камасита (a-Fe, феррита, и 5–7 % Ni), причем камасит и теанит (?-Fe, аустенит, 30–50 % Ni) образуют видманштеттную структуру. С помощью электронного микроскопа различаются обе фазы камасита, теанит и фосфорные включения (Fe, Ni3P), сульфиды (FeS), карбиды (Fe, Ni3C) и силикаты. Последние по составу отличаются от силикатов, наблюдаемых в кричном железе. По этим признакам можно определить железо метеоритного происхождения даже в полностью корродированных предметах.
На территории Богемии и Моравии нет данных о раннем использовании метеоритного железа. Единственный фрагмент железа XV–XVI вв., найденный в Праге, имеет содержание никеля 4.3 % в зоне темного мартенсита и 19.5 % при слабой протравливаемости полос. Находку следует относить к средневековью, независимо от того, был ли изготовлен предмет из метеоритного или металлургического железа. Концентрация никеля в этом фрагменте находится в пределах, характерных для метеоритного железа, однако, его исследование было проведено недостаточно всесторонне. Следует учитывать, что имеются и другие предметы с подобным содержанием никеля, несомненно относящиеся к средневековью и при этом изготовленные из металлургического железа. Это упоминавшийся топор из Бреслав-Поганско, в котором среди обычного железа (без никеля) выделяется небольшой участок металла в сварном шве с 11.3 % Ni, а в окружающей его перли-ферритной структуре содержится 3.7 % Ni (рис. 2,
Ранние находки изделий из метеоритного железа известны на территории России. Наиболее ранние предметы происходят из Болдырева в Южном Приуралье (Оренбургская обл.). Это долотовидный предмет (рис. 3, 2) с 9.45 % Ni и 0.67 % Со, а также лезвие с 5.5 % Ni и 0.52 % Со, закрепленное в бронзовой рукояти. Находки датируются около 1800 г. до н. э. Железное лезвие из Бичкин Булука в степях Калмыкии имеет концентрацию никеля 3.65 % Ni и 0.5 % Со.
Часто участки высокой концентрации никеля спорадически выявляются в сварных швах. Обычно это предметы с многослойной структурой. Такие поковки изготовлены из пакетных заготовок; при шлифовке и травлении может проявляться их красивая структура похожая на дамаск. Одна из наиболее известных находок этого типа — топор из Кьюла (I–IV вв. н. э.). В полосчатой структуре топора присутствует мартенсит с 5 % Ni и 0.7 % Со, а также полосы с 0.6 % Ni и 0.3 % Со. Возможно, что топор изготовлен из заготовки, в состав которой входило металлургическое железо как с высоким, так и с низким содержанием никеля. Существует и другой путь получения такой или близкой полосчатой структуры — пакетование металла, разогретого в горне (при условии, что в железе присутствует никель, хотя бы в небольшом количестве). В Техническом музее Брно проводился эксперимент по выплавке железа и изготовлению ножа из полученной крицы (рис. 4). Концентрации никеля в руде были ниже порога чувствительности приборов, заготовка имела полосчатую структуру, в которой присутствует около 2 % Ni и 1,3 % Со.
Операция пакетования была повторена кузнецом 8 раз, однако число различимых полос металла соответствовало 4 или 5 циклам кузнечной сварки. Очевидно, простота процесса способствовала его широкому применению в древности. Можно считать, что получение полосчатой структуры при наличии подходящей руды не составляло трудности. Среди археологических находок с территории Чешской республики сходная полосчатая структура зафиксирована на кельтском долоте из Старе Градиско. Выявлены многочисленные полосы металла с содержанием никеля в полосах перлита от 2,5 % до 3.4 %. Предполагается, что в рудах, использовавшихся кельтами, имелся никель в заметном количестве.
Попытки установить источники железа археологических находок предпринимались неоднократно, в основном по химическому составу микроскопических шлаковых включений. Этот метод дал хорошие результаты. Е. Пясковский анализировал концентрации Р, Mn, Ni, Si.
Изучение микропримесей никеля и кобальта также продуктивно. Одним из первых обратил внимание на концентрации никеля Б.А. Колчин: уже в 1953 г. он сделал попытку применить анализ на никель для определения источников железа. Им установлено, что небольшие примеси никеля в изделиях характерны для района Смоленска, в частности, для вещей из Гнездовских курганов X в. Из 15 исследованных образцов 9 содержали никель. Поскольку никель является природной примесью, Б.А. Колчин считал, что все эти находки относятся к одной геологической зоне. Поскольку уже тогда считалось, что гнездовские находки местного производства, следовательно, предполагалось использование местных смоленских руд. Что касается других регионов, то здесь ситуация иная. По одному случаю присутствия никеля отмечено на юге и на севере Древней Руси, еще по одному — в материалах Владимирских и Михайловских курганов. Отсюда возникло предположение Б.А. Колчина об импортном характере михайловского меча (из района Смоленска), поскольку местные железные руды не содержат никеля (рис. 5).
Изучая железные изделия Великой Моравии и более раннего периода (VIII–X вв.), Р. Плейнер выделил 8 групп материала в соответствии с химическим составом металла и описал соответствующие рудные источники, которые могли использоваться в ту эпоху. Он также учитывал группу материала с повышенным содержанием никеля. Находки, для которых характерны повышенные концентрации никеля (0.07-0.3 % Ni), а также предметы с повышенным содержанием никеля и фосфора (0.12-0.3 % Ni и 0.09- 0.27 % Р) могли изготавливаться из железных руд с повышенным содержанием никеля, известных на западе Моравии в районе Брно. Изделия с высокими показателями никеля и меди (0.04-0.27 % Ni и 0.08 0.86 % Си), или никеля, меди и фосфора (0.05 -0.35 % Ni, 0.06-0.94 % Cu и 0.06-0.53 % Р) могли быть изготовлены из руд восточной части Малых Карпат на юго-западе Словакии. При этом Р. Плейнер отмечал, что его выводы имеют предварительный характер, учитывая трудность определения источников металла. То же относится и к упоминавшейся работе Б.А. Колчина.
Следует упомянуть работу Р.Ф. Телекота о железных изделиях из Швеции. Хольмквист выделил четыре статистических группы находок, исходя из концентрации никеля и кобальта: I — Ni < 0.03 %; Со < 0.015 %; II — Ni < 0.03 %; Со = (0.015 to 0.04)%; III — Ni < 0.03 %; Со > 0.04 %; IV — Ni < 0.1 %; Со > 0.04 %. Установлено, что товарные крицы с территории Северной Швеции соответствуют группе IV, на Готланде присутствуют крицы группы II. В целом, характер распределения групп I, II и III нечеткий. Не вызывает сомнения, что товарные крицы IV группы скорее всего изготовлялись из местных руд, хотя точно локализовать месторождения пока не удалось.
Как показал Р. Плейнер, низкие концентрации никеля в древних и средневековых железных изделиях встречаются часто (рис. 6). Отмечу, что в коллекциях средневековых предметов из Праги XIV–XV вв., а также из памятников Градишко в Давле — Секанка (XIII в.) и Мутейовице (XIII в.) преобладают изделия с содержанием никеля ниже 0,1 %. На более ранних памятниках (Латен — XI в.) доли изделий с содержанием никеля как ниже, так и выше этой границы, как показывает статистический бинарный анализ, приблизительно равны.
