Около 1200 года до нашей эры человечество начало отказываться от бронзы, когда появился новый металл, который показал себя. Железо в итоге стало главным, но путь его к господству был непростым.
Новый анализ 3000-летней плавильной мастерской в Восточной Европе, в Грузии, показывает, что на самом деле рост популярности железа начался с экспериментов медных плавильщиков с богатыми железом камнями. Результаты исследования опубликованы 26 сентября в журнале «Journal of Archaeological Science».
Смешивание минералов
3000-летняя мастерская под названием Квемо-Болиси расположена на юге Грузии. Раскопки здесь впервые проводились в 1950-х годах, когда археологи обнаружили минерал — оксид железа, называемый гематитом, и шлак — побочный продукт металлургического производства. Первоначально раскопавшие это место археологи полагали, что мастерская была местом ранней выплавки железа, основываясь на найденных оксидах железа.
Однако на самом деле работники в Квемо-Болиси выплавляли медь, используя оксид железа в качестве вещества, добавляемого в печь для увеличения выхода металла. Это открытие подтверждает давно обсуждаемую в археологии и антропологии теорию о том, что железо было изобретено именно медными плавильщиками. Команда считает, что древние медные металлурги экспериментировали с железосодержащими материалами в печи — решающий шаг на пути к выплавке железа.
Доктор Натаниэль Эрб-Сатулло, соавтор исследования и антропологический археолог из Университета Крэнфилда в Великобритании, сказал в заявлении: «Железо — это важнейший промышленный металл в мире, но отсутствие письменных источников, склонность железа к ржавчине и недостаток исследований на местах производства железа затрудняют поиск его происхождения. Именно поэтому это место в Квемо-Болиси так интересно. Это свидетельство преднамеренного использования железа в процессе выплавки меди».
По словам Эрб-Сатулло, эти металлурги, вероятно, понимали, что оксид железа, который впоследствии будет использоваться для выплавки, является отдельным материалом, и экспериментировали с его свойствами в какой-то печи.
«Почему железо?»
Железный век начался примерно в 1200 году до нашей эры и продолжался примерно до 600 года до нашей эры. Хотя он обычно ознаменовал начало широкого производства железа, сам металл не был новым открытием. Были найдены многочисленные артефакты из железа, датируемые ещё более ранним периодом. Например, железный кинжал с рукоятью из золота и горного хрусталя, обнаруженный в гробнице египетского царя Тутанхамона, является одним из таких ранних открытий.
Однако первые железные предметы были изготовлены из металлического железа, которое содержалось в метеоритах, упавших на Землю из космоса. Их не добывали из железной руды путём выплавки, как это делали позже. Эта редкость означала, что в некоторые периоды истории железо, вероятно, было более ценным, чем золото.
Медные плавильщики на этом месте использовали медные руды, в которых не было железа. Добавление гематита — оксида железа — в печь помогало меди легче отделяться от примесей в руде.
Как только люди обнаружили, что могут добывать железную руду — естественно встречающийся камень, содержащий минералы железа — и выплавлять из неё железо, всё изменилось. Железо — один из самых распространённых элементов на Земле, в то время как естественно встречающееся железо — очень редкий металл. Извлечение железа из руды и превращение его в инструменты и оружие считается одним из крупнейших технологических достижений в истории.
Тем не менее переход от бронзового века к железному был не таким простым, как перелистывание страницы календаря. На это ушли сотни лет, но работа с железом привела к появлению могущественных ассирийских и римских армий, а позже — к стальным железным дорогам и зданиям времён промышленной революции.
«Есть прекрасная симметрия в такого рода исследованиях, когда мы можем использовать методы современной геологии и материаловедения, чтобы проникнуть в сознание древних учёных-материаловедов», — сказал Эрб-Сатулло. «И мы можем сделать всё это с помощью анализа шлака — обычного отходного материала, который выглядит как куски странного камня».