CC BY
18
УДК 902/904:553.43(470.5) https://doi.oig/10.24852/pa2022.L39.34.47
МЕДЕПЛАВИЛЬНЫЙ ГОРН НА ДРЕВНЕМ РУДНИКЕ НОВОТЕМИРСКИЙ1 © 2022 г. П.С. Анкушева, М.Н. Анкушев, И.П. Алаева, А.В. Фомичев, И.А. Блинов, Д.А. Артемьев
Статья посвящена исследованию медеплавильного горна рубежа III/II тыс. до н. э., обнаруженного на древнем руднике Новотемирский. В Южном Зауралье данный объект является первым свидетельством выплавки металлов из руд в бронзовом веке непосредственно на месторождении. При помощи комплекса минералого-геохимических методов исследования (оптическая и электронная микроскопия, рентгенофазовый и рентгенофлуоресцентный анализ, ЛА-ИСП-МС) была определена технология выплавки металлов из руд: строение горна, тип руды и шлаков, температура плавки, состав металла. Несмотря на территориально-хронологическую локализацию горна в рамках синташтинской культуры, результаты анализа демонстрируют отличную от традиционно синташтинской металлургическую технологию. В частности, включения сульфидов в шлаках оливинового хромитосодержащего типа находят аналогии в шлаках абашевской культуры из многослойных поселений бронзового века Южного Урала.
Ключевые слова: археология, древний рудник, бронзовый век, Южное Зауралье, металлургический горн, металлургические шлаки, синташтинская культура, абашев-ская культура.
Введение
Зарождение металлопроизводства в Южном Зауралье имеет длительную историю изучения, основные тезисы которой сводятся к следующему:
1) первый крупный очаг металлургии (горное дело, выплавка металлов из руд, металлообработка) в регионе связан с абашевскими и синташ-тинскими памятниками (Сальников, 1968; Виноградов, 1995; Черных, 2008; Дегтярева, 2010; Борзунов и др., 2020);
2) основным источником медного сырья служили окисленные руды в ультрабазитах (Зайков и др., 2005; Григорьев, 2013);
3) выплавка металлов из руд осуществлялась в постройках укрепленных поселений (Древнее Устье, 2013; Григорьев, 2013, с. 100-265; Mul-tidisciplinary investigations..., 2013, pp. 187-201).
При раскопках древнего рудника Новотемирский впервые на месторождении меди Южного Зауралья
было обнаружено теплотехническое сооружение (горн). Его исследование позволило дополнить, а в некоторых позициях - пересмотреть ранее полученные данные о технологии ме-таллопроизводства бронзового века в регионе, в том числе о процессах, происходящих на местах добычи руд. В задачи работы входит:
- определение технологии металлопроизводства: строение горна, используемая руда, тип шлаков, температура металлургического процесса, состав готового металла;
- определение культурной принадлежности и возможных потребителей Новотемирской металлургической продукции.
В ходе работы было исследовано 9 образцов металлургических шлаков, 10 проб грунта из заполнения горна и фоновых почв вблизи рудника. Исследования проводились в Институте минералогии ЮУ ФНЦ МиГ УрО РАН. Рентгенофлуоресцентный анализ грунта проводился на портативном
1 Работа выполнена в рамках бюджетной темы Института минералогии ЮУ ФНЦ МиГ УрО РАН.
приборе INNOV-Х а 4000, аналитик М.Н. Анкушев. Рентгенофазовый анализ 2 истертых валовых проб шлаков проведен на дифрактометре SHIMAD-ZU XRD-6000, аналитик П.В. Хво-ров. Минералогические особенности металлургических шлаков изучены в 6 полированных аншлифах на оптическом микроскопе Olympus BX 51, аналитик М.Н. Анкушев. Состав минералов и стекла шлаков установлен в 3 полированных аншлифах на сканирующем электронном микроскопе Tescan Vega 3 SBU с ЭДА, аналитик И.А. Блинов. Элементы-примеси в медных каплях металлургических шлаков определялись методом ЛА-ИСП-МС на масс-спектрометре с индуктивно связанной плазмой Agilent 7700x и лазерной приставкой New Wave Research UP-213, аналитик Д.А. Артемьев. Проанализирован один образец шлака. Для расчёта и калибровки применялись международные стандарты металлической меди NIST SRM-500 и стекла NIST SRM-610.
Конструкция горна
Древний рудник Новотемирский находится в Чесменском районе Челябинской области (Юминов и др., 2015). Он включает в себя окруженный отвалами карьер размером 30^40 м и примыкающие к нему шахты и шурфы. Предполагается несколько этапов разработки месторождения, наиболее ранний связан с бронзовым веком (Ankusheva et al., 2021).
При раскопках 2019 г. в юго-восточной части памятника было выявлено теплотехническое сооружение. Оно было локализовано на участке, лишенном признаков каких-либо построек. Горн был устроен в погребенной почве и прорезал материк на глубину до 5 см. Его очертания представляли собой округлое пятно диаметром 60-65 см с окантовкой красного оттенка и черным золистым центром (рис. 1; 2). В золистом центре объекта
найден 21 фрагмент керамики. Орнамента нет, внешняя и внутренняя стороны тщательно заглажены, толщина до 1 см, цвет светло-коричневый. В формовочной массе обильная примесь раковины (рис. 3: 3-4). Вместе с керамикой в центральном золистом заполнении встречены металлургические шлаки и мелкие фрагменты ко -стей животных.
О медеплавильном назначении горна говорит его обнаружение на месторождении, вне пределов жилищных построек, находки металлургических шлаков in situ в заполнении, а также небольшой размер конструкции, указывающий на металлургическую специализацию (Григорьев, 2013, с. 108109). Дополнительным аргументом также служит химический состав заполнения объекта. С помощью рент-генофлуоресцентного анализа изучен состав грунта из горна, погребенной почвы в непосредственной близости от объекта и фоновых образцов почв на удалении от рудника (табл. 1). Анализ показал весьма высокие концентрации меди, никеля, хрома, железа в грунте горна (табл. 1, № 2ГО-7ГО). В различных его частях содержание составляет (мас. %): Cu 0,25-1,6, Ni 0,13-0,16, Cr 0,06-0,2, Fe 4,8-7. В погребенной почве возле горна содержание меди ниже; железо, хром, никель показывают сходные концентрации (табл. 1, № 1ГО). В фоновых пробах почв, отобранных в 50 метрах от рудника, содержание меди низкое и находится на пределе обнаружения прибора. Содержание железа в горне выше, чем в фоновых почвах, из-за увеличения количества магнетита в грунте над рудным телом. Количество Zn, Ni и Cr в фоновых почвах сходно с пробами из горна (см. табл. 1, № 4Г-6Г), что является следствием приуроченности объекта к ультрабазитовому субстрату.
Наиболее близкими аналогиями Новотемирского горна могут высту-
Рис. 1. Рудник Новотемирский. Медеплавильный горн. Фото объекта. 1 - южная половина горна на уровне погребенной почвы (гл. -228); 2 - шлаки и керамика в центральном золистом заполнении горна; 3 - очертания горна на уровне материка (-232). Fig. 1. The Novotemirsky mine. Copper smelting furnace. Photo of the object. 1 - southern part of the furnace at the buried soil level (-228); 2 - slags and ceramics in the central ash filling of the furnace; 3 - The shape of the furnace at the sterile level (-232).
Таблица 1
Содержание некоторых элементов в грунте заполнения горна
Шифр Локализация Описание Содержание, ppm
Cu Zn Ni Cr Fe
1ГО Бровка 7Г/7Д Погребенная почва в 30 см к северу от очага 763 65 1329 767 61020
2ГО Бровка 6Г/7Г Северный край очага - темно-серый с красноватым оттенком 2706 83 1388 1303 58621
3ГО Бровка 6Г/7Г Северный край черного центра очага 4879 127 1564 555 62263
4ГО Бровка 6Г/7Г Восточный край очага, красноватый, со шлаком 4494 89 1465 989 64293
5ГО Бровка 6Г/7Г Центр очага - черный золистый грунт с углем 15760 99 1292 1028 47982
6ГО Бровка 6Г/7Г Юго-восточный край очага, красный ободок 2534 147 1436 1943 69923
7ГО 6Г Заполнение центра очага 10187 224 1409 802 56770
4Г 2 м к Ю от нуля Фоновая почва. Верхний гумус с серым щебнем 78 65 1745 746 53793
5Г 50 м к В от нуля Фоновая почва. Верхний черный гумус <LOD 53 1256 434 44587
6Г 50 м к В от нуля Фоновая почва. Предматерико-вый плотный ТГС <LOD 62 1279 903 45676
Примечание: анализ проведен на портативном рентгенофлуоресцентном анализаторе INNOV-X а 400 (режим Soil, время экспозиции 30с). <LOD - ниже предела обнаружения (10 ppm).
Рис. 2. Рудник Новотемирский. Медеплавильный горн. План и разрез на уровне материка. 1 - прокаленная супесь красноватого оттенка; 2 - темно-серая гумусированная золистая супесь с мелкими фрагментами углей, шлаков, керамики; 3 - материк (плотная серо-желтая супесь с мелким щебнем серпентинитов); 4 - место локализации крупного фрагмента шлака; 5 - место локализации крупного фрагмента керамики.
Fig. 2. The Novotemirsky mine. Copper smelting furnace. Plan and profile at the sterile level.
1 - calcined sandy loam of a reddish hue; 2 - dark gray humified ash sandy loam with small fragments of coal, slag, ceramics; 3 - sterile level (dense gray-yellow sandy loam with small gravel of serpentinite); 4 - location of the large slag fragment; 5 - location of the large fragment of ceramics.
пать синташтинские однокамерные наземные печи без дымохода, известные на укрепленных поселениях Ар-каим, Синташта, Устье (Григорьев, 2013, с. 102, рис. 3-3). Их размеры несколько больше Новотемирского (0,7-1 м), что объясняется полифункциональностью данных сооружений (там же, с. 107). Очаги данного типа широко встречаются на памятниках абашевской (Серный Ключ), алакуль-ской (Кудук-сай) и срубной культур (Горный I). Все объекты реконструируются как горны ямно-купольного типа, с основанием диаметром 0,40,6 м и глубиной 0,3-0,4 м, с наличи-
ем в древности перекрытия (Борзу-нов и др., 2020, с. 122-123; Фомичев, 2014, с. 296, 297; Черных и др., 2002, с. 97-100).
Технология выплавки
Основным источником по технологии выплавки металлов из руд Новотемирского месторождения служат металлургические шлаки из заполнения горна. Всего найдено 249 фрагментов общим весом 264 грамма. Большая часть шлаков представлена мелкими фрагментами и каплями размером 5-25 мм. Кроме этого, отмечено 9 крупных фрагментов величиной до 57 мм (рис. 3: 1-2). Их форма упло-
Рис. 3. Артефакты из заполнения горна. 1-2 - металлургический шлак (шифр 5ш, 6ш); 3-4 - керамика (шифр 92, 93). Fig. 3. Artifacts from the furnace filling. 1-2 - Metallurgical slags (sample 5sh, 6sh); 3-4 - ceramics (sample 92, 93).
щенная, с закраиной на одной стороне, выступающими каплями, нижняя поверхность бугристая, верхняя глад-
кая с бороздами, возможно, отпечатками органики. Цвет образцов темно-серый. На сломе шлак плотный, с
незначительным количеством пустот, пористость неравномерная (1-10% от образца).
Минералогия шлаков
По данным оптической микроскопии и рентгенофазового анализа шлаки сложены оливином (40-45%, здесь и далее доля от общего объема образца), магнетитом (40-50%), пироксеном и стеклом (в сумме 5-10%). Кроме этого, в шлаках присутствуют капли металлической меди и новообразованного халькозина, единичные реликтовые включения хромшпине-лидов и кварца. По минеральному составу и текстурно-структурным особенностям образцы соответствуют типу хромитсодержащих оливиновых шлаков, однако отличаются от них наличием новообразованных сульфидов (Айешуеу, АпкшЬеу, 2019).
Оливин в шлаках образует идио-морфные призматические кристаллы, часто с хорошо выраженной зональностью и секториальностью (рис. 4А), размер кристаллов достигает 0,2 мм. Минерал представлен фаялитом, однако центральные части зональных кристаллов являются высокомагнезиальными (до 48 мас. % MgO) и соответствуют форстериту. Также оливин образует цепочечные и скелетные кристаллы (рис. 4Б), которые по своему составу соответствуют фаялиту.
Магнетит распространен очень широко, некоторые участки состоят из магнетита более чем на 90% от объема образца. Минерал образует новообразованные скелетные кристаллы размером до 0,1 мм и скопления мелких (10-20 мкм) идиоморфных зерен (рис. 4Б). Состав минерала стехиоме-тричный, с небольшими примесями А1, Mg, Сг, N1, 81.
Пироксен представлен новообразованными удлиненными кристаллами размером до 50 мкм, со слабо выраженной зональностью. По составу минерал соответствует промежуточ-
ным членам ряда энстатит - ферроси-лит (в мас. %: 810250-53; БеО 20-35; Mg0 13-24; СаО 0,9-1,9; А1203 0-1,4; СиО 0-1,2; N10 0-0,6).
Стекло основного-среднего состава, низкощелочное. В шлаке распространено весьма ограниченно. Состав стекла соответствует (мас. %): 8102 49-55; БеО 15-26; СаО 8-13; А1203 7-11; Mg0 0-8; К20 0,2-1,4; Р205 0-0,5; Т102 0-0,5; СиО 0-1,6; ВаО 0-0,6; Mn0 0-0,6.
Реликтовые минералы в шлаке представлены единичными зернами хромшпинелидов и кварца. Хромш-пинелиды представлены гипидио-морфными зернами величиной до 0,2 мм, по периферии фиксируется тонкая магнетитовая кайма (рис. 4В). Состав минерала соответствует хромиту (мас. %): Сг203 59,7; БеО 22,6; А1203 9,3; Mg0 7,1; \3203 0,4; Й02 0,4. Кварц встречается в виде единичных мелких зерен размером 10-20 мкм.
Новообразованные расплавные включения представлены каплями меди размером до 0,1-0,15 мм, иногда замещенные купритом. По периферии некоторых капель фиксируется сульфидная «рубашка», состоящая из новообразованного халькозина (рис. 4Г). В шлаке также встречаются мелкие включения халькозина, с примесью Бе до 3,1 мас. %.
Состав металла
По данным ЬА-1СР^8 анализа, капли металла в шлаке представлены преимущественно чистой медью. В некоторых каплях присутствует примесь Бе до 3 мас. %, отмечаются также примеси N1 до 0,1 мас. %, А8 до 0,045 мас. % и Со до 0,03 мас. % (табл. 2). Добавки легирующих примесей в данной плавке не использовались. Высокие примеси мышьяка, обнаруженные в шлаках и металле других абашевско-синташтинско-петровских памятников, свидетельствуют либо о применении сильно обогащенных мышьяком руд, либо, что более ве-
Рис. 4. Минералогия шлаков медеплавильного горна на древнем руднике Новотемирский. А - зональные кристаллы оливина в матрице стекла; Б - цепочечные кристаллы оливина и зерна новообразованного магнетита; В - реликтовое зерно хромшпинели-да; Г - медная капля с новообразованной халькозиновой «рубашкой». Обозначения минералов: Ol - оливин, Mag - магнетит, Chr - хромшпинелид, Cct - халькозин, Cu - металлическая медь, Gl - стекло. Изображения в отраженных электронах. Шифры образцов: 1-2 - 2ш; 3 - 5ш; 4 - 6ш. Fig. 4. Furnace slags mineralogy of the copper smelting furnace at the Novotemirsky ancient mine. A - zoned olivine crystals in a glass matrix; B - chain crystals of olivine and grains of newly formed magnetite; B - relict grain of Cr-rich spinel; G - a copper droplet with a newly formed chalcocite rim. Designations of minerals: Ol - olivine, Mag - magnetite, Chr - Cr-rich spinel, Cct - chalcocite, Cu - metallic copper, Gl - glass. BSE images. Samples: 1-2 - 2sh; 3 - 5sh; 4 - 6sh.
роятно, добавлении искусственных легирующих добавок в шихту или металл (Григорьев, 2013). Температура плавления Нанесение точек состава оливина шлаков Новотемирского горна на диаграмму плавкости в системе форстерит - фаялит (Bowen, 8Ьа1гег,
1932) позволило восстановить температурный режим. Максимальная температура расплава могла быть весьма высокой, зональные кристаллы оливина формировались при 14001530 °С (рис. 5). Цепочечные и скелетные кристаллы оливина формировались при остывании расплава при тем-
Рис. 5. Точки состава оливина металлургических шлаков Новотемирского горна на диаграмме плавкости в системе форстерит-фаялит при давлении 1 атм (Bowen, Shairer, 1932). А - призматические зональные кристаллы, Б - цепочечные и скелетные
кристаллы.
Fig. 5. Olivine composition points of the Novotemirsky furnace metallurgical slags on the melting diagram in the forsterite-fayalite system at a pressure of 1 atm (Bowen and Shairer, 1932). A - prismatic zoned crystals, B - chain and skeletal crystals.
пературе 1210-1330 °С. На единичном участке образца шлака зафиксировано образование форстерита, которые слагает ядро зонального кристалла (рис. 4Г). Оливин такого состава, по данным диаграммы, должен формироваться при очень высокой температуре, около 1800 °С. Достижение таких высоких температур в металлургии бронзового века сомнительно. Ранее форстерит такого состава в древних шлаках Южного Урала зафиксирован не был, этот случай требует дальнейшего изучения.
В отличие от других памятников, на Новотемирском горне мы можем однозначно привязать особенности металлургического шлака к источнику руды. Новотемирское медно-маг-нетитовое рудопроявление относится к скарновому типу, приурочено к Ку -
ликовскому ультрабазитовому массиву (Сначев и др., 2006). Первичными минералами меди являются халькопирит и борнит, зона окисления представлена малахитом, хризоколлой, азуритом, делафосситом, ковеллином, халькозином. В рудах встречаются сульфиды, арсениды и сульфоарсе-ниды N1 и Со (Блинов и др., 2018). В ходе плавки этой руды в горне был получен лепешковидный, хромитсодер-жащий оливиновый шлак, при этом с новообразованными сульфидами, большим количеством магнетита и As-Ni геохимической специализацией. Плавка руды проходила при высоких температурах 1400-1500 °С с постепенным остыванием. В результате плавки получена медь с небольшой естественной примесью железа, никеля, мышьяка, кобальта.
Примечание: анализы выполнены на масс-спектрометре Agilent 7700x с лазерной приставкой New Wave Research UP-213 (аналитик Д. А. Артемьев). 1ppm =0,0001 мас. %
Таблица 2
Состав металлических включений в металлургическом шлаке древнего рудника Новотемирский
№ ан. Cu, мас. % Элементы-примеси, ppm
As Sn Zn Pb Fe Ni Co Sb Ag Se
1 99,7 93 55 430 2,7 260 1390 216 1.8 14 60
2 99,9 179 5 36 0,3 125 910 2 1,8 11 25
3 99,3 146 3 55 0,5 6100 929 13 2,8 2,3 8
4 97,0 34 5 115 0,3 29100 730 399 0,7 0,6 22
5 97,6 40 1,7 21 0,2 23200 427 183 0,3 0,1 11
6 99,9 229 2 24 0,7 80 105 0,4 0,2 46 45
7 99,9 252 2,3 25 0,1 110 105 0,3 0,5 80 59
8 99,9 313 3,8 27 0,1 85 111 0,46 1,3 67 88
9 99,8 49 3 60 0,8 420 950 116 1,8 11 26
10 99,9 16 1,3 8 0,5 77 664 95 0,1 8 29
11 99,8 453 3,5 16 0,1 70 1010 0,6 1,4 7,4 19
12 99,9 163 1,8 6 0,9 21 551 4,1 1,7 22 57
13 99,9 156 1,8 5 1,4 17 502 4,4 2 22 73
Культурная принадлежность
Ввиду отсутствия культурно определимых артефактов в заполнении и в непосредственной близости от объекта мы вынуждены опираться на 14С АЫ8-датирование (табл. 3), минера-лого-геохимические особенности руд и шлаков, их тип и аналогии, особенности технологической керамики. Полученный в результате 14С ЛЫ8-датирования интервал укладывается в хронологические рамки синташтин-ской культуры (Епимахов и др., 2005; Чечушков и др., 2020).
Шлаки Новотемирского горна также имеют много признаков, характерных для образцов с других синташтин-ских памятников. Морфологически образцы представляют собой характерные фрагменты шлаковых лепешек, широко распространенных на укрепленных поселениях Южного Зауралья. Основным минералом является оливин, который образует зональные кристаллы, что ранее было зафиксировано на многих синташтин-ских поселениях, также в шлаках присутствуют реликты хромшпинелидов (Григорьев, 2013). Наблюдается общая Л8-№ геохимическая ассоциация,
обусловленная минералогическими особенностями эксплуатируемых руд.
Тем не менее в шлаках Новоте-мирского горна отмечено большее количество магнетита по сравнению с другими синташтинскими памятниками. Это легко объясняется медно-маг-нетитовым типом руд месторождения. Также в шлаках присутствует новообразованный халькозин, который свидетельствует об использовании сульфидных, или смешанных сульфидно-окисленных руд. Тогда как для синташтинской металлургии доказана разработка окисленных медных руд, приуроченных к верхним горизонтам месторождений. Использование сульфидных руд (халькозин и ковеллин) широко распространяется позднее, в срубной и алакульской металлургии. При этом металлургические шлаки этого периода относятся к другим минералогическим типам: сульфид-содержащему оливиновому, сульфид-содержащему стекловатому и пирок-сеновому (Лйешуеу, ЛпкшЬеу, 2019), что говорит о смене медного сырья и технологии его переработки.
Новотемирские шлаки находят свои немногочисленные аналогии
Радиоуглеродное датирование было проведено в ЦКП «Лаборатория радиоуглеродного датирования и электронной микроскопии» Института географии РАН и Центра прикладных изотопных исследований Университета Джорджии. Калибровочная программа: OxCal 4.2.3; калибровочная кривая: IntCal 13 atmospheric curve.
Таблица 3
Результаты радиоуглеродного датирования образца из горна рудника Новотемирский
(по: Анкушева и др., в печати)1
Шифр лаборатории Материал 14C, BP Интервал калиброванного возраста 1о (cal BC) [начало : конец]вероятность Интервал калиброванного возраста 2о (cal BC) [начало : конец] вероятность
IGA36r уголь 3610±20 [2016 : 1996] 0,29 [1980 : 1939] 0,71 [2028 : 1911] 1,00
на ряде поселений рубежа III/II тыс. до н. э. По данным С.А. Григорьева, в абашевских хромитсодержащих оливиновых шлаковых лепешках отмечаются сульфиды (Григорьев, 2013, с. 270). Подобные шлаки (хромитсо-держащие оливиновые с сульфидами) были также обнаружены на Турганик-ском поселении в Южном Приура-лье, содержащем материалы ямного и срубно-абашевского времени (Моргунова и др., 2017; Моргунова, Хохлова, 2018, с. 117-124; Artemyev, Ankushev,
2019); также на поселении Коноплянка 2-2 рубежа III/II тыс. до н. э. в Южном Зауралье, которое включает в себя керамику синташтинского и абашевского облика (Корякова и др.,
2020).
Керамический сосуд из заполнения горна не имеет орнамента, но отличается обильной примесью раковины. Для синташтинской культуры дробленая раковина в формовочной массе не является уникальным случаем, однако исследователи сходятся во мнении по поводу ее приуральских истоков (Мо-чалов, 2010, с. 82; Древнее Устье..., 2013, с. 157-158; Дубовцева, 2016, с. 107).
Таким образом, культурную принадлежность Новотемирского горна однозначно констатировать преждевременно. В пользу синташтинской культуры говорит местоположение рудника в зоне ареала укрепленных поселений, тип месторождения, мор-
фология (а значит технология выплавки) шлаков. Однако минералогические особенности шлаков находят свои параллели в производственных центрах абашевской культуры; косвенно на западное направление указывает формовочная масса керамики из горна. Это позволяет поставить вопрос как о различных технологических приемах в рамках синташтинской металлургической традиции, так и об участии абашевских горняков в разработке зауральских месторождений.
Заключение
Обнаружение горна на руднике Новотемирский дополнило существующие представления о металлургических процессах в Южном Зауралье на рубеже III/II тыс. до н. э. Во-первых, установлено, что выплавка металлов из руд происходила не только на поселениях: какая-то часть металла выплавлялась из руды непосредственно на месторождениях меди. Во-вторых, в это время могли использоваться не только окисленные, но и сульфидные руды, приуроченные к ультрабази-там. В-третьих, различия в минералогии шлаков Новотемирского горна и синташтинских памятников позволяют предположить либо использование синташтинским населением нестандартных технологий, либо рассмотреть тезис об абашевском компоненте в деятельности синташ-тинского металлургического очага. Однозначный ответ на этот вопрос
давать преждевременно, пока Ново-темирский горн остается единственным в Южном Зауралье медеплавильным сооружением бронзового века, обнаруженным на месторождении.
Мы предполагаем, что дальнейшее изучение выработок и окрестностей древних рудников в регионе позволит понять технологию и культуру металлургов бронзового века.
Благодарности. Авторы благодарят Хворова П.В. за проведение аналитических работ.
ЛИТЕРАТУРА
1. Блинов И.А., Анкушев М.Н., Рассомахин М.А., Медведева П. С. Минералы меди, никеля и мышьяка в рудах Новотемирского проявления железа (Южный Урал) // Минералогия. 2018. Т. 4. № 3. С. 36-45.
2. Борзунов В.А., Стефанов В.И., Бельтикова Г.В., Кузьминых С.В. Серный Ключ - памятник абашевской "экспедиции" в горно-лесную зону Среднего Урала // РА. 2020. № 1. С. 117-131. Б01: 10.31857/8086960630003392-0
3. Виноградов Н.Б. Хронология, содержание и культурная принадлежность памятников синташтинского типа бронзового века в Южном Зауралье // Вестник ЧГПИ. История. 1995. № 1. С. 16-26.
4. Горбунов В. С. Абашевская культура Южного Приуралья. Уфа: БГПИ, 1986. 95 с.
5. Горбунов Ю.В. Металлопроизводство у племен уральской абашевской культуры // Проблемы истории, филологии, культуры. Вып. XXI. М.; Магнитогорск; Новосибирск: ИА РАН, 2008. С. 325-331.
6. Григорьев С.А. Металлургическое производство в Северной Евразии в эпоху бронзы. Челябинск: Цицеро, 2013. 660 с.
7. Дегтярева А.Д. История металлопроизводства Южного Зауралья в эпоху бронзы. Новосибирск: Наука, 2010. 162 с.
8. Древнее Устье. Укрепленное поселение бронзового века в Южном Зауралье: коллективная монография / Отв. ред. Н.Б. Виноградов. Челябинск: Абрис, 2013. 484 с.
9. Дубовцева Е.Н., Киселева Д.В., Пантелеева С.Е. Технологическое исследование керамики синташтинского типа из поселения Каменный Амбар // Уральский исторический вестник. 2016. № 4 (53). С. 99-110.
10. Епимахов Л.Б., Хэнкс Б., Ренфрю К. Радиоуглеродная хронология памятников бронзового века Зауралья // РА. 2005. № 4. С. 92-102.
11. Епимахов А.В., Чуев Н.И. Абашевские и синташтинские памятники: предварительные результаты пространственного анализа // Вестник археологии, антропологии и этнографии. № 2 (15). 2011. С. 47-56.
12. Зайков В.В., Юминов А.М., Дунаев А.Ю., Зданович Г.Б., Григорьев С.А. Гео-лого-минералогические исследования древних медных рудников на Южном Урале // Археология, этнография и антропология Евразии. 2005. № 4 (24). С. 101-114.
13. Корякова Л.Н., Краузе Р., Пантелеева С.Е., Столярчик Э., Булакова Е.А., Солдаткин Н.В., Рассадников А.Ю., Молчанова В.В., Анкушев М.Н., Молчанов И.В., Якимов А. С., Федорова Н.В., Носкевич В.В. Поселение Коноплянка 2 в Южном Зауралье: новые аспекты исследования // Уральский исторический вестник. 2020. № 4 (69). С. 61-73. Б01: 10.30759/1728-9718-2020-4(69)-61-73
14. Купцова Л.В., Евгеньев А.А. Новые погребальные комплексы абашевской культуры в Оренбургском Предуралье) // Древности Восточной Европы, Центральной Азии и Южной Сибири в контексте связей и взаимодействий в евразийском культурном пространстве (новые данные и концепции): Материалы международной конференции, 1822 ноября 2019 г. Санкт-Петербург. Т. II. Связи, контакты и взаимодействия древних культур Северной Евразии и цивилизаций Востока в эпоху палеометалла (1У-1 тыс. до н.э.). К 80-летию со дня рождения выдающегося археолога В.С. Бочкарёва. / Отв. ред. А.В. Поляков, Е.С. Ткач. СПб.: ИИМК РАН, Невская Типография, 2019. С. 219-222. Б01: 10.31600/978-5-907053-35-9-219-222
15. Моргунова Н.Л., Хохлова О.С. Комплексный подход к изучению культурных слоев Турганикского поселения в Оренбургской области // Археология и естественные науки в изучении культурного слоя объектов археологического наследия: Материалы
междисциплинарной научной конференции 14-15 ноября 2018 г. / Под ред. Д.С. Коробова, А.В. Борисова, С.Н. Удальцова. М.: КМК, 2018. С. 117-124.
16. Мочалов О.Д. Дискуссионные вопросы происхождения керамических традиций синташтинских памятников // Аркаим - Синташта: древнее наследие Южного Урала / Отв. ред. Д.Г. Зданович. Ч. 2. Челябинск: Изд-во ЧелГУ, 2010. С. 78-89.
17. Сальников К.В. Очерки древней истории Южного Урала. М.: Наука, 1967. 407 с.
18. Сначёв А.В., Пучков В.Н., Савельев Д.Е., Сначёв В.И. Геология Арамильско-Сухтелинской зоны Урала. Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2006. 176 с.
19. Турганикское поселение в Оренбургской области / Отв. ред. Н.Л. Моргунова. Оренбург: изд. центр ОГАУ 2017. 300 с.
20. Фомичев А.В. Металлургический комплекс на поселении Кудук-сай в Еле-новско-Ушкаттинском археологическом микрорайоне // Штрихи к портретам минувших эпох. Археология, история, этнография. Кн. (MMXIV) I / Отв. ред. Е.П. Токарева, В.Г. Лушин. Зимовники: Зимовниковский краеведческий музей, 2014. С. 293-300.
21. Черных Е.Н. Формирование евразийского "степного пояса" скотоводческих культур: взгляд сквозь призму археометаллургии и радиоуглеродной хронологии // Археология, этнография и антропология Евразии. 2008. № 3 (35). С. 36-53.
22. Черных Е.Н., Лебедева Е.Ю., Журбин И.В., Лопес-СаецХ.А., Лопес-Гарсия П., Мартинес-Наваррете М.И.Н. Каргалы. Т. II. Горный - поселение эпохи поздней бронзы. Топография, литология, стратиграфия. Производственно-бытовые и сакральные сооружения. Относительная и абсолютная хронология. М.: Языки славянских культур, 2002. 184 с.
23. Чечушков И.В., Молчанова В.В., Епимахов А.В. Абсолютная хронология поселений позднего бронзового века Каменный амбар и Устье I в Южном Зауралье: возможности байесовской статистики // Вестник археологии, антропологии и этнографии.
2020. № 2 (49). С. 5-19. DOI: 10.20874/2071-0437-2020-49-2-1
24. Юминов А.М., Анкушев М.Н., Рассомахин М.А. Древний медный рудник Но-вотемирский (Южный Урал) // Геоархеология и археологическая минералогия-2015 / Отв. ред. В.В. Зайков. Миасс: Ин-т минералогии УрО РАН, 2015. С. 78-81.
25. Ankusheva P. S., Alaeva I. P., Ankushev M. N., Fomichev A. V., Zazovskaya E. P., Blinov I. A. From Ore to Metal: Exploitation of the Novotemirsky Mine, Southern TransUrals, in the Second Millennium BC. In Archaeology, Ethnology & Anthropology of Eurasia.
2021. Vol. 49 (1). P. 30-38. DOI: 10.17746/1563-0110.2021.49.1.030-038
26. Artemyev D.A., Ankushev M.N. Trace elements of Cu-(Fe)-sulfide inclusions in Bronze Age copper slags from South Urals and Kazakhstan: ore sources and alloying additions. In Minerals. 2019. No. 9(12). 746. DOI: 10.3390/min9120746
27. Bowen N.L., Schairer J.F. The system FeO-SiO In American Journal of Science. 1932. No. 24. P. 177-213.
28. Multidisciplinary investigations of the Bronze Age settlements in the South TransUrals (Russia) / Krause R., Koryakova L.N. (Eds.). Bonn, 2013. 352 p.
Информация об авторах:
Анкушева Полина Сергеевна, кандидат исторических наук, старший научный сотрудник, Южно-Уральский государственный гуманитарно-педагогический университет (г. Челябинск, Россия); младший научный сотрудник, Институт минералогии ЮУ ФНЦ МиГ УрО РАН (г. Миасс, Россия); [email protected]
Анкушев Максим Николаевич, кандидат геолого-минералогических наук, младший научный сотрудник, Институт минералогии ЮУ ФНЦ МиГ УрО РАН (г. Миасс, Россия); [email protected]
Алаева Ирина Павловна, кандидат исторических наук, старший научный сотрудник, Южно-Уральский государственный гуманитарно-педагогический университет (г. Челябинск, Россия); [email protected]
Фомичев Александр Викторович, кандидат исторических наук, доцент, Орский гуманитарно-технологический институт (филиал) Оренбургского государственного университета (г. Орск, Россия); [email protected]
Блинов Иван Александрович, кандидат геолого-минералогических наук, научный сотрудник, Институт минералогии ЮУ ФНЦ МиГ УрО РАН (г. Миасс, Россия); [email protected]
Артемьев Дмитрий Александрович, кандидат геолого-минералогических наук, научный сотрудник, Институт минералогии ЮУ ФНЦ МиГ УрО РАН (г. Миасс, Россия); [email protected]
THE COPPER SMELTING FURNACE AT THE NOVOTEMIRSKY ANCIENT MINE
P.S. Ankusheva, M.N. Ankushev, I.P. Alaeva, A.V. Fomichev, I.A. Blinov, D.A. Artemyev
The paper presents research results of the copper smelting furnace at the turn of the 3rd/2nd millennium BC discovered in the ancient mine Novotemirsky. This is the first evidence of the metals smelting from ores directly at the deposit in the Bronze Age of the Southern TransUrals. The technology of smelting metals from ores (the furnace structure, the type of ores and slags, the melting temperature, and the metal composition) was determined using a complex of mineralogical and geochemical research methods (optical and electron microscopy, X-ray diffraction, X-ray fluorescence analysis and LA-ICP-MS)., The results demonstrate an original metallurgical technology despite the territorial-chronological localization of the furnace within the Sintashta culture. In particular, sulfide inclusions in the Cr-rich containing olivine slags find analogies in the Abashevo culture from multilayer Bronze Age settlements of the Southern Urals.
Keywords: archaeology, ancient mine, Bronze Age, Southern Trans-Urals, furnace, metallurgical slag, Sintashta culture, Abashevo culture.
REFERENCES
1. Blinov, I. A., Ankushev, M. N., Rassomakhin, M. A., Medvedeva, P. S. 2018. InMineralogiya (Mineralogy) 3 (4), 36-45 (in Russian).
2. Borzunov, V. A., Stefanov, V. I., Bel'tikova, G. V., Kuz'minykh, S. V. 2020. In Rossiiskaya arheologiya (Russian Archaeology) 1, 117-131 (in Russian).
3. Vinogradov, N. B. 1995. In Vestnik Cheliabinskogo gosudarstvennogo pedagogicheskogo in-stituta. Istoriia (Bulletin of the Chelyabinsk State Pedagogical Institute. History Series) 1, 16-26 (in Russian).
4. Gorbunov, V. S. 1986. Abashevskaya kul'tura Yuzhnogo Priural'ya (Abashevo Culture of Southern Cis-Urals). Ufa: Bashkirian State Pedagogical Institute (in Russian).
5. Gorbunov, Yu. V. 2008. In Problemy istorii, filologii, kul'tury (Journal of Historical, Philological and Cultural Studies) XXI. Moscow, Magnitogorsk, Novosibirsk: Institute of Archaeology, Russian Academy of Sciences, 325-331 (in Russian).
6. Grigor'ev, S. A. 2013. Metallurgicheskoe proizvodstvo v Severnoy Evrazii v epokhu bronzy (Metallurgical Production in Northern Eurasia in the Bronze Age). Chelyabinsk: "Tsitsero" Publ. (in Russian).
7. Degtyareva, A. D. 2010. Istoriya metalloproizvodstva Yuzhnogo Zaural'ya v epokhu bronzy (History of metal production in the south trans-Urals basin during the Bronze Age). Novosibirsk: "Nau-ka" Publ. (in Russian).
8. Vinogradov, N. B. (ed.). 2013. Drevnee Ust'e. Ukreplennoe poselenie bronzovogo veka v Iuzh-nom Zaural'e: kollektivnaia monografiia (Ancient Ustie. Fortified Settlement of the Bronze Age in the Southern Trans-Urals: Collective Monograph). Cheliabinsk: "Abris" Publ. (in Russian).
9. Dubovtseva, E. N., Kiseleva, D. V., Panteleeva, S. E. 2016. In Ural'skiy istoricheskiy vestnik (Ural Historical Journal) 53 (4), 99-100 (in Russian).
10. Epimakhov, A. V., Hanks, B., Renfrew, K. 2005. In Rossiiskaya arheologiya (Russian Archaeology) 4, 92-102 (in Russian).
11. Epimakhov, A. V., Chuev, N. I. 2011. In Vestnik arkheologii, antropologii i etnografii (Vestnik Arheologii, Antropologii i Etnografii) (2), 47-56 (in Russian).
12. Zaykov, V. V., Yuminov, A. M., Dunaev, A. Yu., Zdanovich, G. B., Grigor'ev, S. A. 2005. In Arkheologiia, etnografiia i antropologiia Evrazii (Archaeology, Ethnology & Anthropology of Eurasia) 24 (4), 101-114 (in Russian).
13. Koryakova, L. N., Krause, R., Panteleeva, S. E., Stolarczyk, E., Bulakova, E. A., Soldatkin, N. V., Rassadnikov, A. Yu., Molchanova, V. V., Ankushev, M. N., Molchanov, I. V., Yakimov, A. S.,
This research was carried out within the framework of the Institute of Mineralogy of the South Ural Federal Research Center of MG UB RAS budgetary topic.
Fedorova, N. V., Noskevich, V. V. 2020. In Ural'skiy istoricheskiy vestnik (Ural Historical Journal) 4 (69), 61-73 (in Russian). DOI: 10.30759/1728-9718-2020-4(69)-61-73
14. Kuptsova, L. V., Evgen'ev, A. A. 2019. In Polyakov, A. V., Tkach. E. S. (eds.). Drevnosti Vostochnoy Evropy, Tsentral'noy Azii i Yuzhnoy Sibiri v kontekste svyazey i vzaimodeystviy v evra-ziyskom kul'turnom prostranstve (novye dannye i kontseptsii). T. II. Svyazi, kontakty i vzaimodeystviya drevnikh kul'tur Severnoy Evrazii i tsivilizatsiy Vostoka v epokhu paleometalla (IV-I tys. l. do n.e.) (Antiquities of East Europe, South Asia and South Siberia in the context of connections and interactions within the Eurasian cultural space (new data and concepts) II. Connections, contacts and interactions between ancient cultures of Northern Eurasia and civilizations of the East during the Palaeometal period (IV-Imil. BC)). Saint Petersburg: Institute for the History of Material Culture, Russian Academy of Sciences, Nevskaya tipografiya, 219-222 (in Russian). DOI: 10.31600/978-5-907053-35-9-219-222
15. Morgunova, N. L., Khokhlova, O. S. 2018. In Korobov, D. S., Borisov, A. V., Udal'tsov, S. N. (eds.). Arkheologiya i estestvennye nauki v izuchenii kul'turnogo sloya ob"ektov arkheologicheskogo naslediya (Archaeology and natural Sciences in the study of the cultural layer of archaeological heritage). Moscow: "KMK" Publ., 117-124 (in Russian).
16. Mochalov, O. D. 2010. In Zdanovich, D. G. (ed.). Arkaim-Sintashta: drevnee nasledie Yuzh-nogo Urala (Arkaim-Sintashta: Ancient Heritage of the Southern Urals) 2. Cheliabinsk: Cheliabinsk State University, 78-89 (in Russian).
17. Sal'nikov, K. V. 1967. Ocherki drevnei istorii Iuzhnogo Urala (Essays on the Ancient History of the Southern Urals). Moscow: "Nauka" Publ. (in Russian).
18. Snachev, A. V., Puchkov, V. N., Savel'ev, D. E., Snachev, V. I. 2006. Geologiya Aramil'sko-Sukhtelinskoy zony Urala (Geology of the Aramil-Sukhtelinsky Zone of the Urals). Ufa: "DizaynPoli-grafServis" Publ. (in Russian).
19. Morgunova, N. L. (ed.). 2017 Turganikskoe poselenie v Orenburgskoi oblasti (Turganik settlement in Orenburg Oblast). Orenburg: "OGAU" Publ. (in Russian).
20. Fomichev, A. V. 2014. In Tokareva, E. P., Lushin, V. G. (eds.). Shtrikhi kportretam minuv-shikh epokh. Arkheologiya, istoriya, etnografiya. Kn. (MMXIV) I (Traits for Portrait of the Past. Archaeology, History, Ethnography. Book (MMXIV) I. Zimovniki: "Zimovniki Regional Museum" Publ., 293-300 (in Russian).
21. Chernykh, E. N. 2008. In Arkheologiia, etnografiia i antropologiia Evrazii (Archaeology, Ethnology & Anthropology of Eurasia) 35 (3), 36-53 (in Russian).
22. Chernykh, E. N., Lebedeva, E. Yu., Zhurbin, I. V., Lopes-Saets, Kh. A., Lopes-Garsiya, P., Martines-Navarrete, M.I.N. 2002. Kargaly. T. II. Gornyy - poselenie epokhi pozdney bronzy. Topografiya, litologiya, stratigrafiya. Proizvodstvenno-bytovye i sakral'nye sooruzheniya. Otnositel'naya i absolyutnaya khronologiya (Kargaly Vol. II: Gorny - the Late Bronze Age settlement: Topography, lithology, stratigraphy: Household, manufacturing and sacral structures: Relative and absolute chronology). Moscow: "Iazyki slavianskoi kul'tury" Publ. (in Russian).
23. Chechushkov, I. V., Molchanova, V. V., Epimakhov, A. V. 2020. In Vestnik arkheologii, an-tropologii i etnografii (Vestnik Arheologii, Antropologii i Etnografii) (2), 5-19 (in Russian). DOI: 10.20874/2071-0437-2020-49-2-1
24. Yuminov, A. M., Ankushev, M. N., Rassomakhin, M. A. 2015. In Zaykov, V. V. (ed.). Geo-arkheologiia i arkheologicheskaia mineralogiia - 2015. (Geoarchaeology and Archaeological mineralogy - 2015). Miass: Institute of Mineralogy. Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 78-81 (in Russian).
25. Ankusheva, P. S., Alaeva, I. P., Ankushev, M. N., Fomichev, A. V., Zazovskaya, E. P., Blinov, I. A. 2021. In Archaeology, Ethnology & Anthropology of Eurasia 49 (1), 30-38. DOI: 10.17746/1563-0110.2021.49.1.030-038
26. Artemyev, D. A., Ankushev, M. N. 2019. In Minerals 9 (12). 746. DOI: 10.3390/min9120746
27. Bowen, N. L., Schairer, J. F. 1932. In American Journal of Science 24, 177-213.
28. Krause, R., Koryakova, L. N. (eds.). 2013. Multidisciplinary investigations of the Bronze Age settlements in the South Trans-Urals (Russia). Bonn.
About the Authors:
Ankusheva Polina S. Candidate of Historical Sciences. South Ural State Humanitarian Pedagogical University. Lenina av., 69, Chelyabinsk, 454080, Russian Federation; Institute of Mineralogy South Urals Federal Research Center of Mineralogy and Geoecology UB RAS. Ter. Ilmensky reserve, Miass, Chelyabinsk district, 456317, Russian Federation; [email protected] https://orcid.org/0000-0002-1826-9919
Ankushev Maksim N. Candidate of Geological-mineralogical Sciences. Institute of Mineralogy South Urals Federal Research Center of Mineralogy and Geoecology UB RAS. Ter. Ilmensky reserve, Miass, Chelyabinsk district, 456317, Russian Federation; [email protected]. https://orcid. org/0000-0001-9628-5546
Alaeva Irina P. Candidate of Historical Sciences. South Ural State Humanitarian Pedagogical University. Lenina av., 69, Chelyabinsk, 454080, Russian Federation; [email protected] https://orcid. org/0000-0001-8322-5835
Fomichev Aleksander V. Candidate of Historical Sciences. Associate Professor. The Orsk Humanitarian-Technological Institute (branch) of Orenburg State University. Mira av., 15a, Orsk, Orenburg Region, 462403, Russian Federation; [email protected] https://orcid.org/000-0001-7578-6683
Blinov Ivan A. Candidate of Geological-mineralogical Sciences. Institute of Mineralogy of South Urals Federal Research Center of Mineralogy and Geoecology UB RAS. Ter. Ilmensky reserve, Miass, Chelyabinsk district, 456317, Russian Federation; [email protected] http://orcid.org/0000-0001-7397-4760
Artemyev Dmitry A. Candidate of Geological-Mineralogical Sciences. Institute of Mineralogy of South Urals Federal Research Center of Mineralogy and Geoecology UB RAS. Ter. Ilmensky reserve, Miass, Chelyabinsk district, 456317, Russian Federation; [email protected]
Статья принята в номер 01.12.2021 г.
