Техника и технология цветной металлообработки кулайской культуры (васюганский этап)

С.А. Терёхин

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛООБРАБОТКИ КУЛАЙСКОЙ КУЛЬТУРЫ

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РГНФ №07-01-00103а.

Представлены результаты исследования техники и технологии цветной металлообработки васюганского этапа кулайской культуры. Рассматриваются схемы технологического процесса изготовления основных типов раннекулайского инвентаря. В результате проведённых исследований автор приходит к выводу о том, что на всей территории раннекулайского мира использовались стандартные (общепринятые) технологические приёмы, что говорит о стабильности производства в пределах единого культурного массива.

Ключевые слова: кулайская культура; техника и технология бронзолитейного производства.

Важнейшим условием и одновременно показателем уровня развития производства является формирование материальной базы и технологической организации производственного процесса. Под технологической организацией производства понимается объём, характер и последовательность производственных операций. В целом технологический процесс получения бронзовых отливок, независимо от культурной принадлежности, имеет общую типовую схему. Включение в эту схему определённых переменных, выработанных в ходе культурного развития, может определять особый колорит литейной продукции и являться признаком её принадлежности к какому-либо варианту (школе) общей схемы производства. Базируясь на общей технологической схеме, раннекулайская металлообработка имела свои производственные особенности и самобытные типы литейной продукции. Типы включают предметы, объединённые исторически сложившейся совокупностью характерных визуально фиксируемых технических признаков, включающих объёмность изделий и сложность изготовления.

Тип 1. Объёмное литьё. Данный тип включает функционально различные изделия: оружие, орудия, украшения, скульптурные навершия, объединённые общей технической схемой изготовления, предполагающей литьё в закрытые двух- или трёхчастные формы с применением сердечника. Важной характерной чертой изделий типа является их гладкая внешняя поверхность.

Тип 2. Плоское литьё. Этот тип включает изделия, отлитые в односторонних закрытых формах без применения сердечников: ножи, украшения, плоская металлопластика.

В целом в производственной организации бронзолитейного процесса выделяются следующие этапы технологического процесса: подготовка исходных материалов, формовка, отливка, обработка отливок.

Подготовка исходных материалов. Высокая температура, возникающая в горне в процессе расплавления металла, предполагает изготовление технологической керамики из огнеупорной смеси. Литейщики часто использовали в качестве сырья лёссовидные суглинки со значительной степенью ожелезнения. Кластический материал в них для Среднего Приобья составляет около 10% и представлен в основном кварцем разного размера фракций и формы. В чистом виде эта глина легкоплавка. При сушке и обжиге она даёт сильную усадку, что приводит к растрескиванию и деформации из-

делий. Поэтому было необходимо нейтрализовать негативные качества ожелезнённой глины, для чего применялись специальные примеси - отощители. В качестве отощителей использовали дресву, песок, шамот и органику, причём предпочтение отдавалось шамоту и песку. Экспериментальные исследования показали, что добавление в глину шамота снижает механическую усадку изделия, причём шамот не должен быть измельчён до пылеобразного состояния. Оптимальный размер фракций определяется в 1-3%. Термостойкость изделия зависит от количества песка в тесте. Фрагменты ранне-кулайских тиглей в изломе представляют собой, в большинстве случаев, плотный черепок тонкочешуйчатого строения с хорошо заметными зёрнами песка и фрагментами шамота. Иногда наблюдаются следы органики. Причём не ясно, попала ли она в тесто случайно при замесе или была введена в него сознательно.

Формовка является следующим этапом технологического процесса. Археологические материалы не фиксируют специального инструментария для изготовления древними литейщиками форм, тиглей и т. д. Литейщик мог использовать какие-то деревянные приспособления, плоские и округлые камни, каменные и керамические лощила, оселки. Если деревянные инструменты не сохранились, то каменные и глиняные часто встречаются на поселениях. На основании визуального изучения отливок и с учётом экспериментальных данных можно констатировать применение как в эпоху раннего железа, так и в раннем средневековье двух типов формовки: модельного и безмодельного. Модельная формовка применялась для изготовления объёмного литья, ножей, украшений, иногда плоской металлопластики. Модель - прототип будущего изделия, готовилась из дерева, глины, кости или рога. Фрагменты глиняной модели кельта известны со Степановского городища [1. Рис. 8]. Роговая модель происходит с поселения Дубровинский Борок - 3 [2. Табл. XXIX]. В материалах городища Усть-Полуй известны сланцевые модели. Моделью могло служить и готовое изделие. В процессе экспериментальных исследований, при формовке, поверхность модели посыпалась угольной крошкой или тальком для лучшего рассоединения глиняного оттиска и модели. В историческом плане для этого могла использоваться хорошо отмученная зола костра. В зависимости от сложности отливки форма могла быть двух- или трёхстворчатой. После просушки створки формы до обжига подгонялись притиркой. При формовке объёмных изделий применялся сердечник.

Он готовился в последнюю очередь и подгонялся под уже обожжённую или, по крайней мере, хорошо просушенную форму. Обжиг сердечника, по-видимому, венчал процесс производства глиняной формы для отливки объёмного изделия.

Для обработки внутренней поверхности форм применялось лощение по подсушенной основе. Признаком применения этого приёма является заглаженная внутренняя поверхность сохранившихся форм, заметная даже после их использования. Орнамент (декор) вдавленный или резной наносился по заглаженной слегка подсушенной поверхности. Одним из наиболее важных моментов в изготовлении глиняных форм является их обжиг. Специальные печи для обжига изделий из глины в западно-сибирских материалах пока не известны. На поселениях Тух-Эмтор I и IV в Васюганье обнаружено две мастерских для обжига сосудов эпохи бронзы [3. С. 134-135]. Одна мастерская состояла из наземной печи с глиняным сводом для обжига керамики, площадки, где изготавливались сосуды и ямы для хранения глины. Вторая мастерская представляла собой площадку для изготовления посуды и место для обжига, состоящее из двух очагов, заглублённых в землю на 20-25 см. Подобные сооружения могли иметь место и в эпоху раннего железа. Сосуды могли обжигаться в горнах и очагах жилищ. Об этом свидетельствует неравномерный прокал черепков, хорошо фиксируемый на изломе.

Одной из особенностей западно-сибирской металлообработки раннего этапа раннего железного века было изготовление форм для отливки плоской металлопластики безмодельным способом. В ходе построения экспериментальной модели автором были опробованы песчано-глинистые формы, возможно, применяемые древними мастерами. Надо полагать, что одним из главных производственных критериев при изготовлении литья, несущего исключительно культовую нагрузку, была наименьшая трудоёмкость процесса формовки при минимальном количестве затраченного времени. Требования к внешнему виду отлитых в таких формах изделий допускал их зернистую поверхность, а функциональное назначение не предполагало сколько нибудь серьёзной обработки отливок. Самодостаточным был сам факт изготовления культового образа. Серийное изготовление таких отливок, как правило, не предполагалось. В основном в руки археологов попадают единичные изделия этого типа. И каждая вещь -уникальна. В ходе экспериментальных исследований было определено, что для изготовления песчаноглинистой формы требовалось 4-6 часов [4]. При моделировке будущего изделия воплощение фантазии мастера не зависело от качества модельного материала. В подсушенном кирпиче формы можно было вырезать любой требующийся для культовой церемонии образ. Второй плоский кирпич являлся замыкающей внутренний объём формы крышкой. Использованная форма быстро разрушалась под воздействием влаги. Возможно поэтому среди находок отсутствуют формы или их фрагменты для отливки культовых изделий.

Очаг, оборудованный в жилище, являлся в то же время теплотехническим сооружением. Плавка металла производилась в тиглях, установленных в центре очага-

горна, примерно в 5 см от конца сопла, через которое в рабочее пространство горна нагнетался воздух. Экспериментально установлено, что именно в этом месте происходит наибольшая концентрация температуры [4. С. 30]. Топливом служил древесный уголь. Расход угля на одну плавку мог быть достаточно небольшим - около 6 кг. Процессом мог заниматься один человек. Периодически разгребая горящий уголь палочкой и помешивая ей металл в тигле, литейщик определял степень готовности расплава. Форма стояла рядом на краю рабочего пространства горна. Перед заливкой металлом она должна была прогреться. Небольшая теплоотдача работающего горна позволяла производить подряд несколько плавок. Достаточно было заменить выгоревший уголь новым. Получаемая в открытом горне температура позволяла плавить весь спектр применяемого древними литейщиками металла - от оловянной бронзы до «черновой» меди.

В очагах раннежелезных жилищ вместе со сплесками металла и осколками тиглей встречается пережжённая кость, причём она сопутствует металлу. Причины непременного присутствия кости в медеплавильнях до конца не выяснены. Решение вопроса может лежать в двух плоскостях. В энергетическом плане, как отмечает Л.А. Чиндина, кость могла использоваться как дополнительный горючий материал [1. С. 137]. В технологическом отношении кость в измельчённом виде могла служить флюсом при плавке металла.

При визуальном изучении отливок определяются три схемы их производства: отливка без каких-либо доработок; отливка с незначительной доработкой; отливка со значительной доработкой. Отливка без доработки и с незначительной доработкой применялась при изготовлении плоской металлопластики. Как показали исследования И. Д. Дуракова, примерно у 26% изделий Томско-Нарымского Приобья процесс производства оканчивался извлечением отливок из форм [5. С. 37]. Как правило, это антропоморфные и редко зооморфные отливки (рыбинская и тымская находки; Новообинцев-ский клад; Кулайское культовое место; находки на р. Бундюр и др.). Для Среднего и Нижнего Приобья этот процент, видимо, значительно выше. Так, все 92 фигурки с поселения Вуграсян-Вад (Берёзовский район ХМАО) не имеют следов обработки.

Изделие освобождалось от литника лишь в том случае, если по замыслу литейщика литник не являлся неотъемлемой частью готового изделия. Экспериментальные исследования показали, что слом литника сразу после извлечения горячей отливки из формы не требует дополнительных приспособлений типа пилы, зубила и т.д. Достаточно движения на слом по стыку и литник легко отделяется от изделия, причём никакой деформации последнего не происходит [4. С. 43]. Именно так от литника освобождались некоторые изделия кривошеинского клада, Парабельского, Ишим-ского и Кулайского культовых мест, напасские и рыбинские находки, вещи из поселений Шеркалы XIII и Киндинского II, Усть Киндинского могильника и т.д. И, напротив, отделение литника от остывшего изделия требует значительных усилий, сопряжено с применением дополнительных приспособлений и может привести к деформации или поломке изделия. Этот случай

фиксируется в отливках Кривошеинского клада, Ку-лайского и Парабельского культовых мест и т.д. Место слома литника могло зачищаться оселком, причём в этом случае мастер старался придать изделию законченный вид, полностью убрав следы слома. Отделённый литник мог идти в переплавку.

На некоторых изделиях видны заплывы металла, возникшие при плохой подгонке створок формы. Эти дефекты не являются нормой, что свидетельствует о тщательной, в основном, подгонке литейной формы и крышки и о стремлении мастера выполнить задуманный образ в металле с наименьшими эстетическими потерями. В то же время это не характерно для синхронной среднеобской - нижнеобской металлопластики, где образ лишь намечен, а дефекты литья являются неотъемлемой частью изделий, как и литник.

Литьё со значительной доработкой применялось при производстве орудий труда, оружия, наверший и украшений и состояло в использовании следующих приёмов: слом литника, заточка следов слома, выбивка литейного стержня из объёмных изделий, наклёп и проковка рабочей части лезвия орудий. Последняя операция производилась, видимо, в холодную с промежуточным отжигом для снятия напряжения в металле или (и) при неполной горячей ковке в условиях низкотемпературного режима - 300-500°С. Термическое воздействие при доработке режущих частей орудий было необходимо, т.к. в состав их металла входило олово. Так, например, бронзовый нож со Степановского I поселения содержит 8и - 7,82% [1. Табл. 15]. Ковка оловянных бронз в холодную приводит к появлению трещин хладноломкости. Это объясняется тем, что содержание олова в сплаве увеличивает его твёрдость и одновременно уменьшает пластичность. Бронзы с содержанием олова порядка 10% растрескиваются уже при

холодном обжатии в 50% [6. С. 136-143; 7. C. 37]. При проковке лезвий при термическом воздействии происходят вытяжка и заострение лезвийных окончаний с их одновременным упрочнением. В могильнике Каменный Мыс найден кусок толстого прута. Содержание олова в составе его металла определяется лишь в пределах 0,6% [8. С. 39]. Вероятно, подобные заготовки использовались для изготовления техникой плющения тонких полосок металла. Из таких полосок сворачивались ленточные пронизки. Тонкие прямоугольные и вытянутые полоски металла известны с Барсовского комплекса, Кулайского культового места, поселений Кижирово, Степановского I и др. Для их изготовления использовался металл с небольшим содержанием олова, причём последнее не выходило за пределы десятых долей процента [1. Табл. 15]. Такой металл хорошо поддаётся как холодной ковке с промежуточным слабым отжигом, так и горячей деформации. На южной периферии исследуемого региона наблюдается дифференцированный подход к сырью. Так, определяется соответствие сырья определённому типу изделий, а именно: украшения могильников Каменный Мыс и Ордынское I выполнены из оловянистой бронзы, в то время как в орудиях и культовом литье представлен более широкий спектр сплавов. По мнению Т.Н. Троицкой, эта зависимость не случайна и объясняется желанием мастера придать украшениям модный блеск [8. С. 40]. Для остальной территории такого строгого соответствия не наблюдается. Использованные схемы производства были в прямой зависимости от функционального назначения изделий.

На всей территории раннекулайского мира использовались стандартные (общепринятые) технологические приёмы, что говорит о стабильности производства в пределах единого культурного массива.

ЛИТЕРАТУРА

1. Чиндина Л.А. Древняя история Среднего Приобья в эпоху железа. Томск: Изд-во ТГУ, 1984. 256 с.

2. Троицкая Т.Н. Кулайская культура в Новосибирском Приобье. Новосибирск: Наука, 1979. 123 с.

3. Кирюшин Ю.Ф., Малолетко А.М. Бронзовый век Васюганья. Томск: Изд-во ТГУ, 1979. 182 с.

4. Терёхин С.А. Реконструкция технологии древней цветной металлообработки Среднего и Нижнего Приобья. Ханты-Мансийск, 2000. С. 50.

5. Дураков И.А. К вопросу о вторичной обработке кулайского литья // Проблемы этнической истории: Тез. докл. науч. конф. Омск, 1993. С. 37-

38.

6. Равич И.Г. Эталоны микроструктур оловянной бронзы // Художественное наследие. М., 1983. Вып. 8.

7. Рындина Н.В., Дегтярёв А.Д. Результаты технологического исследования металлических изделий Мосоловского поселения // Поселения

срубной общности. Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 1983. С. 14-39.

8. Троицкая Т.Н., Галибин В.А. Результаты количественного спектрального анализа предметов эпохи раннего железа Новосибирского Приобья

// Древние горняки и металлурги Сибири. Барнаул, 1983. С. 35-47.

Статья представлена научной редакцией «История» 24 февраля 2009 г.