Плавильня возрастом 3000 лет рассказала о высоких технологиях предков

Первое железо упало на людей в прямом смысле с неба — самородки извлекали из метеоритов, и они стоили дороже золота. Затем люди научились получать железо из руды. Но для этого им пришлось изрядно поэкспериментировать с медью.
Автор Hi-Tech Mail
Окрестности Квемо-Болниси (Кяпанакчи)
Место вблизи крупного села Квемо-Болниси на границе Грузиии и Азербайджана, где в конце 1950-х годов был обнаружен древний металлургический цех. Сейчас в селе проживают почти исключительно азербайджанцы, занимающиеся сельским хозяйством. До 1990 года село называлось Болус-Кяпанакчи. Источник: https://phys.org/

Исследование, проведенное учеными Крэнфилдского университета (Великобритания), проливает новый свет на технологический переход от бронзового века к железному. Эксперименты древних медников с богатыми железом породами способствовали тому, что цветная металлургия уступило место более прогрессивной на тот момент металлургии черной.

В работе, опубликованной в Journal of Archaeological Science, был проведен повторный анализ остатков металлургического производства, найденных на территории Южной Грузии: в плавильном цехе Квемо Болниси, которому около 3000 лет. Во время первоначального анализа в 1950-х годах в цехе были обнаружены груды гематита (минерала оксида железа) и шлака (отхода производства металла). Обнаружив гематит, советские первооткрыватели решили, что цех был местом ранней выплавки железа.

Географическое положение села Квемо-Болниси
Географическое положение села Квемо-БолнисиИсточник: Journal of Archaeological Science, 2025

Однако новые исследования показывают, что эти предположения были ошибочными. Вместо железа рабочие в Квемо Болниси выплавляли медь, используя оксид железа в качестве флюса — вещества, которое добавляют в печь для повышения выхода основного продукта — меди.

Эти открытия подтверждают давно обсуждаемую теорию о том, что железо как материал было открыто медниками. Данные свидетельствуют о том, что древние медники экспериментировали с железосодержащими минералами в печи, что стало важным шагом на пути к целенаправленной выплавке железа.

Подробная карта района села Квемо-Болниси
Подробная карта района села Квемо-Болниси (Кяпанакчи), составленная советскими археологами, с указанием источников железной и медной руды.Источник: https://www.sciencedirect.com/

Хотя железный век ознаменовал начало повсеместного производства изделий из железа, сам металл не был чем-то новым. Железные артефакты были найдены в археологических источниках бронзового века. Самый известный из них — кинжал с лезвием из железа и рукоятью из золота и горного хрусталя, найденный в гробнице египетского фараона Тутанхамона.

Но самые ранние железные предметы были выкованы из самородного металлического железа, которое встречается в метеоритах, а не добыто из железной руды путем плавки. Из-за своей редкости железо на том этапе истории ценилось выше золота.

Минерал гематит
Блестящий минерал гематит использовался в качестве флюса при выплавке меди. Его необычный внешний вид, возможно, привлекал внимание древних шахтеров и старателей. Фото: доктор Натаниэль Эрб-СатуллоИсточник: https://phys.org/

Развитие рудной металлургии изменило положение вещей. Железо — один из самых распространенных элементов на Земле, хотя в природе металлический железо встречается очень редко. Способность извлекать железо из руды и перерабатывать его в полезные изделия, такие как инструменты или оружие, стала одним из определяющих технологических преобразований в истории человечества.

Железо — важнейший промышленный металл в мире, но отсутствие письменных источников, склонность железа к ржавлению и недостаток исследований в области производства железа затрудняют поиск первоисточника черной металлургии.

электронная микроскопия
Для анализа химического состава, минералогии и микроструктуры образцов использовался сканирующий электронный микроскоп. Автор: доктор Натаниэль Эрб-СатуллоИсточник: https://phys.org/

Именно это делает стоянку в Квемо Болниси такой интересной. Это свидетельство намеренного использования железной руды в процессе выплавки меди. Мастера понимали, что оксид железа — геологическое соединение, которое в конечном счете будет использоваться в качестве руды для выплавки железа, — это отдельный материал, и экспериментировали с его свойствами в печи.

В такого рода исследованиях есть прекрасная симметрия: мы можем использовать методы современной геологии и материаловедения, чтобы понять, как мыслили древние ремесленники и рудознатцы. И мы можем сделать все это с помощью анализа шлака и гематита — отходов, которые выглядят как бесформенные бесполезные комки.
Натаниэль Эрб-Сатулло
археолог

Ранее мы рассказали, как жили на рубеже бронзового и железного веков монгольские скотоводы.