого обжига. Внутренняя поверхность прокалена лучше, и при снятии корки сажистого нагара, который достигал одного-двух сантиметров, обнаруживаются следы обжига, в нагаре местами встречаются капли меди и медного шлака. В местах наибольшего скопления кусков обмазки были найдены грубо обтесанные камни трапециевидной формы с отколотыми верхушками, размером не больше кирпича. Одна из сторон таких камней имела плоскую поверхность. В ряде случаев вместе с камнями были найдены куски обмазки. Своей внешней поверхностью они повторяли отпечатки неровностей камня, при наложении совпадая с его рельефом.
В некоторых кусках глиняной обмазки были отверстия, по диаметру совпадающие с найденными здесь же обломками сопел. Сопла обычно располагались горизонтально. Но в двух случаях мы обнаружили вертикальное направление сопел: в сохранившейся части каменной стенки печи ниже и выше сопла продолжался воздуходувный ход, что указывает на воздушную тягу внутри самой стены печи. Он служил для выхода влаги из шихты.
В одной из плавилен удалось проследить устройство основания пода печи. Он имел форму неглубокой, чашевидной, выбитой в камнях ямы и был обмазан толстым слоем глины, покрытой сажистым нагаром. В одном месте в поду оказалась трещина, и глубоко под ней, в материковой глине, мы нашли большой слиток меди со шлаком: металл проел под печи, и она была брошена, чем и объясняется сохранность пода в целом. В ряде случаев устанавливалась лишь округлая форма пода, и обнаруживались куски разрушенной обмазки. Иногда возле таких остатков лежала расплывчатая куча глины, принесенной для подновления печи. Эта глина, как и следы повторной прокалки на части глинобитной обмазки, указывает, что печи использовались неоднократно, а перед началом новой плавки производился предварительный ремонт.
Плавильные печи южного и северного склонов по своей конструкции были различны, шлаки также отличались по внешнему виду.
На северном склоне горы у оснований плавильных печей обнаружены небольшие, выбитые в камнях ямки — передние горны, куда ставились сосуды-металлоприемники. У пода горна одной из таких печей найден обломок трубы-летки, по которой в металлоприемник стекал металл. Ее длина — 15 сантиметров, диаметр—12 сантиметров. Она сделана из той же глинобитной обмазки и являлась частью печи. Выходной конец ее был стянут металлическим обручем.
Вместе с обломками плавильных печей найдены толстостенные неорнаментированные сосуды — металлоприемники с округлым дном, суженные к устью. На их внутренней поверхности сохранились следы олова и капли меди. Некоторые сосуды в местах старых изломов у края были починены медными скобками. Можно думать, что такие сосуды использовались не только как металлоприемники, но и при вторичной плавке меди, когда к ней добавлялось олово (как уже было сказано, при плавке медной руды в печах олово к шихте не добавлялось).
Медный шлак, полученный из раскопов на северном склоне горы, состоит из мелких округлых слитков, которые получались в тех случаях, когда с поверхности расплавленного металла лопаточкой сбрасывали более легкий шлак. Это позволило металлургам сделать вывод о том, что здесь происходила плавка открытого типа.
По обнаруженным остаткам плавильные печи на северном склоне горы реконструируются следующим образом. Под горна печи незначительно углублялся в камень горы. Диаметр его достигал одного метра. Вокруг пода воздвигались стены из камня. С внутренней стороны стены и под промазывались слоем глины. В стенах были отверстия, в которые вмазывались сопла. Из отверстия внизу печи наружу выходила глинобитная труба для стока металла. У края трубы в яму, выбитую в камнях, ставился горшок-металлоприемник. После сушки печь разжигалась, заполнялась шихтой, во время плавки подавался воздух, что обеспечивало необходимую температуру процесса. Руда, превращаясь в металл, вместе со шлаком постепенно стекала в металлоприемник. Шлак собирался вверху горшка, откуда его сбрасывали лопаточками. Таким образом, при открытой плавке разделение меди и шлака происходило вне плавильной печи.
На южном склоне горы основания наземных плавильных печей были глубже: вся часть печи, на дне которой скапливалась расплавленная медь, углублялась в грунт на 25 сантиметров. Ямка для металлоприемника была расположена еще глубже, ниже пода печи, и вокруг полукольцом шла канавка. Канавка имела наклонную плоскость, по которой сосуд с медью выдвигался на поверхность. Около печи и канавки найдено углубление в камне — изложница, куда сливали металл. Получался слиток длиною 15-20 сантиметров и шириною до семи сантиметров.
На южном склоне обнаружен тяжелый шлак в форме крупных слитков и лепешек до блюдца величиной. Примесь меди в нем довольно велика. Это позволило металлургам сделать вывод о том, что в данных печах шла плавка закрытого типа.
В плавильной печи такого типа внизу оставлялось отверстие 20 см Х 30 см. В той части горна печи, которая возвышалась над поверхностью, делалось отверстие для выпуска шлака. Для этого служили более длинные воздуходувные трубки (они были найдены нами близ остатков печей).
При плавке меди накопившийся внутри печи шлак давил на стенки. Во избежание разрушения его периодически выпускали через трубы на поверхность. В застывшем виде такой шлак при скалывании давал слитки и лепешки.
Нижняя труба закладывалась камнем. По окончании плавки заслонка выбивалась, медь наполняла металлоприемник, а из него поступала в изложницу.
Этот способ давал большее количество металла, причем медь освобождалась от шлака внутри плавильной печи.
Восстановленный раскопками процесс плавки меди характеризует уровень знаний древних металлургов в этой области.
Долгий опыт показал им, что плавка не может осуществляться, если под печи будет залегать на почве, так как водяные пары, выжимаемые жаром из почвы, проникают в шихту. Плавка не пойдет и в том случае, если подошва печи не имеет продушин, через которые влага выходит из шихты. Учитывая это, древние металлурги строили свои плавильные печи на скальном грунте, избавляясь от излишней влажности почвы.
Этим и объясняется расположение древних металлургических производств на вершинах гор. Толстая промазка подов печей также препятствовала проникновению влаги из почвы, а устройство воздуходувных ходов в печах обеспечивало сухость шихты.
Таким образом, корни применения в Зауралье сыродутной плавки металлов уходят в глубокую древность, исчисляемую двумя с половиной тысячами лет.
Исходя из конструкции древних печей, можно полагать, что после разжигания печи древесным углем в нее слой за слоем поочередно насыпали сверху уголь и руду. Добавлялись в печь и флюсы – плавни.
Что же служило флюсом при древней плавке металла? На этот вопрос отвечает состав культурного слоя.
На всех древних металлургических производствах в культурном слое мы находим много мелких пережженных костей животных. В солевой состав кости входит 85% фосфорнокислого кальция, следовательно, именно кости служили флюсом и прибавлялись в шихту для реакции восстановления. Реакция протекала по типу С u 2О+Са = 2С u +СаО. Если же плавились медные руды (С uFS 2), содержащие железо, то при взаимодействии с солями кальция железо, как менее тугоплавкий металл, при реакции восстановления, окисляясь, уходило в шлак.
На горе Думной древними рудокопами плавились преимущественно окисленные руды. Руда в толченом виде подымалась на гору из медного рудника, расположенного у ее подножия на речке Полевой.
Рудник был открыт в 1702 году именно по следам древних разработок медных руд.
Другие остатки металлургического производства позволили установить, что в местах плавки руд проходила и отливка вещей. И весь этот процесс — добыча руды, ее плавка и отливка изделий — выполнялся одними и теми же людьми, без разделения труда между ними.
Находки очагов для варки пищи и бытовой посуды указывают, что люди приходили сюда из поселений на длительное время. Ряд мелких деталей позволяет установить, что этот подсобный труд осуществлялся зимою.
Древнее металлургическое производство на горе Петрогром
Между поселками Палкино и Исетское, от правого берега реки Исети на несколько километров тянутся цепи покрытых лесом гор с долинами между ними. Между станцией Исеть и поселком Сорга в лесу, на хребте одной из гор высотою до 300 метров, у подножия которой протекает пересыхающая летом речка Полдневая, возвышаются восемь каменных палаток высотою от восьми до пятнадцати метров. Часть скал, до раскопок, тоже поросших лесом, оканчивается плоскими площадками на вершинах.
Причудливы очертания некоторых массивов. Первые с востока скалы напоминают двух высеченных из гранита великанов в шапках, а часть скалы № 6 кажется искусственно выточенной головой сфинкса. Но «скульптуры» эти созданы самой природой, а не руками человека.
Весь район местоположения горы Петрогром ранее назывался Шайтанской горной дачей и входил в Невьянский горный округ. Район богат рудами, в частности, медной рудой с большим содержанием в ней серебра. Есть здесь и железные руды. Сохранились сведения о «чудских» рудниках, открытых в начале XVIII века в этом районе.
Таким образом, древнее металлургическое производство на Петрогроме находилось в центре рудных месторождений.
В толще культурного слоя сохранились части плавильных печей, предметы, связанные с плавкой металлов, варкой железа и изготовлением вещей из полученного металла. Наиболее древние следы плавки относятся ко второй половине первого тысячелетия до нашей эры. Они остались здесь от людей исетской культуры. Часть памятников на основании находок, оставленных здесь потомками исетских племен, определяется временем трех первых веков нашей эры. Более поздние предметы и плавильные печи сохранились здесь от калмацких людей, плавивших металл в IV—V веках нашей эры.
С людьми исетской культуры мы уже знакомы. Их многочисленные селища окружают Свердловск. В течение длительного времени, жители многих поселений, разрабатывая ближайшие месторождения, приносили руду на вершину горы Петрогром. Они были скотоводами, и можно представить себе вьючных лошадей, груженных рудой, осторожно поднимавшихся по склонам горы к скалам.
Здесь плавились разные руды, и методы, применявшиеся при плавке, несколько сложнее, чем на Думной горе.
Принципы самой плавки на горе Петрогром за все время существования здесь металлургического производства не изменились. Это — сыродутная плавка с применением сопел и ручной подачей воздуха в печь, с прибавлением в шихту в качестве флюса мелких дробленых костей животных. Основания вскрытых раскопками восемнадцати плавильных печей залегают над глубокими узкими щелями, прорезающими массив горы и служившими воздуходувными ходами. В диаметре печи достигали 80—120 сантиметров.
Стены печей делались из каменных плит, ставившихся «на попа», и имели высоту до полутора метров. Одна из стен печи выкладывалась из грубых натуральных камней, и в ней делались отверстия для выпуска металла и для сопел. При варке железа часть такой стенки после каждой плавки разбирали для выема крицы. Как и на горе Думной, металлоприемниками были горшки.
Изнутри поды и горны печей были сделаны не из глины, а из так называемой «пепельной массы» — специально сделанной обмазки, сохранившей свое значение до XVIII века. Приготовлялась она из трех четвертей золы, промытой до удаления из нее щелочей, и одной четверти мелких пережженных костей животных; к этой смеси добавлялось небольшое количество глины (1/40 часть) для связывания всей массы. В старинных рецептах есть указания, что эта масса замешивается или на «полупиве» или на моче. При плавке металлов под из специальной обмазки дополнительно посыпался толченой костью. Такие поды впитывали в себя расплавленные окислы металлов и применялись для отделения одних металлов от других, в частности — меди от серебра. В раскопках найдены поды печей, пропитанные окислами металлов, а также вещи из железа, меди, серебра и сплавов цветных металлов.
На местах плавки проводились и отливка вещей, и ковка. Большое значение имело изготовление листовой меди. Листы меди скреплялись между собой путем холодной ковки; их края надрезались, входили один в другой и проковывались. Часть листов соединялась между собой клепкой. Все изделия из железа тоже были коваными. В формах отливались лишь стрелы и многочисленные украшения на одежду.
Раскопки на горе Петрогром помогли более точно определить и датировать многие памятники, вскрытые раскопками в конце XIX столетия. Это такие всем известные места в Свердловске и его окрестностях, как Чертово Городище или Шарташские Каменные Палатки. Исследователями XIX века они были неправильно определены как жертвенные места, тогда как это такие же, как и Петрогром, древние металлургические производства калмацких людей IV—V веков нашей эры.
От калмацких людей, живших на территории Свердловска и его окрестностей в III—V веках нашей эры, сохранились древние металлургические производства и, вместо поселений, лишь временные стойбища, что указывает на кочевой образ жизни. В последнее время открыты могильники, не имеющие внешних опознавательных признаков. Оказалось, что некоторые предметы, встреченные на древних металлургических производствах, погребались, как установлено при раскопках, вместе с умершими и сохранились полностью. Эти находки расширяют наши знания о тех предметах из металла, которые умели делать калмацкие люди нашего района из местных руд в первой половине первого тысячелетия нашей эры, а также и о их связях с другими народами.
Калмацкий и Аятский могильники
В 1926 году во время аварийных земляных работ был обнаружен могильник, залегающий на правом берегу реки Исети, к югу от железнодорожного моста, в 118 километрах от Свердловска. При земляных работах здесь было разрушено 26 погребений. Лишь часть из них, как удалось установить, сопровождалась вещами. Одна из могил выделялась из числа других тем, что в ней было найдено погребение с очень большим деформированным черепом, а вместо глиняного сосуда в голове стояла чаша из листовой бронзы. Листы бронзы были соединены путем холодной ковки.
Для выяснения ряда возникших вопросов были заложены раскопки на северном побережье реки, не затронутом аварийными работами. Оказалось, что здесь в культурный слой древних поселений шигирской культуры врезались более поздние захоронения, аналогичные вскрытым при аварийных работах. Найдено женское погребение: скелет лежал на спине с вытянутыми вдоль туловища руками. При расчистке погребения был обнаружен и погребальный инвентарь, сопровождавший умершую: в изголовье стоял небольшой горшок темно-коричневого цвета с орнаментом из оттисков веревочки и широким бортом наверху; на груди обломки бубенчика из белого металла; у пояса сохранилась накладка из бронзы от пряжки на ремне и обломки самой пряжки; на левом боку лежало круглое зеркало из золотистой бронзы с ушком для подвешивания; у правого бока — небольшой нож, кельт из бронзы, а близ горшка — кинжал из железа. Интересен кельт: он не литой, а выкован путем загиба из толстой листовой бронзы. Орудие — небольшое, до семи сантиметров длины, остро заточенное, оно могло служить и для защиты, и для работы.
В 1934 году А. А. Берс и П. А. Дмитриев продолжили работы на этом участке. Были обнаружены еще три погребения. Они оказались ранее разграбленными, но сохранились горшки.
Сосуды, обнаруженные в погребениях Калмацкого Брода, так же как и обломки посуды, обнаруженные на жертвенных местах Чертова Городища, горы Матаихи, Шарташских Каменных Палаток, на скалах горы Петрогром, позволяют считать, что все эти памятники существовали одновременно. Ан тропологическое изучение черепов из погребений Калмацкого Брода, проведенное Г. Ф. Дебецем, позволило установить, что физический облик человека III—V веков нашей эры близок по типу современным башкирам.
В 1956—1959 годах нашей экспедицией раскапывался большой могильник на истоке реки Аяти из Аятского озера.
Как и на Калмацком Броде, более поздние захоронения врезались в толщу культурного слоя древних погребений. По условиям залегания на местности вскрытые раскопками погребения делились на верхние (вышележащие) и нижние (нижележащие). И те, и другие лежали неглубоко, не врезаясь в грунт.
Нижние погребения по своему инвентарю близки раскопкам на Калмацком Броде. Умершего погребали головою на север, на спине, с руками, вытянутыми вдоль туловища. Черепа у всех деформированы. Справа у головы ставились горшки с пищей. В погребениях сохранились богатые поясные наборы, пряжки, бусы, браслеты, застежки и прочие вещи — украшения на одежду или личное оружие. Найдено парное погребение мужчины и женщины — жены. До наших дней сохранились части ремней, пропитанные окисью меди. Вещи из меди, сплава меди с серебром, серебра с золотом, предметы из низкопробного серебра и железа были изготовлены местными жителями — калмацкими людьми. Вместе с тем вещи такого же типа найдены и у позднесарматских племен, встречались они и в могильниках этого времени в Башкирии и на западном склоне Урала. Большинство таких предметов, как мы уже знаем, обнаружено непосредственно на древних металлургических производствах, следовательно, есть все данные для того, чтобы считать, что поставщиками этих предметов и были калмацкие люди, в течение нескольких веков осуществлявшие торговые связи с другими уральскими племенами и степным сарматским миром. В то же время все эти племена были обособленными. Об этом говорит посуда – своя, неповторимая у каждого племени.
Аятские верхние погребения — пока единственный памятник конца первого тысячелетия нашей эры.
В верхних погребениях, вскрытых раскопками на Аяти, скелеты лежали в колодах, головою на запад. Рядом с ними обнаружены вещи из железа — кинжалы, ножи, топоры, стрелы— и украшения из серебра на одежду. Найдены перстни с печатками, бусы из белого и синего бисера, предметы для высекания огня. У могил оставлялись головы домашних животных. В одном из погребений оказался скелет собаки. Керамика не найдена.
Черепа во всех погребениях не деформированы. Некоторые из вскрытых погребений говорят о насильственной или преждевременной смерти похороненных здесь людей. В одном из погребений найдена железная стрела, вонзившаяся в позвонок, в другом — женщина, умершая от родов (в области таза лежали два скелета детей). Найдены скелеты горбуна и хромого человека (одна нога короче другой) с зажившим переломом кости. Можно считать, что эти погребения остались от тех народов, которые предшествовали появлению здесь русских людей.
Слабая изученность памятников конца первого тысячелетия нашей эры не позволяет пока определить время конца существования данных памятников. Можно полагать, что культура, обнаруженная при раскопках верхних Аятских могильников, просуществовала в окрестностях Свердловска до прихода русских, но это вопрос дальнейшего изучения поздних периодов заселения края и добытых раскопками черепов.
Археологические памятники помогают восстановить прерванные нити, связывающие прошлое с настоящим, и нужно еще многое сделать, чтобы до конца восстановить эту связь.
