Выводы по минералогии шлака.

Подавляющее большинство шлака, происходящего из районов Самарской Луки, отличается сходными характеристиками. Почти все шлаки бесформенные, однако, около половины шлаков с Шигонского очень уплощены в силу своей жидкотекучести. Шлаки получены при плавке руды из силикатных пород, возможно из медистых песчаников. Однако не исключено и использование каких-то руд в кварцевых жилах. Собственно, использование именно песчаников минералогически документировано только для шлаков из Съезжего. Лишь один образец с Шигонского II был получен при плавке руды из серпентинитов, хотя источник подобной руды для Поволжья не вполне понятен. Обращает на себя внимание то, что преимущество при отборе руды практически на всех поселениях отдавалось сульфидным рудам. При этом, в плавках на поселении Попово Озеро безусловно доминировал халькопирит. На Шигонском использовалась смесь окисленных руд с вторичными сульфидами и халькопиритом. На поселении Съезжее, наиболее близком к Оренбуржью, халькопирит в плавку не использовался. Плавили, преимущественно, смесь окисленных руд и вторичных сульфидов. Единственный обоженный образец руды, происходящий с поселения Михайло-Овсянка, представлен каким-то перерожденным вторичным сульфидом, хотя на прилегающем к поселению руднике хорошо развита окисленная минерализация.

В силу специфики руды, практически все шлаки региона демонстрируют восстановительную атмосферу плавки, высокие температуры, возможно превышающие 1300-1400ºС, низкую вязкость расплава, и, как следствие, совершенно незначительные потери меди, оставшейся в шлаке. Исключением являются шлаки с поселения Съезжее, отличающиеся окислительной атмосферой, вязким расплавом, большими потерями металла в виде меди и куприта и более низкими температурами – в пределах 1200- 1300ºС. Плавка велась на древесном угле, вдавления которого хорошо фиксируются в шлаке с Попово Озеро.

Скорость остывания расплава очень колеблется в шлаках с различных поселений. Шлак с Липового Оврага остыл очень быстро, несмотря на свою жидкотекучесть, низкие потери металла и восстановительную атмосферу. Он явно был выпущен, однако сложно сказать – из печи или из тигля. Судя по форме шлака, он был излит в какое-то углубление. Шлаки с Попова Озера демонстрируют различную скорость остывания расплава – от очень медленной до очень быстрой, что на фоне единства всех прочих характеристик может иметь лишь одно объяснение. Шлак этот выпускался из печи, однако выпуск этот был не полным, и та часть шлака, которая оставалась в печи, застывала медленнее. Шлаки с Шигонского, за редким исключением, остывали медленно, и сформировались непосредственно в печи. Вероятно, в печи сформировались и шлаки с поселения Съезжее. Хотя их затвердевание произошло достаточно быстро, вызвано это тем, что эти шлаки были очень вязкими и не могли, поэтому, быть выпущены.

Таким образом, высокие температуры большинства образцов были обусловлены не какой-то специфической технологией, а плавкой сульфидных руд, поскольку при экзотермальной реакции горения серы температура повышается. Технология плавки в печи, в условиях восстановительной атмосферы, с медленным остыванием и хорошим оседанием металла, которая зафиксирована на поселении Шигонское, наследует традиции металлургического производства синташтинской культуры (см. Григорьев, 2000). Примечательно и присутствие в данной серии одного образца, полученного при плавке руды из серпентинитов, что было характерно для синташтинской культуры и довольно необъяснимо для Поволжья. Отличие заключается в более широком использовании вторичных сульфидов, что было характерно также для сходной серии шлака Башкирского Приуралья. Показательно, что этот шлак сопровождался раннесрубным материалом, формирующимся на основе синташтинско-потаповских древностей.

Шлаки развитого этапа срубной культуры были обнаружены на поселениях Липовый Овраг и Съезжее. Шлак с Липового Оврага близок отдельным образцам шлака с Попова Озера и был выпущен. Шлаки же со Съезжего демонстрируют, возможно, те же традиции плавки, что и шлаки с Шигонского. Иными словами, несмотря на резкие различия в химизме и микроструктуре, они наследуют синташтинские традиции металлургического производства, однако, в силу иной рудной базы, плавки преимущественно окисленных руд из вязких силикатных пород, и отсутствия традиций использования флюсов, плавка проходила в окислительной атмосфере, и потери металла были очень высоки. Однако они отличаются от синташтинских шлаков более низкой температурой. Кроме того, определенное количество сульфидов в шлаке все же присутствует. Плавка явно была кратковременной, и не все компоненты успели прореагировать. Поэтому не исключено, что здесь мы имеем дело с плавкой в тигле или литейной чаше, с дутьем сверху через слой угля.

Шлаки с Попова Озера отражают федоровские традиции металлургии. Плавились, преимущественно, первичные сульфиды, при этом шлак в конце плавки выпускался из печи. Подобные шлаки мы наблюдали в федоровских сериях Казахстана. Данное заключение подтверждает выводы о федоровских импульсах при формировании ранних срубно-хвалынских памятников хвалынской культуры валиковой керамики или сусканско-лебяжинского комплекса (Малов Н.М. 1987, 141 — 142; Колев, 1991, с. 171-173).

Существует еще одна любопытная проблема. Во многих шлаках с Попова Озера зафиксированы включения металлического железа или сплавы меди с железом. Напомним, что Е.Н. Черных, анализируя металл из Сосновомазинского клада, в котором было выявлено от долей процента до 5% железа, отмечал невозможность использования железа в качестве искусственной лигатуры в силу его тугоплавкости, и предполагал, что эти аналитические данные могут фиксировать начало эксплуатации первичных сульфидных месторождений (Черных, 1970, с. 18, 19). Наши аналитические данные по шлакам эпохи поздней бронзы подтверждают данный вывод. Собственно, подобная ситуация наблюдалась нами в шлаках с Мосоловского поселения и в некоторых шлаках поздней бронзы Зауралья и Казахстана. Все подобные шлаки были получены в результате плавки халькопирита. В другой своей работе (Григорьев, 2000а) мы отмечали, что в результате подобных плавок в качестве субпродукта могло получаться некоторое количество железа, годного к дальнейшей переработке, и железо эпохи бронзы получали именно таким способом. На ряде памятников Северной Евразии эпохи бронзы известны железные изделия (Сальников, 1967, с. 213; Смирнов, 1954, с. 19; Граков, 1958, с. 8, 9; Никитенко, 1998; Килейников, 1988, с. 99, 100; Пряхин, 1996, с. 55). Правда, подобное получение железа носило случайный характер. Оно было возможно лишь в том случае, если стандартная для этих плавок восстановительная атмосфера сопровождалась избыточным содержанием окислов железа, и не весь вюстит реагировал с силикатным компонентом. В тех случаях, если в конце плавки сохранялось достаточно угля, этот вюстит восстанавливался до железа. Эти наблюдения позволяют предполагать, что металл Сосновомазинского клада был получен при плавке местных рудных источников, и в плавку использовался халькопирит. Это тоже соответствует мнению Ю.И. Колева об отнесении таких кладов как Сосновомазинский к сусканско-лебяжинской культуре (Колев, 1991, с. 163, 164, 182, 183).

Археологическое наследие Саратовского края. Охрана и исследования в 2001 году. Вып. 5. К оглавлению.