Археология и естественнонаучные методы. Сб. статей

металлографическому исследованию с помощью оптической и электронной микроскопии на установке Camebax. В итоге проведенной работы было установлено, что местные мастера владели изощренными приемами металлообработки, явно привнесенными из южных культурных центров. Среди сложнейших технологий неместного происхождения можно назвать литье по восковой модели; ковку мышьяковых сплавов (4–8 % As) с высокотемпературными отжигами, вызывавшими их размягчение (эффект гомогенизации); инкрустацию бронз серебром и золотом; различные приемы получения серебристых покрытий на изделиях (лужение, серебрение, покрытие мышьяком).

Рассмотрим в более детальной форме серебристые покрытия на различных майкопских предметах. Серебро уже в раннем бронзовом веке уступало по ценности только золоту (La Niece, 1990. P. 101). Высоко ценившийся материал стал символом социального статуса и именно это породило стремление мастеров получать более дешевые его имитации. Чтобы создать иллюзию серебрения, они прибегали к помощи различных приемов, среди которых наиболее популярным было покрытие поверхности предметов мышьяком. Метод того или иного «серебрения» может быть определен только с помощью металлографического исследования поперечного сечения изделия. Поэтому обнаружив в музейных условиях на ряде майкопских кинжалов наличие пленки серебристого цвета, мы обратили преимущественное внимание на анализ микроструктуры срезов с их клинков. Изучив с помощью оптического и электронного микроскопов 58 кинжалов, зафиксировали обогащенный мышьяком наружный слой на 15 из них (см. табл. 1). Все пятнадцать относятся к позднему новосвободненскому этапу майкопской культуры, причем 9 из этой серии связаны непосредственно с курганами станицы Новосвободной (урочище Клады). В типологическом отношении кинжалы с серебристыми покрытиями неоднородны (рис. 5). Все они имеют выделенный черенок, узкий заостренный на конце или слегка скругленный клинок, но характер оформления поверхности клинка различен. Это позволяет обозначить среди них четыре типологические группы: кинжалы с гладким листовидным клинком (6 экз. — из кургана 1, камеры 1 станицы Новосвободной); кинжалы с выступающей на поверхности клинка двусторонней плоской площадкой (5 экз. — урочище Клады, к.31, п.5; курган, Иноземцево; ст. Новосвободная, к.1, камера 1; Чегем 2, к.21, п.5); кинжалы с желобчатым клинком (2 экз. — Кишпек 2, к.2, п.7; Кишпек 2, к. З, п.2) и, наконец, кинжал с выпуклым двусторонним ребром на клинке (1 экз. — Клады, к.31, п.5).

Несмотря на типологические различия, микроструктура всех кинжалов отличалась единообразием (рис. 6). Ее характеризуют следующие признаки: 1) наличие крупных рекристаллизованных зерен (0,06-0,2 мм) с двойниками и полосами скольжения вдали от лезвийной кромки (рис. 6, 1. 3); 2) вытянутость рекристаллизованных зерен в направлении деформации поблизости от лезвийной кромки (рис. 6, 2, 5); 3) отсутствие типичных для литья остаточных дендритов; 4) присутствие по границам зерен серебристых, обогащенных мышьяком прослоек; 5) наличие на поверхности изделий серебристого слоя толщиной от 5 до 8 микрон (рис. 6, 2, 4, 6).

Исследование состава металла на электронном микроскопе Camebax показало, что все кинжалы изготовлены из мышьяковых бронз, в которых содержание мышьяка колеблется от 4,0 до 8,1° о. Серебристая фаза на поверхности кинжалов, так же как серебристо-голубоватые прослойки по границам зерен представлены интерметаллитным соединением Cu₃As, известным в минералогии как домейкит (28–29,5 % Аs)[47].

По итогам поверхностного технологического осмотра и результатам металлографического исследования можно заключить, что в процессе изготовления кинжалов их литая заготовка подвергалась формующей холодной ковке со степенью обжатия металла в 40–50 %. Циклы холодной ковки сопровождались отжигами гомогенизации, которые выровняли дендритную ликвацию. Как показали опыты И.Г. Равич и М.С. Шемаханской, полная гомогенизация мышьяковых бронз протекает только после их отжига при температуре 750 °C в течение 15 минут (Ravich, Shemakhanskaya, 2005. Р. 109). Такой режим обработки скорее всего был выбран специально для улучшения физических свойств сплава и, прежде всего, повышения его ковкости за счет удаления хрупкой эвтектической фазы, неизбежной в высокомышьяковой бронзе.

Заключительная кузнечная операция обработки кинжалов была связана с холодным наклепом их лезвийной кромки (вытянутость краевых полиэдров, полосы скольжения на их фоне). Это повысило твердость рабочей части их клинков до 165–200 кг/мм².

Появление осветленного, серебристого слоя на поверхности кинжалов из мышьяковых бронз до сих пор не находит однозначного объяснения в историко-металлургической литературе. В результате дискуссии обозначились две точки зрения в решении вопроса. Согласно первой, поверхностный слой возникал в результате так называемой обратной ликвации сплава медь-мышьяк, т. е. его расслаивания в процессе охлаждения в литейной форме заготовки изделий (McCerrel, Туlесоtе, 1972. Р. 216, 217; Shalev, 1988. Р. 307; Meeks, 1993. Р. 267–270). Другая точка зрения кажется более оправданной и сводится к предположению о том, что серебристое покрытие образовалось в результате коррозионных процессов, протекавших естественно или вызванных искусственно древним мастером на завершающей стадии обработки предметов (Northover, 1998. Р. 118; Budd, 1991. Р. 101–104).

В лабораторных условиях были проведены опыты по моделированию процессов коррозии в мышьяковых сплавах, предварительно обработанных по описанной технологической схеме. Смоделированный в процессе ковки с отжигом до 750 °C образец (Cu + 4 % As) поместили в чашу без крышки, содержавшую песчаный грунт, увлажненный раствором NaCl. Испытание проводили в течение одного месяца. Изучение микроструктуры поперечного сечения образца показало, что процессы коррозии привели к осветлению его поверхности за счет возникновения серебристой пленки Cu₃As, содержавшей 29,5 % As (Равич, Рындина, Шемаханская, 2001. С. 120–124). Учитывая скорость образования серебристого покрытия, нельзя исключить предположение о том, что древние мастера могли специального подвергать кинжалы осветляющей обработке, используя воздействие специальных реактивов. В пользу этого мнения говорит тот факт, что все «серебристые» кинжалы майкопской культуры происходят из погребений элиты общества, ранжированных присутствием золота и разнообразным набором уникальных даров (см. табл. 1, а также: Кореневский, 2004. С. 81, 82). Кроме того, все они изготовлены по одинаковой технологии и все имеют повышенное содержание мышьяка в сплаве (4–8 %), что заметно отличает их от кинжалов, лишенных покрытий: концентрация мышьяка в их металле колеблется в пределах 2–4 %[48] .

Приведенные доводы в пользу осознанного получения майкопскими мастерами мышьяковых покрытий становятся еще более весомыми, если вспомнить набор изделий, отличающихся идентичными структурными признаками из других регионов. В их ряду вновь оказываются кинжалы, а иногда и мечи, имевшие в древности особую престижную ценность. Обращает на себя внимание факт их датировки преимущественно III тыс. до н. э. Среди европейских древностей клинки с серебристой пленкой на поверхности представлены в культуре Лос Мильярес Испании (Rovira, James, 1993. P. 192), в культуре Мондзее Австрии (Budd, 1992. Р. 9, 10), в усатовском варианте позднего Триполье юго-западной части СНГ (Рындина, Конькова, 1982. С. 35–37). Тот же эффект серебристости был обнаружен на целой серии палестинских кинжалов и мечей конца III — начала II тыс. до н. э. (Shaiev, 1988. Р. 307–310).

Умение получать обогащенную мышьяком серебристую поверхность отличает продукцию анатолийских мастеров раннего бронзового века. Поверхностный серебристый слой украшает ряд кинжалов, датируемых первой половиной III тыс. до н. э. (Muhly, 1980. Р. 26). Он же присутствует на культовых фигурках буйволов из погребений в Хорозтепе (Smith, 1973. Р. 99).

В подходе к проблеме происхождения рассматриваемой технологии наиболее важно учитывать аналогии ей, связанные с кругом памятников одного культурно-хронологического пласта. Если принять во внимание уже давно прослеженное культурное единство Северного Кавказа и Передней Азии в период конца IV–III тыс. до н. э., то наиболее естественно акцентировать внимание на приведенных примерах