Археология и естественнонаучные методы. Сб. статей - Е. Черных

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 мышьяковых покрытий в пределах Малой Азии и Южного Леванта.

Один из редких для бронзового века случаев получения серебристого слоя на поверхности изделий связан с покрытием их оловом (лужение). Среди майкопских древностей зафиксированы три случая лужения, обнаруженные при металлографическом изучении сосудов. Два из них представлены обломками, по которым исходная форма не восстанавливается. Они открыты Н.И. Веселовским в конце XIX в. при раскопках кургана 1 у ст. Новосвободной (хранение ГИМ, инв. № 42405). Третий сосуд имеет вид кубка с округлым туловом и высоким цилиндрическим горлом, вдоль края которого проходит утолщенный, прямоугольный в сечении венчик (рис. 7). Горло отделено от тулова скругленным валиком. Сосуд снабжен низкой цилиндрической крышечкой, украшенной сверху расположенными по кругу отпечатками дуговидного штампа. Донная часть изделия утрачена.

Сосуд был обнаружен случайно, в размыве берега Кубани, неподалеку от многослойного поселения Чишхо[49]. Установить его связь с майкопскими напластованиями поселения невозможно. Конкретизировать комплекс, из которого он происходит, также не удается, хотя известно, что в нескольких километрах от места его находки расположен Псекупский могильник, включающий погребения майкопской культуры. В некоторых из них встречаются керамические кубки, неотличимые по форме от металлического сосуда (Кореневский, 2004. С. 177. Рис. 47, 2).

Майкопская принадлежность находки подкрепляется и составом ее металла, а точнее составом его внутренней матричной зоны, зафиксированной на установке Camebax. Согласно анализу, корпус сосуда изготовлен из низкомышьяковой бронзы (0,7 % Аз), которая по характеру примесей четко вписывается во вторую геохимическую группу майкопского металла, выделенную Е.Н. Черных по материалам Прикубанья (Черных, 1966. С. 31. Рис. 11). Однако, наружная часть сосуда уже при визуальном осмотре обнаружила свою неоднородность: по всей ее поверхности чередуются блестящие белые участки с участками красноватого цвета, характерного для низкомышьяковых сплавов. Рентгеноспектральное исследование показало, что осветленные зоны поверхности обогащены оловом и, скорее всего, связаны со слоем лужения.

Луженые сосуды отличаются эффектным серебристым блеском. Вероятно, они играли такую же престижную роль, как и сосуды из серебра. В этой связи приобретает особое значение поразительное сходство формы кубка из Адыгеи с некоторыми серебряными сосудами из большого Майкопского кургана, а также с сосудом из Старомышастовского клада (Мунчаев, 1994. С. 201. Табл. 51,3, 6. §; 52, 14). С.Н. Кореневский включает их в единую типологическую группу М-2, подчеркивая ее связь с местным металлопроизводством (Кореневский, 2004. С. 39).

Микроструктура двух шлифов, полученных поверхностной подполировкой пластинчатых срезов с тулова сосуда (шлифы 1 и 4, рис. 7), исследовалась после травления двумя разными реактивами. Один из них в виде раствора хромпика в серной кислоте выявил строение мышьяковой части поверхности сосуда (рис. 8, 1). В ее пределах хорошо видны крупные полиэдрические зерна (размер 0,06-0,09 мм), на фоне которых едва различимы сильно вытянутые в продольном направлении остаточные дендриты литой бронзы. Они фиксируют высокую степень ее деформации при кузнечной формовке тулова сосуда (70–80 %). Это наблюдение позволяет заключить, что оно было получено выколоткой из предварительно отлитого бронзового диска.