Древние горняки занимались металлообработкой на медном руднике Воровская Яма

Российские ученые исследовали артефакты из культурного слоя рудника Воровская Яма, расположенного в Челябинской области, и выяснили, что здесь, помимо непосредственно добычи руды, выполнялись также металлообрабатывающие операции. Около полутора тысяч лет до н.э. мастера выплавляли изделия из меди и оловянной бронзы. Скорее всего, масштабы производства были ограниченными. Исследование опубликовано в журнале «Российская археология».

Воровская Яма — это медный рудник, который находится в степной зоне Южного Зауралья. Он представляет собой округлый карьер глубиной 4–5 метров и диаметром около 40 метров. В 2021 году археологи нашли там руинированные остатки котлованов нескольких построек с очагами внутри. Результаты радиоуглеродного датирования позволяют утверждать, что конструкции относятся к позднему бронзовому веку и существовали в период 17–16 вв. до н.э.

Это единственный известный подобный комплекс на рудниках алакульской культуры, существовавшей в первой половине II тысячелетия до н.э. Она была распространена в степной и лесостепной полосе Южного Зауралья, Западной Сибири и Северного и Центрального Казахстана. Основой жизнеобеспечения у этого населения было комплексное животноводство, к важным отраслям экономики также относились металлургия, гончарное и косторезное ремесло, кожевенное и текстильное производства. Ученые из ЮУрГППУ, ЮУ ФНЦ МиГ УрОРАН и Института истории и археологии УрО РАН решили выяснить, относятся ли обнаруженные на Воровской Яме очаги и керамика к металлопроизводству. Эти знания помогут понять социальную организацию труда горняков и реконструировать их технологии.

Археологи исследовали три группы находок: образцы грунта из заполнения четырех теплотехнических сооружений, шесть фрагментов керамики со следами воздействия высоких температур и один фрагмент металлургического шлака — побочного продукта производства металла.

Сегодня от печей остались прослойки специфического грунта красных и бурых оттенков с золой и фрагментами древесного угля. Проанализировав их состав, ученые предположили, что их очертания могут повторять контур купола наземной однокамерной печи. При разборе одного из объектов археологи заметили четкую подстилающую прослойку из мелких камней. Вероятно, она выравнивала дно печи и защищала его от холода и влаги.

Ученые провели рентгенофлуоресцентный анализ грунта из теплотехнических сооружений. Всего исследователи взяли 24 пробы грунта из 12 разных прослоек объектов. Анализ показал относительно высокое содержание меди — в среднем 0.6 мас. %. Подобные значения в целом характерны для культурных слоев поселения на руднике, поскольку в них в большом количестве присутствуют дробленые медные минералы — малахит и азурит. Однако грунт одного из очагов содержал в себе примесь меди гораздо вышел (до 2 мас.%), а также следовые содержания олова, что позволило предположить его использование в металлообработке.

Другой важной категорией находок стала керамика. От остальной массы фрагментов сосудов, обнаруженных на руднике в изобилии, выбранные образцы отличались следами воздействия высоких температур. На некоторых предметах отмечена вспененная поверхность — она была шершавой, насыщенной микропорами и минералами с измененной структурой. Археологи проанализировали шесть фрагментов разных сосудов: шейку, плечико, три тулова и одно дно. Скорее всего, некоторые из керамических изделий использовались как плавильные чаши для передела руды или формы, в которые горняки заливали бронзовые слитки. Ошлаковка на сосудах могла возникать из за выплавки металла из руды и при переплаве готовых изделий.

Затем ученые приступили к анализу металлургического шлака. Он был найден за пределами тех построек рудника, которые исследовали археологи. Низкокремнистое стекло стало основной массой шлака, а из металлов в нем были медные капли с примесями железа и никеля. Ученые предположили, что вблизи горных выработок древние люди занимались как добычей медной руды, так и изготовлением из нее меди и бронз.

Этот и другие образцы шлаков — продукты выплавки чистой меди с редкими примесями железа и никеля. Стекла и минералы содержали много примеси цинка, что характерно для этого месторождения. Значит, горняки добывали руду именно здесь. Наличие минерала халькозина в медных каплях говорит о том, что мастера использовали вторичные сульфиды.

Однако признаков широкомасштабной выплавки металлов из руды в исследованной части поселка горняков оказалось мало. Намного больше свидетельств переплава: по мнению археологов, как минимум одна печь использовалась для расплава слитков и переплавки готовых медь и оловосодержащих изделий. Особенности строения другого очага указывают на то, что он мог использоваться в металлообработке: характерная овальная форма прокала с разрывом для воздуходувного канала, его небольшой размер, облицовка дна мелкими камнями и отсутствие даже мельчайших фрагментов шлаков.

Таким образом, древние горняки вблизи медного месторождения Воровская Яма занимались металлообработкой, хотя и не очень активно. Скорее всего, они удовлетворяли собственные нужды в изготовлении горнопроходческих орудий труда из меди и бронзы. Для этого они использовали плавильные керамические чаши и теплотехнические сооружения — печи, от которых сегодня остались цветные пятна. В будущем археологи проверят свою гипотезу о масштабах металлургии на рудниках и в поселениях позднего бронзового века.

Материал подготовлен при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках федерального проекта «Популяризация науки и технологий».