Рождение металлургии – почему это вообще произошло?

«Когда варвар, продвигаясь вперёд, шаг за шагом, открыл самородные металлы, стал плавить их в тигле и отливать в формы; когда он сплавил самородную медь с оловом и создал бронзу и, наконец, когда ещё большим напряжением мысли он изобрёл горн и добыл из руды железо – девять десятых борьбы за цивилизацию было выиграно».

Г. Л. Морган, выдающийся американский этнограф XIX в.

Феномен открытия металлов имел беспримерное преобразующее значение в жизни человеческого общества (рис. 1, 2), по сути, разграничив историю на два мира – «ante» (каменный век, длившийся более 2 миллионов лет) и «post» (эра металлов – около 10 тысячелетий). Рождение металлургии предопределило технологический характер нашей цивилизации, позволило приспособить среду обитания к потребностям человека, обеспечило материальную базу развития культуры. Не произойди открытие металлов, в арсенале человека по-прежнему оставались бы только камень, дерево и кость животных. Трудно представить, о какой технике в этом случае мы бы читали в «ТМ», перебирая испещрённые клинописью глиняные таблички очередного номера журнала.

Впрочем, вопрос, поставленный в заглавии статьи, весьма серьёзен. Сформулировал его автор «Доисторического человека» Р. Брейдвуд. Осмысливая загадочное явление познания металлов, он вопрошал:

«Почему это вообще произошло? Почему человеческие существа всё ещё не живут так, как в эпоху мезолита?»

При поиске ответа на этот вопрос нас не могут удовлетворять абстрактные формулы о якобы появившейся на определённом этапе развития общества насущной потребности в металле. Этому противоречит весьма длительная и технологически стабильная (недвижимая) история каменного века, причём заметное совершенствование технологий обработки и использования камня хронологически происходит уже после открытия металлов. Ещё более характерным примером инерции мышления представляется преобладающая в настоящее время гипотеза о случайном характере открытия металлов, которая породила ошибочное (как нам представляется) мнение о том, что первооткрывателем металлургии могла стать любая группа людей, свидетелей случайных событий выплавки меди. Большинство исторических реконструкций отображает версию о том,

«как пастух стал горняком-металлургом».

В поисках ответа на вопрос «ПОЧЕМУ?» мы попытались взглянуть на проблему с другой точки зрения и «во главу угла» поставили вопрос «КТО?» – кто мог стать первооткрывателем металлургии.

Значение этого вопроса особенно возрастает в связи с ограниченным числом возможных центров зарождения металлургии. Археологические свидетельства последних десятилетий локализуют зарождение эпохи протометалла (IX–VIII тыс. до Р.Х.) несколькими очагами в восточной и центральной Анатолии. Несколько позже (VI–V тыс. до Р.X.) формируется мощный центр разработки меди на Балканах, а тысячелетием позднее – на Южном Кавказе. Такая «историческая география» разделила исследователей на моно- и полицентристов. Первые полагают первоначальное освоение меди в едином центре и дальнейшую «диффузию» горно-металлургических знаний широким поясом вокруг Чёрного моря, а также по территории Ближнего и Среднего Востока. Вторые отстаивают гипотезу самозарождения металлургии в трёх-четырёх крупных центрах с последующим распространением её на прилегающие и отдалённые регионы.

Как видим, отнюдь не любая группа людей и далеко не в каждой местности могла участвовать в первоначальном освоении металлов. При этом наличие богатых месторождений медных руд, расположенных вблизи поверхности, было необходимым, но не достаточным условием их открытия.

Примечательно, что прекращение эксплуатации древнейших месторождений меди было почти всегда связано не с исчерпанием запасов, а с уходом (или истреблением) населения, обладающего горно-металлургическими знаниями. Весьма характерным примером является история богатейшего Каргалинского месторождения (Южное Приуралье). В течение III–II тыс. до Р.X. оно было одним из крупнейших евразийских центров добычи меди. Затем, по неизвестным для нас причинам, опытные в рудном деле люди покинули эти многочисленные рудники. И что же? В течение почти трёх тысячелетий сменяющие друг друга народы не смогли освоить разработку местных руд (и это притом, что тысячи западин древних шахтных стволов указывали верные места богатых залежей).

О сложности этой задачи свидетельствуют письма начальника Уральских горных заводов Г. В. де Геннина Петру I, в которых он указывает, что саксонские мастера не смогли выплавить медь из уральских руд, и просит прислать мастеров из Ганновера, Зейслебена и Мансфельда,

«которые шиверные медные руды плавят».

Несмотря на участие известных специалистов и личный контроль первых лиц государства,

«медеплавильную промышленность в России заводили невероятно долго и натужно: дело было новое и крайне туманное» (Н. И. Павленко).

Описанный выше пример достаточно убедительно демонстрирует, как непросто было освоить рудные месторождения и получить металл даже в XVIII в., как далеки от истины те иллюзии, которые полагают открытие меди делом обыкновенным, само собой разумеющимся для людей, населяющих рудные районы.

Для того чтобы ответить на поставленный вопрос «КТО?», следует оценить вероятность случайных событий выплавки меди и их роль в проблеме освоения металла. До настоящего времени в литературе можно встретить грубо упрощённые представления, согласно которым: кусок богатой медной руды случайным образом оказывался в костре первобытного человека; под действием огня образовывался привлекающий внимание медный слиток; из него изготавливали металлическое орудие; племя начинало поиски подобных «камней», а его опыт перенимали соседи. На поставленный вопрос «кто открыл металл?» описанная гипотеза даёт неопределённый ответ: первобытные люди на некотором этапе своего развития; локально – свидетели случайных событий выплавки меди.

Попробуем оценить правдоподобность этой гипотезы. Предположим, что руда действительно оказалась в костре первобытного человека (камни иногда помещали в огонь для последующего нагрева воды в глиняных ёмкостях). Мог ли из неё образоваться медный слиток?

К огорчению «любителей простых решений», вероятность этого события исключительно мала! Температура получения металла даже из легкоплавкой руды (из окислов меди) должна составлять 700–800°С, а для плавления медного самородка потребовалось бы 1084°С, что значительно превышает «возможности» обычного костра. Разными исследователями проведены сотни опытов, доказавших неосуществимость металлургического передела медной руды без дутья воздуха в очаг горения (рис. 3).

В исключительных случаях, если бы руда оказалась в печи для обжига керамики или в костре особо большой интенсивности (например, обширный лесной пожар), то необходимая температура всё же могла быть достигнута. Однако даже её достижение оказывается недостаточным условием для реализации процесса плавки. Важнейшим фактором является наличие особой восстановительной среды, что требовало контакта с древесным углём.

Представим, что уникальный случай всё же свёл воедино все необходимые условия. При этом в костре получены были бы не слитки или куски металла, а лишь выступившие мелкие капли меди, неотделимые от рудной массы и теряющиеся в слое золы. Даже обнаруженные, они мало что могли сказать несведущему человеку, а попытка повторить плавку в обычном костре наверняка закончилась бы неудачей.

Эти доводы порождают серьёзные сомнения в случайном характере получения меди из руд, как основной версии освоения металла. Такими же малоправдоподобными представляются нам успешные поиски руд несведущими людьми.

Не следует, конечно, забывать о том, что, наряду с рудами, существует и самородная медь, которую в горах и долинах рек мог, в принципе, встретить каждый. Большинство учёных являются сторонниками первоначального использования именно самородной меди. Давайте зададимся вопросом, способен ли был, например, скотовод, привлечённый яркой окраской и редкостью находки, впоследствии исследовать свойства необычного «камня» и понять его значение для изготовления орудий?

Да, вероятность этого существует. Однако медные самородки (особенно сростки крупных кристаллов) в поверхностных выходах встречаются довольно редко. Привлекательный медно-красный цвет металла можно наблюдать лишь на его изломе — обычно самородок покрыт тёмной плёнкой оксидов, что делает его малозаметным. Часто металл неотделим от горной породы, и его невозможно извлечь без инструментов. Из этого следует, что найденной в виде отдельного «камня» самородной меди не могло быть много. Древнейшие изделия, изготовленные из неё, – это в основном украшения, амулеты, бусины и т.п.. С большой долей вероятности можно утверждать, что первобытный человек, случайно нашедший на земной поверхности медный самородок, мог никогда не встретить его ещё раз. Имея такое малое количество металла, он едва ли задумался о новых производственных возможностях – если такие размышления вообще были свойственны «обывателям» того времени. В этой связи, роль «случайного человека» в процессе зарождения металлургии, по-видимому, не могла быть существенной.

Тогда кто же взял на себя роль первооткрывателей металлов?

Всё вышеизложенное с необходимостью наталкивает на мысль о целенаправленной деятельности. Да и случай, как отмечал Л. Пастер, помогает подготовленному уму. По нашему мнению, постановка и успешное решение столь неординарной задачи могли быть связаны с формированием уже в неолите особой устойчивой общности «горных людей», «охотников за камнем», «рудознатцев», обладавших достаточно высокой культурой горного дела.

Многовековой опыт общин, добывающих и перерабатывающих кремень, яшму, обсидиан, пирит, сырьё для минеральных красок и другие ископаемые, сформировал особое поисковое мировоззрение «горных людей», полагавших наличие в камне таинственных, непознанных человеком возможностей. На определённом этапе развития знаний (накопление образцов самородных металлов и руд, определение их поисковых признаков, познание свойств, утверждение магических представлений) возникла творческая идея создания нового материала («ковкого», а позже – «текучего камня»), которая могла быть осмыслена и осуществлена общинами, передающими из рода в род достижения горного искусства. Наиболее древние ямные разработки сырья для минеральных красок и огнив (гематит, пирит) датируют периодом около 35–40 тыс. лет назад. Разработку кремня начали позже – его хватало на поверхности, – но уже с IX—VIII тыс. до Р.Х. фиксируют его подземную добычу. Причём кремневые шахты неолитического времени (рис. 4) решали целый комплекс сложных технических проблем: разрушение горных пород, обеспечение устойчивости выработок, их вентиляцию, транспорт и подъём породы, освещение забоев и пр.

Особо следует подчеркнуть масштабность горных работ неолита: почти каждое крупное месторождение кремня было вскрыто несколькими тысячами шахтных стволов (глубиной до 20 м) с разветвлённой системой горизонтальных выработок (обычно – по лепестковой схеме). Время непрерывной эксплуатации таких месторождений исчисляется несколькими столетиями (иногда – тысячелетиями), количество выявленных подобных центров – десятками, что даёт основание говорить о существовании особой устойчивой общности «горных людей», ведущих осёдлый образ жизни, отделённых от прочих членов племени родом своих занятий и самобытной сакральной культурой.

Косвенные свидетельства связи рудокопов с предшествующими им добытчиками кремня и обсидиана заметны в сходных технологиях сооружения неолитических шахт (например, в использовании т.н. «огневого способа» разрушения пород), в применяемых орудиях труда, в обязательной закладке выработанного пространства отработанных стволов и штреков пустой породой (рис. 5, 6). Последний фактор, характерный как для кремневых, так и для медных рудников, особенно показателен, поскольку, будучи весьма трудоёмким, не является технологически необходимым и связан скорее с определённой культурной традицией. Вероятно, существовало табу на «нанесение ран» земной поверхности, что вызывало необходимость их «залечивания» путём заполнения породой. Если бы добычей руд занялись люди, не имеющие ничего общего с существовавшим ранее горным делом (скажем, охотники или скотоводы), эта традиция была бы наверняка прервана.

Весомым аргументом, указывающим на приоритет «горных кланов», являются материалы раскопок древнейших рудников. Они свидетельствуют, что обогащение руд, выплавка металла и даже изготовление самих изделий производились во многих случаях вблизи горных выработок. При этом общий характер поселений, совместное нахождение добычных, обогатительных и металлургических орудий, плавильных сооружений и шлаков дают все основания полагать, что горняки и металлурги длительное время были единым сообществом, которое берёт начало в деятельности «охотников за камнем».

Ярким примером преемственности в горном деле может служить одно из самых древних человеческих поселений – городище Чатал-Хююк (VIII тыс. до Р.Х., Южная Турция). Расположенное вблизи двух потухших вулканов (рис. 7), оно было центром разработки обсидиана (вулканического стекла) – главного оружейного материала своего времени. Археологические раскопки обнаружили запасы обсидиана во многих строениях города, а также искусные изделия из него. Именно в этом поселении были выявлены мелкие медные изделия, медные шлаки и окалина, что подтверждает возможность ведения первых медных плавок горняками, разрабатывающими каменное сырьё. Иерархическая верхушка древнейших горных «кланов» должна была отражать и реализовывать сакральные представления своего времени и своей среды. Первобытные люди ощущали себя находящимися в непосредственном и постоянном контакте с потусторонним, невидимым миром, который был для них не менее реальным, чем мир видимый. Имеются многочисленные данные, свидетельствующие о чрезвычайно высокой роли факторов сакрально-магического характера в деятельности горняков, начиная с самой глубокой древности.

Мы уже упоминали об иррациональной традиции обязательного заполнения отработанных выработок пустой породой, которая существовала практически непрерывно на протяжении нескольких тысячелетий. Представляют интерес различные солярные знаки, оставленные первопроходцами недр в неолитических шахтах как примеры обращения к мистическим покровителям, а также культ горных орудий, который «помогал» успешному ведению подземных работ. Примечательны многочисленные культовые захоронения мелких копытных животных в заполнениях горных выработок и на производственных площадках (возможно, как благодарность богам за взятые богатства недр). Известны традиции погребений древних горняков-металлургов с оставлением орудий труда и богатой медной руды (рис. 8), что было своеобразной «визитной карточкой» покойного при его переселении в иной мир.

По свидетельствам этноархеологов, изучавших образ жизни современных людских сообществ в условиях, близких к доисторическому периоду, выплавке металла посвящено множество магических ритуалов: выбор «санкционированного» духами времени плавки; освящение плавильной печи; поклонения наковальне; многочисленные табу, которым следуют металлург и кузнец, и др. Лишь несколько человек из племени знали секреты металлургического мастерства и обладали

«данной им духами огня силой превращать камни в металл» (Р. Форбес).

Суммируя вышесказанное, можно предположить высокую степень взаимодействия архаичных горняков и служителей древних магических культов. Возможно, эта связь была здесь сильнее, чем в других сферах деятельности, поскольку разведка и добыча полезных ископаемых, процессы плавки металла всегда сопряжены с неопределённостью конечного результата и повышенным риском. Не исключено, что в таких сообществах становление властной верхушки племени (условно – касты жрецов) могло идти более быстрыми темпами, поскольку продукты горного дела во многом определяли новые возможности и силу племени, а металлургическое вмешательство в природу материалов воспринималось как мистическое, чудесное явление. Служители магических культов своим авторитетом и обрядовой деятельностью создавали эффективные стимулы консолидации племени для ведения особо трудоёмких и опасных горных работ. Нельзя исключать их попыток накапливать и анализировать (в сакральном восприятии) важные горные знания и технологии, формировать методы их получения и нового использования. Не исключено, что изобретение воздушного дутья в очаг горения, обеспечившее возможность металлургической плавки, было связано с магическими ритуалами предания руды огню необычайной силы, т. е. высокотемпературный режим мог изначально создаваться по «идеологическим», а не «технологическим» причинам, но в среде, где оба этих фактора были чрезвычайно близки.

Фактор магических культов и деятельность их служителей в сообществах горняков следует рассматривать в качестве одного из необходимых условий начала металлургии. Если нас не удивляет тот факт, что магические практики алхимиков позднего Средневековья помогли выявить свойства многих руд, металлов и сплавов и даже получить новые технологические способы, то почему от древнейших сообществ мы ожидаем не сакрального, а исключительно рационального метода открытия тайн металлов? Из дошедших до нас письменных свидетельств исторического времени (III тыс. до Р.Х.) известно, что горняки-металлурги Шумера принадлежали храму и управлялись непосредственно жрецами. Подобная практика имела место в Древнем Египте (храмы богини Хатхор, рис. 9, 10), а позже – у древних кельтов. По-видимому, проекция подобных отношений может быть обоснованно распространена и на более ранний период общественного развития. Таким образом, причина зарождения металлургии (по нашей версии) лежала в преемственном развитии горных технологий каменного века и была связана с формированием уже в неолите устойчивой культурной общности «горных людей», столетиями ведущих разработку нерудного сырья. В недрах этой общности началась целенаправленная, весьма продолжительная, связанная с сакральными культами горняков деятельность по освоению металлов. До настоящего времени историческая наука основывает неолитическую революцию на двух «китах» – становлении животноводства и земледелия (невзирая на красноречивое название революции – «нового каменного века»). Достижения археометаллургии последних десятилетий позволяют «заметить» контуры третьего «кита» – масштабную горную и металлургическую деятельность древнего человека, по достоинству оценить её преобразующее влияние на различные сферы жизни общества.

Иллюстрации – из книги Г. И. Гайко «История освоения земных недр»

источник: Геннадий Гайко, д.т.н., профессор «Рождение металлургии – почему это вообще произошло?» // Техника-молодежи, ноябрь 2012