Металлургия на севере Чили

Древняя металлургия на севере Чили, входившем некогда в состав Инкской империи, изучена значительно меньше. Одно из исследований, проведенное тут в 2006 году, относится к металлургической зоне Сан-Бартоло.

Сан-Бартоло – заброшенный шахтерский поселок, расположенный примерно в 22 километрах к северу от города Сан Педро де Атакама, чуть восточнее пустыни Атакама. Он находится на высоте примерно 3000 метров над уровнем моря.

«Археологические данные свидетельствуют о том, что добыча в Сан-Бартоло была заброшена в период между XVI и XIX веками. Тем не менее, Сан-Бартоло снова эксплуатировался чилийскими шахтерами с 1850-х до 1970-х годов. Так как в Сан-Бартоло не было никакой эксплуатации месторождений в период между инками и современными разработками, все виды металлургических отходов, связанные с материалом периода инков, должны отражать детали инкской металлургической технологии без влияния испанской практики» (А.Алунни, «Исследование остатков медеплавильного производства в Сан-Бартоло, Чили»).

Рис. 106. Современная Атакама

Полноценных археологических работ здесь даже еще не проводилось – ученые просто собрали образцы для лабораторных исследований с поверхности земли. Собранные образцы включали шлаки различного состава, металлическую руду и обожженную глину – кусочек стенки печи.

«Один артефакт был идентифицирован как кусочек медной руды, состоящей из самородной меди и оксида меди. Другой артефакт был также идентифицирован как кусок медной руды, содержащую прожилки природных сульфидных минералов меди, оксида меди, хлорида меди и сульфат меди в качестве продукта выветривания. Эти данные позволяют предположить, что руда, использованная инками для выплавки металла, имела диапазон от сульфидов меди до оксидов меди, в том числе и самородную медь» (А.Алунни, «Исследование остатков медеплавильного производства в Сан-Бартоло, Чили»).

Состав образцов руды указывает на то, что в Сан-Бартоло (как и на севере Перу в Батан Гранде) скорее всего практиковалась совместная плавка руд сульфидной и оксидной меди. Сульфидная руда не выбрасывалась, а переплавлялась вместе с оксидными продуктами ее выветривания и непосредственно оксидной рудой.

Интересную информацию дал образец шлака, в котором оказались оксиды марганца MnO₂ (около 31% по весу) и кальция CaO (около 5% по весу).

«Металлографический и электронный анализы определили, что данный материал был некогда полностью расплавленным, подтверждая, что в шихту был добавлен флюс в виде MnO₂ и CaO в количестве, достаточном для снижения температуры плавления и вязкости расплава… Диоксид марганца является эффективным флюсом и, например, использовался в качестве добавок при выплавке меди на участке Тимна, Израиль, в эпоху поздней бронзы и раннего железного века. Присутствие лишь следов марганца (0,03-0,05% в виде MnO) в обоих кусочках руды в Сан-Бартоло указывает на то, что марганец не содержался в самой руде, а добывался из отдельного источника и добавлялся уже в процессе плавки» (А.Алунни, «Исследование остатков медеплавильного производства в Сан-Бартоло, Чили»).

Хотя не удалось найти каких-либо остатков топлива и сколь-нибудь целостно сохранившихся остатков печей, анализ собранных образцов показал, что местные металлурги использовали весьма эффективную конструкцию плавильной печи и столь же эффективное топливо.

«Тепловые исследования по расплавлению шлака и изучение поперечного сечения кусочка стенки печи показали, что плавильная печь по крайней мере частично имела толстые керамические стены, выдерживавшие высокую температуру – по крайней мере 1125^oC. Плавка проходила при температурах, которые могли слегка превышать 1125^oC, и при этой температуре шлак полностью расплавлялся, что позволяло полное разделение плотной металлической меди и более легкого шлака, который плавал над ней. Хотя определена температура, которая необходима для работы печи, я не могу определить, как металлурги добивались этой температуры, без доступа к остаткам плавильных печей. Возможно, результаты этого исследования подвинут археологов, которые предоставили мне артефакты из Сан-Бартоло, на то, чтобы вернуться на место и провести там раскопки, в ходе которых могут обнаружиться остатки плавильных печей, на которых работали инки» (А.Алунни, «Исследование остатков медеплавильного производства в Сан-Бартоло, Чили»).

Рис. 107. Пиролюзит (диоксид марганца) с дендритами

В 90-х годах ХХ века в пустыне Атакама был раскопан и исследован другой металлургический комплекс – Рамадитас, который располагается в долине Куатакондо. Это участок площадью около 3 гектаров, где добыча металла осуществлялась в небольших масштабах, а плавки проводились лишь на периодической основе. Тем не менее и здесь обнаружились признаки весьма совершенной технологии.

«…металлурги добились такой низкой вязкости шлака, что металл хорошо отделялся от шлака в процессе плавки. В ходе анализов был выявлен низкий процент чистой металлической меди в шлаках Рамадитас, а также почти оптимальное соотношение диоксида кремния к оксиду железа – фактор, который определяющий текучесть шлака. Обе эти характеристики являются индикаторами эффективной технологии. Археологи предположили, что эффективность выплавки меди может быть связана с высоким качеством медной руды в сухой пустыне Атакама, а также возможностью использования уайра – местной конструкции печи» (А.Алунни, «Исследование остатков медеплавильного производства в Сан-Бартоло, Чили»).

Металлургические центры обнаружены также на северо-западе Аргентины и на территории Боливии. Мы не будем здесь на них останавливаться подробно (тем более, что к боливийской металлургии мы вернемся позже), а лишь отметим, что там также технология выплавки металлов находилась на весьма высоком уровне и не только обнаруживает чрезвычайно большое сходство с металлургическими технологиями, которые использовались на севере Перу (в частности в Сан-Бартоло), но и обладает теми же странностями следования заранее готовому единому рецепту, которые мы ранее описывали.