Жители поселения Кент в Казахстане одними из первых освоили производство железа в степях Евразии

Российские ученые совместно с коллегами из Казахстана проанализировали артефакты позднего бронзового века, найденные в Урало-Казахстанском регионе. Авторы проверяли гипотезу о том, что люди, жившие около полутора тысяч лет до н.э., уже добывали железную руду: оказалось, что примеси железа в большинстве находок были естественными. Единственное место в регионе, где горняки занимались разработкой железных руд во II тысячелетии до н.э., — поселение Кент в Центральном Казахстане. Исследование опубликовано в журнале «Вестник археологии, антропологии и этнографии».

Люди начали переходить от медных инструментов к железным около трех тысяч лет назад. У каждого региона есть своя точная дата этой технологической инновации, однако Урало-Казахстанский регион нуждается в ее уточнении — мало археологических доказательств, которые помогли бы зафиксировать начало железного века. Чтобы перейти на другой металл, люди должны были изобрести совершенно новые способы обработки сырья. В Урало-Казахстанском регионе до сих пор почти не найдено свидетельств начала этих сложных и трудоемких процессов.

Рассказать о том, как это произошло, могут археологические артефакты региона. Урал и Центральный Казахстан — крупные очаги металлургии позднего бронзового века (II-ое тысячелетие до н.э.). Здесь находится огромное количество месторождений железа и меди. Но находки металлургических изделий того времени не имеют абсолютной датировки, конкретного возраста или диапазона. Другую тайну представляют предметы из железо-медных сплавов, найденные в Урало-Казахстанском регионе, — археологи не знают, как они появились. Возможно, это были первые опыты производства железа, а может, и прежние технологии металлургии меди и бронзы.

Ученые из России и Казахстана решили выяснить, как появились железосодержащие артефакты в Урало-Казахстанском регионе в конце бронзового века. Для этого авторы исследовали 13 предметов из 9 поселений: 3 медных изделия (нож-секач и две металлические бляшки), один железо-медный слиток и 9 образцов побочных продуктов от выплавки черных и цветных металлов — металлургических шлаков.

Археологи собрали образцы, сделали срезы и поместили их в эпоксидную смолу. С помощью электронной микроскопии они определили состав изделий. Практически все из них были сделаны из меди и железа: например, у ножа-секача из поселения Чебаркуль III были примеси железа в количестве 2,25–2,27%. В изделии оказались и минеральные включения сульфидных руд.

Артефакты из других поселений не отличались уникальным составом. Микровключения железа часто встречались в форме небольших металлических капель: например, одну из таких исследователи нашли в металлическом шлаке из поселения Ишкиновка. В капле сохранились как железо с медью, так и реликты сульфидов — халькозин и борнит.

Больше всего ученых заинтересовали два образца металлургического шлака из поселения Кент в Центральном Казахстане. Шлаки имели неоднородную структуру: некоторые участки были богаты железом, а в некоторых металла совсем не было. Чистый состав железа в шлаке говорит о том, что металл не мог случайно восстановиться из медной руды. Древние металлурги получили его целенаправленно из железных руд, однако ученые пока не установили их месторождение. Возможно, древние люди пользовались рудником Кентобе или близкими к нему шахтами.

Археологи пришли к выводу, что высокое содержание железа в меди — это особенность медной руды, которую использовали древние люди, а не осознанная технология добавки железных минералов. Горняки добывали медную руду из месторождений, богатых железосодержащими минералами. Единственные артефакты, которые доказывают прямую выплавку металла из железной руды, — фрагменты шлаков поселения Кент. Однако их настолько мало, что говорить о развитии черной металлургии в то время невозможно.

В конце бронзового века железо практически не использовалось и переросло в отдельную отрасль металлургии лишь к середине I тысячелетия до н.э. Исследователи усомнились в гипотезе, что выплавка железа была открыта на основе цветной металлургии. Скорее всего, черная металлургия развивалась благодаря экспериментам горняков с рудами железных месторождений — таким же, какие проводили жители поселения Кент.

В работе принимали участие ученые из Южно-Уральского федерального научного центра минералогии и геоэкологии УрО РАН, Института истории и археологии УрО РАН, Южно-Уральского государственного гуманитарно-педагогического университета, Карагандинского государственного университета им. Е.А. Букетова и Челябинского государственного университета.

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