Оловянная бронза. Олово

Начиная с III тысячелетия до н. э. в большинстве стран Старого света стали появляться изделия из оловянной бронзы, т. е. из меди, в которой основным легирующим элементом было олово и которая стала постепенно вытеснять медно-мышьяковые сплавы [44, с. 14]. Появление в древности оловянной бронзы ознаменовало начало новой эпохи в истории развития человечества, которая определена как ''бронзовый век''. Древние медно-оловянные предметы продолжают находить в памятниках ''бронзового века'' на огромном пространстве Старого света.

Распространение оловянной бронзы в Древнем мире вызвало много интересных вопросов и поставило немало проблем. К ним прежде всего относится выяснение происхождения олова как входившего в состав древней бронзы, так и использовавшегося самостоятельно. Последовательность открытия оловянной бронзы и олова также остается пока невыясненной. Можно было бы предположить, что до получения оловянной бронзы человек научился выплавлять олово из его руды - касситерита (SnO2), тем более, что процесс выплавки не представлял трудностей благодаря низкой температуре плавления олова (232^oС). Однако повсюду оловянные предметы появились либо одновременно с бронзовыми, либо позднее их. В Таиланде, где найден древнейший в мире предмет из оловянной бронзы, столь же древние оловянные изделия пока не найдены [45]. Тем не менее, нет сомнений в том, что олово было знакомо человеку в странах Ближнего Востока по крайней мере с середины III тысячелетия до н. э., но тогда там уже использовались предметы из оловянной бронзы [46, с. 38], а в Тепе-Яхья, в северо-восточном Иране, бронза появилась на несколько столетий ранее [20].

Очевидно, переход от медно-мышьяковых сплавов к медно-оловянным был постепенным, и первоначально олово присаживали к меди совместно с мышьяком. Этим, видимо, объясняется, что в странах на Ближнем Востоке и в некоторых других регионах в начальном периоде ''бронзового века'' оловянная бронза содержит небольшое количество олова и притом совместно с мышьяком. Исключением являются древние бронзы Таиланда, не содержащие примеси мышьяка [47].

В таблице приведены некоторые данные о древнейших меднооловянных предметах, цитированные из литературы [44, с. 15; 48]. Как уже упоминалось, выплавка олова из его природной двуокиси - касситерита - с древесным углем довольно проста, и выплавленное олово может быть добавлено к выплавленной меди для получения бронзы. Другой вариант возможного получения бронзы - совместная плавка медных руд, предварительно смешанных с касситеритом. Таким путем можно получать сплавы с различным содержанием олова (чистый касситерит содержит почти 80% Sn) [46, с. 38-41]. Следует, однако, учитывать, что совместная выплавка меди и олова в больших масштабах требовала доставки оловянных руд к местам, где находились источники меди.

Сведения о древнейших медно-оловянных предметах

Легирующая

Страна Памятник Предмет Датировка (гг. до н.э.) примесь, %

Sn As

Таиланд Бан Чианг Кинжал 3600 2,5 -

Иран Тепс-Яхья '' 3000 3,0 1,1

СССР Бабадервиш Крючок 3000 - 2500 0,97 1,3

(Азербайджан)Казахский р-н

Ирак Ур Лезвие 2800 - 2500 2,40 -

Турция Троя II '' 2500 - 2000 2,18 0,97

Пакистан Мохенджо Даро '' 2100 - 1700 1,2 -

Египет Гробница Тутан- '' 2000 - 1800 1,8 Следы

хамона

Англия Игмннтон Кинжал 1700 1,54 2,9

Редкое обнаружение древних оловянных предметов в некоторых регионах указывает на то, что олово не во всех случаях присаживали к меди в виде металла. Более реально полагать, что первоначально олово присаживали к меди в виде его двуокиси, т. е. касситерита. Восстановление олова в шихте с медной рудой и с древесным углем и его, таким образом, одновременная присадка - процесс более простой, чем изолированное восстановление олова с последующей его присадкой к меди. В пользу этого как будто говорит обнаружение около 16 кг белого вещества, имеющего консистенцию пасты, в обломках древнего, датированного 1200 г. до н. э., торгового судна, затонувшего у берегов мыса Гелидония (Турция) [49]. Химическим анализом установлено, что это вещество в своей основе содержит 14% SnO2 и 71% СаСОз. Однако имеются противоречивые суждения: были ли это слитки из металлического олова или же это был минерал - касситерит, подвергнувшийся агрессивному действию морской воды [5, с. 15]. Больше оснований в пользу второй версии, поскольку двуокись олова в древности применялась в производстве глазури для глиняной посуды и фаянсовых бус [5, с. 16].

Многие соображения относительно возможных источников олова в древности зачастую исходят из ошибочных и путаных сведений об олове в трудах некоторых древних и средневековых авторов. Месторождения олова по сравнению с другими металлами очень редки; поэтому предполагалось, что установление источников олова в регионах, где расцветала металлургия, не представит затруднений. На самом же деле эта проблема остается нерешенной до сих пор [50, с. 234-240].

Для выявления источников олова его часто искали в тех районах, где обнаружено много древних медно-оловянных предметов, например в Иране и на Кавказе [51, с. 57]. Однако, судя по современным геологическим исследованиям, в Иране месторождения оловянных руд отсутствуют. Металлогеническими и геохимическими методами была также установлена невероятность залегания в пределах Кавказа промышленных оловянных руд, как по запасам, так и по содержанию олова [52, с. 164]. Различные названия металлов в древних клинописных текстах иногда неправильно ориентировали в решении вопросов установления центров древнейшей добычи олова. Например, о больших количествах ''анаку'' упоминается в клинописных текстах, найденных вблизи Иракского Курдистана. Неизвестно, однако, действительно ли название ''анаку'' относится к олову [53].

Большинство известных в мире месторождений касситерита (Sn02) находится в Малайзии, Индонезии, Китае, Боливии, на Британских островах (на Корнуэлле), Саксонии, Богемии, Нигерии. При этом довольно часто отмечается Богемия как один из центров снабжения оловом бронзовой металлургии. Но месторождения олова там глубоко залегают в гранитах, так что вряд ли они были доступны древнему рудокопу. Существует мнение, что олово доставлялось с Корнуэлла и с близлежащих островов, ранее называвшихся ''Касситериды''. Однако трудно предположить, минерал ли касситерит получил название от названия островов или же острова названы от греческого слова ''касситерос'' [37]. Это слово действительно встречается в ''Илиаде'' Гомера, но неизвестно, обозначало ли оно в то время олово или бронзу. Доставка же олова с Британских островов вряд ли была возможна в столь древние времена 7).

Изучение древних оловянных предметов в Англии показало, что выплавка олова началась на Британских островах в более позднее время, в основном в эпоху Римского владычества. Поэтому американские исследователи сомневаются в существовании там древней добычи оловянных руд [46]. Отсюда обоснованные сомнения и в вывозе олова с Британских островов означала II тысячелетия до н. э.

7) Касситеридами, вероятно, называли сначала все Британские острова. В V в. до н. э. о них упоминаэт Геродот [37, с. 173J. Согласно Страбону [34, с. 169], в начале I в. до н. э. проконсул Рима в Испании П. Красе, выслеживая финикийские корабли, издавна привозившие оловянную руду в нынешний Кадис, обнаружил и эти острова (ныне о-ва Силли), и оловянные рудники на них. Позднее добычу вели уже римляне. Некоторые подробности см. в кн.: Т. R. Holmes. Ancient Britain. Ox ord, 1907, p. 483-498. По-видимому, возможность добычи олова на Касситеридах в стародавниe времена остается достаточно вероятной.- Прим. ред.

В последнее время настойчиво высказывается соображение, что древняя бронзовая металлургия на Ближнем и Среднем Востоке, а также на Кавказе снабжалась оловом из аллювиальных месторождений касситерита на Малайском архипелаге и в соседних с ним странах [52, с. 161-164]. Эти место- рождения расположены в ''оловянном поясе'', простирающемся, начиная с Индонезии, через Сингапур, Малайский полуостров (Малайзия), Юго-Восточный Китай, в пределах Восточной Сибири и далее 8). Металлогеническая зона Малайского архипелага, располагаясь на небольшом регионе земного шара, в то же время вместе с Боливией является основным источником олова в мире. Надо полагать, что доставка олова из стран Юго-Восточной Азии происходила не только морским путем, но и сухопутным - караванным.

Присадка олова к меди, начиная с минимальных долей процента, улучшает ее литейные качества, но изменяет пластичность сплава. Бронзы, содержащие до 5% олова, допускают ковку и волочение вхолодную, при больших же содержаниях олова такая обработка возможна только вгорячую. С повышением содержания олова хрупкость бронзы увеличивается; бронзы, содержащие до 30% олова, дробятся под молотком.

Небольшая добавка олова к меди незначительно понижает ее точку плавления, например, медь с 5% олова плавится при 1050^o С, с 10% - при 1005^oС, с 15% - при 960^oС. В древности из-за дороговизны олова, которое в большинстве стран было привозным и доставлялось нерегулярно, плавильщики заменяли его, полностью или же частично, другими легирующими металлами: мышьяком, сурьмой, свинцом, никелем, а позднее - и цинком. Поэтому состав древних оловянных бронз разнороден. Повышенные примеси металлов, кроме олова, объясняются также химическим составом медных руд, использованных древними плавильщиками, и в некоторых случаях переплавкой с медью лома бронзовых изделий. Различные причины, объясняющие состав древних бронз, вызвали необходимость классификации древних бронз [52, с. 45-50].

8) Менее значительные месторождения, доступные древним рудокопам, имелись и имеются в Средней Азии, в частности в Западном Памире. Это несколько ближе к Месопотамии. Страбон и Плиний (I в. н. э.) сообщают о добыче россыпной оловянной руды в Испании и Португалии.- Прим.ред.