В Греции найдены остатки оружейного производства эпохи после Александра Великого

Фото из открытых источников

Исследование показало, что металлургические шлаки, обнаруженные в древнем городе Палеополис, образовались в результате местной ковки железного оружия и инструментов во время войн диадохов.

Группа исследователей сумела разгадать тайны, скрытые в древних металлургических шлаках, найденных на греческом острове Андрос в Эгейском море. Результаты подтверждают, что эти остатки относятся к производству железа в IV и III веках до нашей эры, когда остров находился под властью Македонии.

Шлаки — это стекловидные или каменистые остатки, остающиеся после плавки минералов для извлечения металлов. В Палеополисе, древней столице Андроса, археологи десятилетиями находят эти материалы в больших количествах. Фактически, к востоку от города находится возвышенность, называемая Скурия, что в переводе с греческого буквально означает «шлак», из-за огромных куч, накопившихся за столетия.

Группа исследователей под руководством геолога М.Г. Стаматакиса проанализировала 22 образца шлака, добытого при раскопках на агоре (общественной площади) древнего города, а также пять образцов железной руды, извлеченных из расположенных неподалеку шахт Агиос Петрос, примерно в десяти километрах к северо-западу. Цель заключалась в определении того, какой металл был добыт, откуда взялась руда и какой металлургический процесс использовался.

Раскопки на агоре Палеополя, проводимые археологом Л. Палейокрасса-Копицей с 1987 года, выявили несколько металлургических печей IV века до н.э., а также три плавильные ямы и небольшие очаги, построенные на слоях обожженного глиняного кирпича. В этих помещениях были обнаружены фрагменты глиняных форм, многочисленные куски шлака, частицы железа и бронзы, мелкие фрагменты свинца и остатки древесного угля.

Также была найдена гипсовая модель небольшого сосуда (тип сосуда, называемого лекитосом, характерный для того периода), который использовался для изготовления форм, наряду с некоторыми костяными или металлическими инструментами. Исследователи полагают, что эта интенсивная металлургическая деятельность могла быть связана с войнами между преемниками Александра Великого, начавшимися в 337 году до н.э., когда Андрос попал под македонское владычество. Производство, вероятно, прекратилось примерно во II веке до н.э., когда была реорганизована агора.

Одной из первых задач было определить тип полученного металла. Шлаки могут быть очень похожими независимо от извлеченного металла. Для этого ученые использовали несколько методов: рентгеновскую дифракцию (для идентификации присутствующих минералов), рентгеновскую флуоресценцию (для определения химического состава) и электронную микроскопию (для наблюдения структуры материалов в микроскопическом масштабе).

Результаты показали, что преобладающим минералом во всех образцах является вюстит (оксид железа), а также фаялит (силикат железа), бустамит (силикат марганца, кальция и железа) и другие подобные минералы. Эти соединения характерны для производства железа с использованием процесса, известного как кузнечное дело, древней техники, заключающейся в нагревании руды с древесным углем для восстановления оксида железа и получения губчатой массы металла.

Результаты данного исследования указывают на то, что шлаки IV–III веков до н.э., обнаруженные при раскопках в Палеополисе (Андросе), являются продуктом местной обработки или кузнечного дела при производстве железа, заявляют авторы в своих выводах.

Анализ местной железной руды выявил своеобразный состав: помимо обычных оксидов железа, таких как гетит и гематит, образцы содержали значительные количества марганца и бария, а в одном образце (AND-5) даже были обнаружены марганцевые минералы, такие как браунит, тодорокит и криптомелан, наряду с соединениями свинца и цинка.

Этот состав имеет ключевое значение для понимания металлургического процесса. Марганец и барий действовали как природные «флюсы», то есть вещества, которые помогают снизить температуру плавления смеси, облегчая извлечение железа без необходимости достижения чрезвычайно высоких температур. Синтетические минеральные фазы шлака… в значительной степени являются продуктом химического состава железной руды, которая частично богата Mn-Ba, компонентами, которые действовали как флюсы для получения этого железа, объясняют исследователи.

Кроме того, марганец не восстанавливается в печи (он не превращается в металл), а реагирует с кремнеземом, образуя марганцевые силикаты, которые появляются в шлаках, такие как бустамит и тефроит.

Одним из наиболее интересных аспектов исследования является определение точного типа металлургического процесса. Исследователи использовали тройную диаграмму, связывающую оксид железа (плюс кальций и марганец), оксид алюминия и диоксид кремния. При нанесении состава своих образцов на эту диаграмму они заметили, что те сгруппировались в области, которую эксперты связывают с кузнечными шлаками, а не с первичными плавильными шлаками.

При первичной плавке железо извлекается из сырой руды. На более позднем этапе кузнечного дела это железо очищается от примесей, и из него изготавливаются изделия. Тот факт, что шлаки появляются на агоре, в самом центре города, подтверждает эту идею: кузнечные шлаки обычно встречаются в городских условиях, где кузнецы изготавливали и ремонтировали инструменты и оружие.

С другой стороны, плавильные шлаки обычно обнаруживаются вблизи шахт и печей первого восстановления. Городской контекст образования шлаков позволяет сделать вывод, что они образовались в процессе изготовления и ремонта артефактов, а не в процессе первичной ковки необработанных «слитков» (губчатых железных масс), указывают авторы.

Химический анализ также преподнес сюрприз: чрезвычайно высокие уровни таллия, редкого и токсичного металлического элемента. В некоторых образцах концентрация достигала 899 частей на миллион (ppm), что является невероятно высокой величиной. Этот таллий оказался тесно связан с железом и хлором.

Исследователи связывают этот избыток таллия с происхождением руды. В Эгейском море находятся подводные гидротермальные источники (фумаролы), извергающие богатые металлами флюиды. У острова Милос и вблизи подводного вулкана Коламбо , к северо-востоку от Санторини , в оксидах железа, осаждающихся в этих источниках, были измерены концентрации таллия выше 1000 ppm. Согласно предыдущим исследованиям, марганцевые месторождения Андроса также демонстрируют обогащение таллием, молибденом, цинком и кобальтом.

Это позволяет предположить, что железные руды Андроса образовались в глубоководной морской среде, связанной с вулканической и гидротермальной активностью, а не в типичных поверхностных отложениях, таких как латериты (богатые никелем и хромом) или пляжные пески (богатые титаном). Хлор, в свою очередь, вероятно, поступает из-за близости моря: шлаки, хранившиеся у побережья, реагировали с солью и превращали часть железа в хлориды.

Ещё одним важным открытием является высокое содержание фосфора в шлаках (до 2%) по сравнению с низким содержанием фосфора в исходной руде (всего лишь 0,2%). Откуда взялся этот фосфор? Исследователи полагают, что кузнецы добавляли апатит (минерал, богатый кальцием и фосфором) в качестве дополнительного флюса. Апатит — распространённый акцессорный минерал в карбонатных породах, таких как известняки и мраморы, которые в изобилии встречаются на Андросе.

Высокое содержание фосфора в шлаках Андроса, по сравнению с его незначительным содержанием в железных рудах, указывает на то, что в качестве флюсов использовались богатые кальцием метаморфические породы, содержащие апатит, поясняют ученые. Этот фосфор, хотя и токсичен для современной стали, в древности был допустим и даже полезен, поскольку образовывал эвтектику (легированный сплав с низкой температурой плавления) с железом, облегчая металлообработку.

В шлаках также присутствуют минералы бария, такие как барит (сульфат бария) и силикаты бария (целзиан, андремейерит). Эти минералы, присутствующие в марганцевых месторождениях острова, также действовали как флюсы, снижая вязкость шлака и температуру плавления.

Эти находки сопровождаются примечательной археологической деталью. Вблизи древних рудников Агиос Петрос археологи обнаружили несколько башен эллинистического периода (III век до н.э.), одна из которых относительно хорошо сохранилась. Подобные башни встречаются и на других Кикладских островах, таких как Наксос, Китнос, Серифос или Сифнос, всегда вблизи районов добычи железа или наждака, и выполняли функции наблюдения и защиты.

В те столетия Андрос находился под властью Македонии. Исследователи предполагают, что новые правители могли привезти с собой металлургические технологии, которые они уже разработали на богатых марганцем железорудных месторождениях Македонии и Фракии , разрабатывавшихся в период с IV по II века до н.э. Царь Македонии Филипп II в середине IV века до н.э. начал разработку богатых месторождений золота и серебра на горе Пангайон , положив начало периоду бурной горнодобывающей деятельности в Греции.

Однако авторы с осторожностью относятся к прямой связи этих останков с конкретными военными действиями. Невозможно определить, были ли эти артефакты и процессы их создания каким-либо образом напрямую связаны с военными или политическими действиями, без дальнейшего изучения всей технологической системы (включая взаимоотношения между первичными производителями железа, торговлей полуфабрикатами из железа, производителями артефактов и изготовленными орудиями труда) .

Исследование подтверждает, что в древнем городе Палеополис на острове Андрос в период с IV по III века до н.э. процветала кузнечная промышленность, использовавшая руду, добытую в собственных шахтах острова, с той особенностью, что эта руда была богата марганцем и барием — элементами, облегчавшими процесс плавки. Кузнецы также добавляли в качестве флюсов карбонатные породы, богатые фосфором и кальцием.

Анализируемые шлаки образовались в результате кузнечного производства (рафинирования и изготовления изделий), а не первичной плавки, что соответствует их расположению в центре города. Наличие оборонительных башен рядом с шахтами указывает на стратегическую важность этих ресурсов, однако исследователи признают, что пока рано связывать эту деятельность с конкретными военными эпизодами.

Наличие прочных, хорошо сохранившихся каменных башен вблизи шахт указывает на такую возможность и подчеркивает необходимость более целенаправленных исследований системы (систем) добычи железной руды на острове Андрос, заключают авторы.

Исследование открывает новые пути к пониманию экономики и технологий эллинистического мира, еще раз демонстрируя, что археология и геология могут работать вместе для реконструкции нашего самого далекого прошлого. Древний город Палеополис, остатки которого в значительной степени остаются нераскопанными, до сих пор хранит множество тайн о том, как греки эпохи Александра Великого превращали камень в орудия труда и оружие.