В поисках железных рудников: геоархеологический взгляд

Поиск железорудной базы Шайтанского археологического комплекса, являвшегося крупнейшим железоделательным центром в Западной Сибири во II тыс. н.э. Выявление использовавшейся руды по данным геохимических анализов. Идентификации средневековых рудников.

Рубрика Геология, гидрология и геодезия
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 25.01.2021
Размер файла 896,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

В ПОИСКАХ ЖЕЛЕЗНЫХ РУДНИКОВ: ГЕОАРХЕОЛОГИЧЕСКИЙ ВЗГЛЯД

Евгений Вячеславович Водясов,

Евгения Михайловна Асочакова

Аннотация

железорудный шайтанский археологический геохимический

Описан поиск железорудной базы Шайтанского археологического комплекса, являвшегося крупнейшим железоделательным центром в Западной Сибири во II тыс. н.э. Отдельное внимание уделено проблеме выявления использовавшейся руды по данным геохимических анализов. Проведенная аналитика подтвердила эффективность использования соотношения Mn0/Ti02 для идентификации средневековых рудников. На основе геохимических анализов установлено, что население Шайтанского металлургического комплекса в XXVII вв. разрабатывало одновременно два рудника, находящихся в радиусе 40 км: Киреевское проявление сидерита и Поздняковское месторождение болотных руд. В археологии Западной Сибири традиция использования различных руд одним населением выявлена впервые. Сделано предположение, что широкое освоение шайтанскими металлургами разных руд обусловлено качеством производимого железа. Болотные руды Поздняковского месторождения, в отличие от сидеритовых руд Киреевского проявления, богаты марганцем (1,2-13%), который повышал прочность и твердость изделия. Отмечена большая редкость таких руд в Северной Евразии. Вероятно, по этой причине количество поздня- ковской руды и шлаков с повышенным содержанием марганца (1-8,2%) преобладает на памятниках Шайтанского комплекса. Высказана гипотеза, что поселения металлургов могли специально возникнуть в таежной зоне Томского При- обья для разработки этой редкой и богатой руды. Анализ археологических, этнографических и письменных источников позволил установить, что традиция синхронного использования различных руд в индигенных культурах Западной Сибири возникла на рубеже I--II тыс. н.э. и существовала непрерывно вплоть до конца XIX - начала XX в.

Ключевые слова: Шайтанский металлургический комплекс, металлургия железа, железные рудники, Западная Сибирь, эпоха Средневековья

Введение

Выявление и изучение железорудных источников для определенных металлоносных культур помогают не только глубже понять древние технологии и развитие инженерной мысли, но также часто являются «ключом» к разгадке системы расселения древних металлургов и освоения конкретных экологических пространств в различные времена.

При всей озвученной научной значимости трудно найти менее исследованную область в российской археометаллургии, чем проблема поиска и выявления древних рудных источников железа. До сих пор малообъясним факт того, что в настоящее время медные рудники являются предметом многочисленных успешных исследований (Зайков и др., 2005; Григорьев 2007; Зайков, Юминов, Ткачев 2012; Анкушев и др. 2018), тогда как железные рудники фактически выпадают из поля зрения российских ученых.

Количество отечественных археологических работ по выявлению железорудных ресурсов исчисляется единицами (Наумов 2008; Коноваленко и др. 2010; Снопков и др. 2012; Эбель 2014; Семыкин 2015; Matasova et al. 2017). К сожалению, в большинстве работ отсутствуют данные о химическом составе железных руд, продуктов выплавки и шлаков, а также нет характеристики составов руд, найденных на археологических памятниках и железорудных месторождениях.

Многие выводы об использовании в древности тех или иных рудных источников строятся лишь на простом географическом анализе местности по следующему принципу: металлурги использовали рудник, который был ближе. Однако это не всегда соответствовало реальности, что подробно освещено ниже.

Целью настоящего исследования является выявление железорудной базы Шайтанского металлургического комплекса, являвшегося в Средневековье крупнейшим железоделательным центром во всей Западной Сибири (Vodyasov et al. 2015; Vodyasov, Zaitceva 2015; Водясов, Зайцева 2017).

Шайтанский металлургический комплекс расположен в Кожевни- ковском районе Томской области, в правобережье Оби, рядом с устьем р. Таган. Он включает в себя шесть городищ (Шайтан-I, -II, -III, -IV, Усть-Шайтан, Усть-Таган), пять поселений (юрты Таганские, Шайтан-I, Андрава-I, -II, -III) и два курганных могильника (Шайтан-II, -III). По имеющимся сегодня археологическим материалам и результатам радиоуглеродного анализа, появление черной металлургии в урочище Шайтан датируется X-XI вв. и связывается с крупными миграциями тюркоязычного населения из «степной» части, возможно, с территории Верхнего Прииртышья (Водясов 2018). К эпохе XI-XIV вв. относятся городища Шайтан-I, -II, -IV, Усть-Таган, поселение Шайтан-I. В XIV- XV вв. следы металлургии зафиксированы на городище Шайтан-III и могильнике Шайтан-II (Водясов 2012, 2018; Барсуков 2016; Vodyasov et al. 2015; Zaitseva, Vodyasov 2015). Юрты Таганские, предварительно, могут быть отнесены к эпохе XVII-XVIII вв.

Материалы археологических раскопок памятников Шайтанского комплекса показали, что металлурги добыли приблизительно 15 т железной руды, которая была способна дать им порядка 3 т железа. При этом раскопками исследовано менее 2% огромной площади, занимаемой Шайтанским комплексом памятников (более 10 га). К тому же многие памятники до сих пор не подвергались раскопкам. Учитывая это, имеются все основания говорить о Шайтанском металлургическом комплексе как о феномене на фоне средневековых культур Евразии.

На севере Шайтанского комплекса расположено Киреевское проявление сидерита - пригодное и легкодоступное месторождение качественной железной руды (рис. 1). Киреевское проявление сидерита расположено в Кожевниковском районе Томской области в 1 км южнее пос. Киреевск. Здесь, в обнажениях надпойменной террасы р. Оби, известном как Киреевский Яр, на протяжении 2-3 км вверх по реке встречается пласт сидеритовой руды мощностью от 0,2 до 0,5 м. Помимо коренных выходов железной руды большое количество обломков встречается в подстилающей пляжной россыпи Оби на протяжении нескольких километров. Обломки сидеритовой руды буквально целым слоем застилают берег практически вдоль всего Киреевского Яра.

Один из памятников Шайтанского микрорайона (городище Усть- Таган) расположен непосредственно на месторождении, вероятнее всего, с целью добычи руды и ее охраны (Водясов 2018).

Естественно, такая близость легкодоступной руды стало решающим фактором сложившегося предположения о том, что Киреевское проявление сидерита и являлось единственным реальным рудным источником металлургии Шайтанского комплекса (Коноваленко и др. 2010). Однако, на наш взгляд, проблема рудной базы требует более детального анализа с широким привлечением естественно-научных анализов. К тому же химические анализы руды из самого месторождения вплоть до настоящего исследования сделаны не были.

Материалы и методы

За период исследования (2006-2018 гг.) черной металлургии Шай- танского комплекса были получены обширные материалы по химическому составу найденных руд и шлаков (табл. 1-5). Всего проанализировано 68 образцов рентгенофлуоресцентным и количественным спектральным методами. Аналитические исследования проводились в ЦКП «Аналитический центр геохимии природных систем» геологогеографического факультета Томского государственного университета (ЦКП АЦГПС ГГФ ТГУ).

Отдельного внимания заслуживает проблема сравнительного анализа состава руды и шлака. Методика определения исходной руды по анализу шлака крайне важна, так как на археологических памятниках железная руда не всегда бывает найдена, и не редки случаи, когда все следы металлургии представлены одними шлаками.

Рис. 1. Схематический план расположения памятников черной металлургии Шайтанского археологического комплекса и месторождений железной руды

Результаты количественного спектрального анализа железных руд Шайтанского комплекса, мае. %

пп

Веществен- ный состав

Элемент

Ге

общ.

РЬ

Си

Мп

V

Со

Сг

гг

Ті

Мр

А1

Са

77.0.

0,0003

0,0001

0,0003

0,0005

0,002

0,001

0,0005

0,003

0,0003

0,003

0,0003

0,0003

0,001

Образец

Могильник Шайтан II

1

Гетит

МШII К.6

45,53

0,0003

0,0011

1,453

0,0041

0,002

0,0012

0,0049

0,039

0,226

0,0066

0,149

1,39

0,132

2

Сидерит

МШII К.7 № 272

47,68

0,0003

0,0017

0,635

0,0029

0,002

0,0012

0,002

0,037

0,064

0,006

0,052

0,66

0,132

3

Гетит

МШ II К.7 № 272

-

0,0013

0,91

0,0038

0,002

0,0012

0,0036

0,091

0,1

0,0073

0,072

0,85

0,035

4

Гетит

МШ II Кв. 43-44

Мет об. 2

-

0,0003

0,0013

1,151

0,0028

0,002

0,0012

0,002

0,037

0,081

0,007

0,061

0,69

0,081

5

Сидерит

МШПКв. 4344 №433

-

0,0003

0,0009

1,453

0,0026

0,002

0,0016

0,0006

0,041

0,153

0,0073

0,072

0,72

0,077

6

Сидерит

МШПКв. 4344 №433

-

0,0004

0,0016

0,952

0,0037

0,002

0,0027

0,0022

0,052

0,216

0,006

0,069

0,92

0,14

7

Гетит

МШІІКв. 19 №379

-

0,0003

0,003

0,663

0,0039

0,002

0,0016

0,0012

0,028

0,088

0,007

0,044

0,66

0,182

8

Гетит

МШ II К.6 № 151

48,94

0,0003

0,0015

1,151

0,005

0,002

0,0016

0,0026

0,037

0,074

0,007

0,055

0,78

0,06

9

Сидерит

МШ II К.6 №261

-

0,0003

0,0016

1,673

0,0063

0,002

0,0012

0,001

0,045

0,081

0,0073

0,075

0,75

0,124

10

Гетит

МШ II К.6 №261

47,04

-

0,0011

0,83

0,0035

0,002

0,0012

0,0025

0,037

0,121

0,0079

0,052

0,78

0,038

11

Гетит

МШ II К.6 № 69

-

0,0004

0,0024

3,285

0,0042

0,002

0,0023

0,0026

0,055

0,26

0,0101

0,124

1,08

0,109

12

Сидерит

МШ II К.6 № 151

46,29

0,0003

0,0008

1,557

0,0039

0,002

0,0012

0,0014

0,064

0,117

0,0079

0,052

0,64

0,149

13

Гетит

МШ II К.6 № 151

-

0,0004

0,0007

0,869

0,0041

0,002

0,0012

0,0019

0,05

0,092

0,0076

0,055

0,56

0,026

14

Гидрогетиг

МШ II К.9 № 821

43,62

0,0003

0,0012

1,955

0,0043

0,002

0,0012

0,0023

0,082

0,216

0,0099

0,099

0,85

0,104

15

Гетит

МШ П 2006 К.9№ 100

48,12

0,0003

0,0007

0,952

0,0043

0,002

0,0012

0,0028

0,11

0,112

0,0102

0,058

0,72

0,035

16

Гетит

МШ II № 285

-

0,0004

0,0008

0,793

0,0037

0,002

0,0012

0,0006

0,032

0,121

0,0082

0,039

0,82

0,045

17

Гетит

МШ II № 281

49,09

0,0003

0,0007

1,673

0,0051

0,002

0,0012

0,0012

0,1

0,153

0,0086

0,064

0,66

0,064

18

Сидерит

МШП 2006 К.7 №379

48,39

0,0003

0,0006

0,758

0,0028

0,002

0,0012

0,0009

0,039

0,084

0,0057

0,069

0,54

0,17

19

Гетит

МШП 2006 К.7 №379

-

0,0003

0,0007

0,536

0,0035

0,002

0,0012

0,0011

0,037

0,141

0,0076

0,034

0,75

0,03

Городище Шайтан II

20

Гетит

ГШІІ

47,54

0,0003

0,0012

0,536

0,0043

0,002

0,0012

0,0007

0,035

0,181

0,0086

0,049

0,92

0,095

21

Сидерит

ГШII подъемка

45,86

0,0004

0,0011

0,514

0,0035

0,002

0,0012

0,0012

0,032

0,216

0,0076

0,084

0,82

0,082

22

Гетит

ГШII подъемка

45,37

0,0003

0,0014

0,83

0,0041

0,002

0,0016

0,0019

0,05

0,198

0,0076

0,102

1,28

0,056

23

Гётит

ГШIII № 1381

50,57

0,0003

0,0015

1,283

0,0038

0,002

0,0012

0,0006

0,041

0,096

0,0128

0,046

0,66

0,125

24

Гётит

ГШIII № 539

-

0,0006

0,0025

1,557

0,0052

0,0163

0,0016

0,029

0,032

0,286

0,0185

0,09

0,88

0,807

25

Сидерит

ГШ III №817

-

0,0003

0,0044

0,793

0,0048

0,002

0,0025

0,0013

0,058

0,153

0,0148

0,066

0,89

0,104

26

Гётит

ГШ III № 2603

49,94

0,0003

0,0023

0,693

0,0039

0,002

0,0016

0,0022

0,041

0,081

0,0096

0,055

0,72

0,114

27

Гётит

ГШ III № 980

46,58

0,0003

0,0016

1,044

0,0054

0,002

0,0038

0,0007

0,128

0,104

0,0102

0,075

1,04

0,14

28

Гётит

ГШ III №2304

49,73

0,0003

0,0018

0,793

0,006

0,002

0,018

0,0019

0,032

0,104

0,0092

0,102

1,18

0,114

29

Гётит

ГШ III №1861

50,85

0,0003

0,0019

0,758

0,0046

0,002

0,0016

0,0012

0,095

0,147

0,0113

0,061

0,92

0,077

Примечание. Здесь и в табл. 4 Ре общ. - рентенофлуоресцентный анализ, остальные - спектральный анализ. П.О. - предел обнаружения, минимальная концентрация, которую можно обнаружить данным методом. «-» - элемент не обнаружен. 1 г/т = 0,0001%. Исследования проводились в ЦКП АЦГПС ГТФ ТГУ. Аналитик - Агапова Е. Д., инженер ЦКП АЦГПС ГГФ ТГУ.

Таблица 4

Результаты количественного спектрального и рентгенофлуоресцентного анализа железных шлаков, мае. %

п/

п

Элемент

Ре

общ.

РЬ

Си

Мп

V

Со

Сг

гг

Ті

Ва

Мр

А1

Са

Р

П.О.

образец

0,0003

0,0001

0,0003

0,0005

0,002

0,001

0,0005

0,003

0,0003

0,003

0,01

0,0003

0,0003

0,001

0,08

Могильник Шайтан II

1

МШІІК.10

№308

22,3

0,0003

0,004

1,673

0,0056

0,002

0,0012

0,0005

0,11

0,591

0,0063

0,026

0,3

2,26

1,13

0,276

2

МШII К.7 №292

48,14

0,0007

0,005

>5,

0,0076

0,002

0,0027

0,0005

0,176

0,974

0,007

0,038

>3

>3

1,78

0,109

3

МШПКв. 62-63 №231

46,45

0,0003

0,0052

6,363

0,0056

0,002

0,0018

0,0005

0,095

0,64

0,0051

0,023

0,67

2,86

1,02

0,302

4

МШІІК.10

№582

45,29

0,0007

0,0037

4,649

0,0028

0,002

0,0014

-

0,048

0,418

0,0057

0,018

0,56

2,07

0,91

0,358

5

МШ II К.6 №519

0,0041

0,018

0,229

0,0348

0,002

0,0048

0,0082

0,023

0,67

0,0117

0,047

>3

>3

1,89

0,156

Городище Шайтан III

6

ГШШ № 1093

0,0012

0,0034

0,163

0,02

0,003

0,011

0,0017

0,071

0,91

0,0079

0,074

2,77

>3

1,67

0,302

7

ППШ№347

40

0,0016

0,02

0,474

0,0029

0,002

0,0012

0,0019

0,017

0,478

0,0185

0,067

2,25

>3

>5

>3

8

ППШ№426

29,1

0,0003

0,01

1,044

0,0024

0,002

0,0012

-

0,043

0,198

0,0079

0,04

1,22

2,17

2,73

1,03

9

ГІПІІІ № 3202

39,15

0,0027

0,017

0,245

0,01

0,0022

0,0035

0,0057

0,027

0,57

0,0116

0,045

>3,

>3

3

0,276

10

ГІПІІІ

№3171

46,99

0,0007

0,01

1,151

0,0028

0,0025

0,0012

0,0022

0,074

0,207

0,0099

0,024

1

2,17

1,34

0,635

Городище Шайтан IV

ПІГІПІУ

15,5

0,0028

0,0087

0,725

0,00394

0,002

0,011

0,0061

0,121

0,75

0,0092

0,045

>3,

>3

2,12

1,5

Поселение Шайтан І

12 |ПШІКв2г.З

11,58

0,0003

0,0054

3,92

0,0036

0,002

0,0023

0,0005

0,091

0,591

0,0051

0,034

0,4

2,48

1,13

0,302

Юрты Таганские

13

Юрты

Таганские

14,19

0,005

0,011

0,221

0,0077

0,002

0,0367

0,014

0,149

0,95

0,0096

0,069

>3,

>3

2,86

0,156

Таблица 5

Химический состав железных руд Поздняковского месторождения, мас. %

SiO2

Al?O3

Fe2O3

TiO2

CaO

MgO

MnO

S

H2O

1

11,83

4,57

61,13

0,19

1,8

-

1,19

0,02

10,72

2

9,28

2,88

68,86

0,17

1

1,08

4,61

0,01

14,58

3

6,88

4,31

50,48

0,13

1,47

0,28

12,96

0,03

11,57

4

6,71

3,38

64,5

0,17

1,15

2,16

8,33

0,02

18,08

5

10,75

6,11

53,2

0,36

1,25

0,27

12,61

0,04

12,5

6

6,49

2,38

70,45

0,2

0,46

0,44

3,86

0,01

12,32

7

10,79

4,8

59,87

0,2

1,56

1,19

5,81

0,02

13,78

8

16,36

3,43

50,46

0,28

0,86

2,49

10,12

0,03

12,58

Источник: Сидоров А.Ф. Поздняковское месторождение болотных железных руд (отчет о работах Поздняковской геолого-разведочной партии за 1942 г.). Томск, 1943 (фондовая).

Естественно, будет неверным просто сравнить количество каждого элемента в руде и шлаке, потому что их содержания разительно отличаются (Водясов, Зайцева, 2017). В целом шлаки более обогащены микроэлементами, что объясняется природой их формирования. К тому же на состав шлаков влияет не только руда. Так, часть фосфора (P), кальция (Ca) и калия (K) может перейти в шлак из используемого топлива, а часть алюминия (Al) - обогатить шлак за счет глиняных стенок горна (Semeels, Crew 1997; Crew 2007). На состав шлака влияют также используемые технологии, связанные с количеством потребляемого древесного угля, размером горна, силой дутья, использованием флюсов и т.д.

Одним из важнейших элементов в шлаке, помогающих установить исходную руду, является марганец (Olovcic et al. 2014: 866). Именно марганец практически полностью переходит из руды в шлак (Pleiner 2000: 252), при этом, в среднем, содержание Mn в шлаке в два раза превышает его содержание в используемой руде (Serneels, Crew 1997: 79, 82). Данный факт способствует идентификации древнего рудника для определенного археологического памятника, однако не во всех случаях, поскольку разные руды могут быть близки по содержанию марганца.

Для установления рудной базы успешным методом является сравнение не каждого элемента в руде и шлаке, а соотношения в парах или группах отдельно для руд и шлаков. Часто анализируются различные отношения оксидов MnO/TiO2, MnO/MgO, Al2O3/CaO, K2O/MgO, SiO2/Al2O3, MgO/Al2O3 (Serneels, Crew 1997; Ingoglia, Triscari, Sabatino 2008; Charlton et. al 2013; Olovcic et al. 2014). Общий принцип заключается в том предположении, что соотношение определенных элементов в руде и выплавленных из нее шлаков должно быть одинаковым. В нашем случае, наиболее эффективным для идентификации средневековых рудников оказалось соотношение MnO/TiO2.

Результаты и обсуждение

Исследование вещественного состава железных руд Шайтанского комплекса показало, что главными минералами являются гетит, гидро- гетит и реже сидерит (см. табл. 3). Гетит и гидрогетит возникают при окислении железосодержащих минералов и сидерита в том числе. Содержание главного компонента Бе общ. варьирует от 43,62 до 50,85%, максимальные количества характерны для гетитовых руд.

Железные руды, обнаруженные на различных памятниках Шайтан- ского археологического комплекса, по своему составу можно условно разделить на две группы. К первой группе относятся руды с невысоким содержанием МпО (не более 0,5%) и содержанием Ті02 0,5-0,75% (табл. 2, 3; рис. 2). Руда этой группы встречена только на городище Усть-Таган, которое как раз расположено на Киреевском проявлении сидерита, однако, принимая во внимание особенности перехода марганца и титана из руды в шлак, население, оставившее городища Усть-Таган, Шайтан-ІІІ, -IV, юрты Таганские и могильник Шайтан-11, пользовалось одним и тем же месторождением руды, о чем говорят анализы металлургических шлаков, которые также условно относятся к первой группе (рис. 2).

Рис. 2. Две группы железных руд и шлаков, диагностирующих использование двухрудных источников по соотношению МиО/ТЮ2 (ромбы - руды, круги - шлаки)

Полное тождество состава руды первой группы и руды из Киреевского проявления сидерита (см. табл. 1) подтвердило существовавшую гипотезу о том, что киреевская руда являлась рудным источником шай- танской металлургии (Коноваленко и др. 2010).

Использование металлургами Шайтанского комплекса расположенной вблизи киреевской руды выглядит логичным и простым. Однако наблюдения показывают, что существовал и другой тип руды, используемый на шайтанских поселениях.

Руду второй группы отличает повышенное содержание МпО (0,73,5%) по сравнению с рудой из Киреевского проявления сидерита. Содержание ТЮ2, наоборот, меньше, чем в киреевской руде, и не превышает 0,35% (рис. 2). Руда с повышенным содержанием марганца и малым содержанием титана встречена на городищах Шайтан-11, Шайтан- 111, поселении Шайтан-1 и могильнике Шайтан-11. Об использовании руды второй группы говорят также выплавленные из нее железные шлаки второй группы с высоким содержанием МпО (1-8,2%).

Другой химический состав руды и шлаков второй группы показывает, что металлурги Шайтанского комплекса использовали несколько типов железных руд. При этом важно, что, несмотря на географическую близость Киреевского проявления сидерита, количество руды и шлаков второй группы на шайтанских памятниках превалирует.

В поисках нового открытого рудника для металлургии Шайтанского комплекса мы обратились к геологической литературе (Сидоров 1943; Хахлов, Рогозин, 1949; Иванов, Чернышев, Смоленцев, 1959; Артемьева, 1962; Асочакова, Коноваленко, 2010) и обнаружили, что единственной рудой во всем Приобье с близким содержанием марганца и титана является Поздняковское месторождение болотных руд (см. табл. 5, рис. 2), расположенное в 40 км к северу от Шайтанского археологического комплекса.

Поздняковское месторождение находится в Шегарском районе Томской области на правой пойменной террасе р. Оби в 1,3 км к югу от с. Поздняково (см. рис. 1). Первое научное описание (1941 г.) этих железных болотных руд принадлежит геологу К. А. Иванову (Сидоров 1943: 3). Месторождение находится на пойменной террасе Оби высотой 1-2 м от зеркала воды, поэтому во время весенних паводков почти всегда заливается. Обнаруженные 12 рудных тел, возраст которых определен как верхнечетвертичный, расположены вдоль берега реки на разных от него расстояниях (максимум 300-400 м от воды) и занимают общую площадь 0,4 км2 (Сидоров 1943: 9-10).

Рудные тела залегают горизонтально, имеют довольно ровные верхние поверхности, которыми они выходят на перекрывающий их маломощный растительный слой или непосредственно на современную дневную поверхность, большей частью в обнажениях берега. Мощность линз здесь варьируется от 0,1 до 1 м. В сложении правой пойменной террасы р. Оби на участке Поздняковского месторождения принимают участие молодые, верхнечетвертичные рыхлые образования, представленные илисто-глинистым материалом, тонко- и среднезернистыми песками, реже - галечниками, торфом и растительным слоем и заключенными в них болотными железными рудами.

Среднее содержание окиси железа в проанализированных образцах железной руды составило 56%, что говорит о хорошем качестве данной руды для производства железа. Для пяти рудных тел подсчитаны запасы в 10 тыс. т (Иванов, Чернышев, Смоленцев 1959: 378).

Таким образом, благодаря комплексным геоархеологическим исследованиям удалось установить, что население Шайтанского комплекса разрабатывало сразу два месторождения железных руд (Киреевское проявление сидерита и Поздняковское месторождение болотных руд).

Интересен вопрос о причинах одновременного использования двух месторождений руды. По всей видимости, средневековым металлургам было известно, что разные по составу руды способны дать разное по качеству железо. Известно, что железо, полученное из богатых марганцем железных руд, высоко ценилось за его превосходное качество, так как марганец повышал прочность, твердость изделия и его устойчивость к коррозии (Iles 2014). Богатые марганцем железные руды, доступные для древнего и средневекового населения, являлись большой редкостью в Евразии. По крайней мере, нам не известны другие железные руды, как и археологические шлаки с повышенным содержанием марганца в Западной Сибири. Это объясняет столь активное использование населением Шайтанского комплекса Поздняковского месторождения для производства высоких по прочности и качеству изделий. Не исключено, что поселения металлургов могли специально возникнуть в таежной зоне Томского Приобья для разработки этой редкой и богатой руды.

О разработке тюркскими плавильщиками одновременно разных рудников свидетельствуют письменные источники. В первой трети XX в. старики-тубалары (север современной Республики Алтай) рассказывали, что в прошлом плавильщики добывали железо из разных гор. Одни руды давали мягкую ковкую сталь, из других получалась хрупкая сталь (Потапов 1933: 28). Якутским металлургам были известны болотные руды, которые залегали неглубоко под землей, и сидеритовые руды, которые добывались по берегам рек из обнажений. Плавильщики прекрасно понимали, что разные типы железных руд влияют на качество и свойство выплавляемого железа. Одни руды шли на изготовление ножей, из других делали гвозди, третьи лучше всех подходили для изготовления топоров (Струминский 1948). Иногда получалось прекрасное мягкое железо, иногда высокого достоинства сталь, но чаще всего - гибкая, и вместе с тем доступная закалке сталь, которую якуты ценили выше остальных. Именно по этой причине якуты предпочитали добывать сидеритовые руды по берегам рек (Серошевский 1993: 368).

Письменные этнографические источники демонстрируют, что железорудные месторождения Сибири влияли на систему расселения металлургов. Якутские металлурги на рубеже XIX-XX вв. предпочитали селиться в непосредственной близости от выходов железной руды (Стре- лов 1928: 55; Серошевский 1993: 368). Перевозить руду на 10-15 км от месторождений до поселка, где находились горны и мастерские, считалось обыкновенным действием. Например, якутский плавильщик

Н.Е. Савин в начале XX в. жил рядом с Шестаковским месторождением, однако ездил за рудой на устье р. Тостур, т.е. на расстояние 12 км от своего дома. Сам Н.Е. Савин объяснял это низким качеством руды Шестаковского месторождения (Стрелов 1928: 58).

В 1842 г. алтайцы рассказывали, что руду для плавки железа кузнецы-металлурги добывают рядом с поселениями, где стоят их мастерские-железоплавильни (Розен 1983: 32-33). Подобная приуроченность характерна и для татар верховьев Томи ХУТТ-ХУТТТ вв. (Спасский 1819: 141; Гмелин 2003: 102-104). В материалах 1745-1746 гг., собранных инженером-капитаном С. Плаутиным, сообщается, что татары всех двоеданческих волостей Кузнецкого ведомства добывают железную руду непосредственно рядом со своими поселениями и плавят ее в своих юртах (Огурцов 2003: 164-165).

Касательно системы расселения шайтанских металлургов, любопытным фактом выступает то обстоятельство, что средневековые плавильщики при активной разработке Поздняковского месторождения не стали селиться рядом с ним, а обосновались в 40 км южнее. Скорее всего, это связано с тем, что вблизи Киреевского проявления сидерита, где группируются все памятники черной металлургии, в пойме р. Таган имеются благоприятные пастбища для ведения скотоводства, являющегося наряду с металлургией главным занятием населения Шайтанского комплекса. В окрестностях Поздняковского месторождения отсутствует возможность содержания скота, поскольку в этом районе высокая терраса Оби вплотную подходит к реке, и пасти скот здесь крайне затруднительно. Возможно, по этой причине металлурги-скотоводы отказались селиться вблизи Поздняковского месторождения, а выбрали те природные ниши, которые способны были им дать все необходимые ресурсы для комплексного ведения хозяйства.

Заключение

Археологические материалы Шайтанского комплекса и геоархеоло- гические исследования железных руд и шлаков ярко продемонстрировали, что технологии и традиции по разработке двух железорудных месторождений уходят в глубь веков и характерны для тюркских металлургов Западной Сибири уже в Х-ХТ вв. Плавильщики тех времен прекрасно разбирались в свойствах железных руд, способных дать разное по качеству изделие - от мягкого железа до качественной стали. Эти традиции существовали в неизменном виде в культуре различных тюркских народов Сибири вплоть до ХТХ в. и были прерваны русской колонизацией.

Литература

Анкушев М.Н., Юминов А.М., Зайков В.В., Носкевич В.В. Медные рудники бронзового века в Южном Зауралье // Известия Иркутского государственного университета. Серия «Геоархеология. Этнология. Антропология». 2018. Т. 23. С. 87-110.

Артемьева Е.Л. Отчет о поисках месторождений железных болотных руд в Шегарском, Кожевниковском и Томском районах Томской области. Томск, 1962 (Томская комплексная экспедиция) (фондовая).

Асочакова Е.М., Коноваленко С.И. К геохимии оолитовых и болотных железных руд Томской области // Вестник Томского государственного университета. 2010. № 341. С. 222-225.

Барсуков Е.В. «Темный век» средневековой археологии Томского Приобья: результаты изучения постройки XV в. на городище Шайтан-III // Вестник Томского государственного университета. История. 2016. № 5 (43). С. 33-39.

Водясов Е.В. Городище Усть-Таган: памятник черной металлургии Верхнего Приобья // Томский журнал лингвистических и антропологических исследований. 2018. Вып. 1 (19). С. 84-98.

Водясов Е.В. Черная металлургия в Обь-Томском междуречье в эпоху средневековья: автореф. дис. ... канд. ист. наук. Кемерово, 2012.

Водясов Е.В., Зайцева О.В. Тернистый путь черной металлургии в таежном Обь- Иртышье // Stratum plus. 2017. № 6. С. 237-250.

Водясов Е.В., Зайцева О.В. Что может рассказать археологу железный шлак? // Вестник Томского государственного университета. История. 2017. № 47. С. 107-115.

Гмелин И.Г. Поездка по Рудному Алтаю в августе-сентябре 1734 г. (из книги «Reise durch Sibirien von dem Jahre 1733-1734») // Кузнецкая старина. Новокузнецк: Кузнецкая крепость, 2003. С. 86-108.

Григорьев С.А. Проблема рудной базы, использования флюсов и организации производства в древней металлургии Южного Урала // Археология ВосточноЕвропейской степи. Саратов: Научная книга, 2007. Вып. 5. С. 176-199.

Зайков В.В., Юминов А.М., Дунаев А.Ю., Зданович Г.Б., Григорьев С.А. Геолого

минералогические исследования древних медных рудников на Южном Урале // Археология, этнография и антропология Евразии. 2005. № 4. С. 101-115.

Зайков В.В., Юминов А.М., Ткачев В.В. Медные рудники, хромитсодержащие медные руды и шлаки Ишкининского археологического микрорайона (Южный Урал) // Археология, этнография и антропология Евразии. 2012. № 2 (50). С. 37-46.

Иванов К.В. Чернышев Г.А., Смоленцев Ю.К. Геологическое строение и полезные ископаемые листа 0-45-XXXI (Окончательный отчет Киреевской геолого-съемочной партии за 1958-1959 гг.). Томск: Томская комплексная экспедиция, 1959 (фондовая).

Коноваленко С.И., Асочакова Е.М., Барсуков Е.В., Зайцева О.В. Вещественный состав шлаков и руд железоделательного производства на территории Шайтанского комплекса средневековых археологических памятников в Томском Приобье // Минералогия техногенеза-2010. Миасс: ИминУрО РАН, 2010. С. 196-206.

Наумов А. Н. Черная металлургия и железообработка на сельских памятниках Куликова поля в конце XII - третьей четверти XIV вв. Тула: Гос. музей-заповедник «Куликово поле», 2008.

Огурцов А.Ю. Материалы военно-инженерной разведки 1745-1746 гг. на Алтае и в Саянах как источник по экономике коренных народов Южной Сибири // Кузнецкая старина. Новокузнецк: Кузнецкая крепость, 2003. С. 159-165.

Потапов Л.П. Очерк истории Ойротии: алтайцы в период русской колонизации. Новосибирск: ОГИЗ, 1933.

Розен М. Ф. Древняя металлургия и горное дело на Алтае // Древние горняки и металлурги Сибири. Барнаул: Изд-во АгУ, 1983. С. 19-35.

Семыкин Ю.А. Сырьевые источники металлургии железа древности и средневековья в Волго-Свияжском междуречье // Поволжская археология. 2015. № 1 (11). С. 161-- 178.

Серошевский В.Л. Якуты. Опыт этнографического исследования. 2-е изд. М., 1993.

Сидоров А. Ф. Поздняковское месторождение болотных железных руд (отчет о работах Поздняковской геолого-разведочной партии за 1942 г.). Томск, 1943 (фондовая).

Снопков С.В., Матасова Г.Г., Казанский А.Ю., Харинский А.В., Кожевников Н.О. Источники руды для производства железа в древности: Курминский археологический участок // Известия Лаборатории древних технологий. 2012. № 9. С. 10-30.

Спасский Г. Сибирский вестник. СПб., 1819. Т. 7.

Стрелов Е.Д. К вопросу об эксплуатации залежей железных руд по р.р. Ботоме и Лю- тенге (по архивным данным) // Хозяйство Якутии. № 1. Якутия: Издание Госплана, 1928. С. 48-63.

Струминский М.Я. Кустарный способ добычи руды и выплавки из нее железа якутами // Сборник материалов по этнографии якутов. Якутск: Якутгосиздат, 1948. С. 49-59.

Хахлов В.А., Рагозин Л.Л. Объяснительная записка к Государственной геологической карте листа О-45 масштаба 1:1000 000. М.; Л.: Госгеолтехиздат, 1949 (фондовая).

Эбель А.В. Новые памятники древней и средневековой металлургии южной части Чуй- ской котловины // История и культура народов Юго-Западной Сибири и сопредельных регионов (Казахстан, Монголия, Китай). Материалы международной научнопрактической конференции (20-23 апреля 2014 года). Горно-Алтайск: РИО ГорноАлтайского государственного университета, 2014. С. 51-56.

Charlton M.F., Crew P., Rehren T., Shennan S.J. Measuring variation in iron smelting slags: an empirical evaluation of group-identification procedures // The World of Iron (J. Hum- phris and Th. Rehren, eds). London: Archetype Publications, 2013. P. 421-430.

Crew P. CaO enhancement in slags: the influence of fluxing or fuel ash? // Early Ironworking in Europe II conference. Plas Tan y Bwlch, 2007. P. 50-52.

Iles L. The exploitation of manganese-rich `ore' to smelt iron in Mwenge, western Uganda, from the mid second millennium AD // Journal of Archaeological Science. 2014. № 49. P. 423-441.

Ingoglia C., Triscari M., Sabatino G. Archaeometallurgy in Messina: Iron slag from a dig at block P, laboratory analyses and interpretation // Mediterranean Archaeology and Archaeometry. 2008. Vol. 8, № 1. P. 49-б0.

Matasova G.G., Kazansky A.Y., Kozhevnikov N.O., Snpokov S.V., Kharinsky A.V. A Rock- Magnetic Quest for Possible Ore Sources for the Ancient Iron-Smelting Industry in the Olkhon Region (Lake Baikal, Siberia) // Archaeometry. 2017. № 59 (3). P. 511-527.

Olovcic А., Memic М., Zero S., Huremovic J., Kahrovic E. Chemical Analysis of Iron Slags and Metallic Artefacts from Early Iron Age // International Research Journal of Pure & Applied Chemistry. 2014. № 4 (6). P. 859-870.

Pleiner R. Iron in Archaeology: The European Bloomery Smelters. Archeologicky ustav AVCR, 2000.

Serneels V., Crew P. Ore-slag relationships from experimentally smelted bog-iron ore // Early Ironworking in Europe, archaeology and experiment. International Conference Plas Tan y Bwlch, 1997. P. 78-82.

Vodyasov E. V., Zaitceva O. V. The Appearance and Development of Iron Production on the Border Between the «Steppe» and «Taiga» Cultural Worlds in Western Siberia (Tomsk Ob Region) // Bylye Gody. 2015. № 3. P. 472-478.

Vodyasov E. V., Zaitseva O. V., Pushkaryov A.A., Barsukov E. V. Shaitan medieval mining and metallurgical complex (Western Siberia, 10th-17th centuries) // Ancient Metallurgy of the Sayan-Altai and East Asia. 2015. № 1. С. 145-152.

Zaitseva O. V., Vodyasov Ye.V. Iron smelting and death: the ritual complex of Shaitan-II burial site // Ancient metallurgy of the Sayan-Altai and East Asia. Materials of The 1st International Scientific Conference, dedicated to the Memory of Doctor of Historical Sciences,

Professor Yakov Ivanovich Sunchugashev (Abakan, September 23-27, 2015). Abakan ; Ehime, 2015. P. 153-158.

Vodyasov Evgeny V. and Asochakova Evgenia M.

IN SEARCH OF IRON ORE MINES: A GEO-ARCHAEOLOGICAL PERSPECTIVE

Abstract. The article elaborates on the search for the iron-ore basis of the Shaitan archaeological complex, a major iron making centre of Western Siberia in the second millennium AD, with particular attention paid to the issue of identifying the iron ore used on the site via geochemical analyses. The MnO/TiO2 ratio proved to be a good indicator of medieval mines. The geo-chemical analyses showed that from the tenth to the seventeenth centuries two iron mines were operated within the Shaitan archaeological complex - the occurrence of siderite in the Kireevsk area and bog ore deposits in the Pozdnyakovo area, the two situated within 40 kilometers from one another. The tradition of various ores being used by the same population has been revealed for the first time in the archaeology of Western Siberia. We hypothesise that Shaitan smelters widely used different types of ore due to the quality of iron made by them. Unlike the Kireevsk siderite ores, the Pozdnyakovo bog ores are rich in manganese (1.2 to 13%) which increased the strength and hardness of the produced iron. Such ores are rarely found in Northern Eurasia. Perhaps for that reason the amount of the Pozdnyakovo ore and slag with a high content of manganese (1 to 8.2%) is prevalent on the Shaitan complex sites. We further hypothesise that metallurgists founded settlements in the taiga zone of the Tomsk Ob region specifically for the purpose of extracting this rare and valuable ore. Analysis of archaeological, ethnographic and written sources established that indigenous peoples of Western Siberia started to deal with various ores at the turn of the first and second millennia AD and used these continuously up until the late nineteenth and the early twentieth centuries. Keywords: Shaitan metallurgical complex, iron metallurgy, iron ore mines, Western Siberia, Middle Ages

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Этапы математического моделирования аэрогазодинамических процессов в вентиляционных сетях рудников. Анализ классификации газовых ситуаций. Метанообильные шахты как место возникновения газовых ситуаций. Чрезвычайно опасные и весьма опасные ситуации.

    реферат [956,3 K], добавлен 22.05.2012

  • Характеристика Кировского и Центрального рудников. Способы добычи руды. Технологический процесс производства апатитового концентрата. Дробильное мельнично-флотационное, фильтровально-сушильное отделения и хвостовое хозяйство обогатительной фабрики.

    отчет по практике [1,5 M], добавлен 01.12.2014

  • Понятие железных руд, их классификация, химический состав и промышленные типы. Общая характеристика, структура и месторасположение основных видов месторождений железных руд. Анализ современных мировых тенденций по добыче и переработке железной руды.

    реферат [26,3 K], добавлен 02.06.2010

  • Тепловой режим на очистных выработках глубоких рудников, требования к системам его регулирования и их классификация. Термодинамические изменения параметров воздуха. Тепловыделение породного массива. Методика тепловых расчетов рудничного воздуха.

    курсовая работа [159,9 K], добавлен 23.06.2011

  • Реконструкция палеогляциогидрологии позднего вюрма гор Южной Сибири. Наличие оледенения гор с одновременным образованием в межгорных впадинах котловинных ледниково-подпрудных озер. Датировки дилювиальных, дилювиально-озерных и озерных отложений Алтая.

    статья [20,6 K], добавлен 17.10.2009

  • Cхема нефтегазогеологического районирования Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции. Фрагмент региональной стратиграфической схемы нижней и средней юры Западной Сибири. Примеры временных седиментационных моделей средне-верхнебатского комплекса.

    презентация [17,3 M], добавлен 09.07.2011

  • Применение газового каротажа для геохимических исследований скважин. Газовый каротаж в процессе бурения и после бурения. Сбор и обработка комплексной геологической, геохимической, геофизической информации. Проведение суммарного и компонентного анализов.

    реферат [442,0 K], добавлен 11.12.2014

  • История, направления и этапы процесса поиска алмазов по всему миру. Систематические работы по изучению алмазоносности обширной территории Сибири, выданные работы по данной тематике. Открытие Зарницы, трубки Айхал, Мирнинского алмазоносного поля.

    реферат [838,3 K], добавлен 18.04.2012

  • Система разработки с торцевым выпуском руды. Благоприятные условия для применения систем с подэтажной выемкой. Процессы очистных работ. Расчет параметров взрывной отбойки. Схемы отбойки руды скважинами. Выпуск, погрузка и особенности доставки руды.

    контрольная работа [249,8 K], добавлен 22.06.2011

  • Ознакомление с вещественным составом и физико-механическими свойствами руды Олимпиадинского месторождения. Рассмотрение аппаратурных схем и характеристика основного оборудования, применяемого для подачи, дробления и транспортировки сульфидной руды.

    отчет по практике [2,0 M], добавлен 26.09.2014

  • Состояние ресурсной базы по добыче газа в Восточносибирском и Дальневосточном регионе. Добывные возможности базовых месторождений Восточной Сибири и Дальнего Востока. Оценка стоимости добычи, транспорта российского газа на внутреннем и внешнем рынках.

    дипломная работа [98,1 K], добавлен 27.06.2013

  • Характеристика коренных золотосодержащих руд. Исследование обогатимости руды месторождения "Мурунтау". Расчет схемы дробления с выбором оборудования. Материальный баланс выщелачивание руды цианистым раствором. Расчёт рентабельности продукции и прибыли.

    дипломная работа [273,1 K], добавлен 29.06.2012

  • Наиболее распространенные взгляды на предмет и содержание геохимии. Роль железа в биосфере. Наличие у элемента нескольких степеней окисления. Руды и минералы, содержащие железо. Основные месторождения железных руд. Круговорот железа на земле.

    реферат [5,2 M], добавлен 09.06.2011

  • Определение степени загрязнения донных осадков и вод Керченского пролива, а также геохимических особенностей поведения тяжелых металлов в системе "донные отложения - вода". Расчет коэффициентов водной миграции, построение геохимических карт осадков.

    дипломная работа [4,2 M], добавлен 01.05.2015

  • Современный геологоразведочный процесс. Регистрация геологических, геофизических и геохимических полей. Базовые понятия геоинформатики. Особенности геоданных и геостатистическая обработка. Количественная оценка геоинформации. Вид базы геоданных.

    лекция [3,6 M], добавлен 10.10.2013

  • Проектирование, строительство новых и реконструкция существующих предприятий по добыче твердых полезных ископаемых. Роль горнодобывающей промышленности в экономике государства. Специфика строительства подземных сооружений. Механизированная доставка руды.

    курсовая работа [294,2 K], добавлен 05.12.2013

  • Подготовка панели к очистной выемке, характеристика оборудования для бурения шпуров и скважин. Параметры буровзрывных работ и способ отбойки руды Юго-западной залежи. Транспортирование горной массы. Проветривание тупиковых забоев в период проходки.

    курсовая работа [194,8 K], добавлен 17.04.2012

  • Методы поиска и разведки нефтяных и газовых месторождений. Этапы поисково-разведочных работ. Классификация залежей нефти и газа. Проблемы при поисках и разведке нефти и газа, бурение скважин. Обоснование заложения оконтуривающих разведочных скважин.

    курсовая работа [53,5 K], добавлен 19.06.2011

  • Совершенствование профилей наклонно направленных скважин и технологии их реализации на Игольско-Таловом месторождении. Географо-экономическая характеристика района работ. Выбор и обоснование способа бурения. Вспомогательные цехи и службы, ремонтная база.

    дипломная работа [416,3 K], добавлен 13.07.2010

  • Знакомство с особенностями системы подэтажного обрушения с отбойкой руды глубокими скважинами. Анализ проблем установления транспортной связи между рабочими площадками уступов и земной поверхностью. Характеристика методов управления самообрушением руды.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 25.11.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.