Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Историография 7
1.1. Историография вопросов древнерусской железообработки в XIX-40-е гг. XX вв 8
1.2. Проблемы древнерусской железообработки в обобщающих трудах Б.А. Рыбакова и Б.А. Колчина 14
1.3. Современный этап изучения древнерусского кузнечного ремесла и черной металлур
гии 18
1.3.1. Исследования памятников средневековой металлургии и кузнечного ремесла 18
1.3.2. Экспериментальные и теоретические исследования 24
1.3.3. Металловедческие исследования кузнечной продукции 27
1.3.4. Исторические исследования 33
Глава 2. Методы исследований и терминология 45
2.1. Полевые исследования 45
2.1.1. Поиск и обнаружение памятников с остатками производства 45
2.1.2. Археологические раскопки производственных мастерских 47
2.1.3. Полевые исследования источников сырья, топлива, полуфабрикатов и готовой продукции 48
2.2. Лабораторные исследования 50
2.2.1. Аналитические исследования сырья и отходов металлургического производства 50
2.2.2. Металлографические исследования полуфабрикатов и готовой продукции кузнечного ремесла 51
2.3. Терминология сыродутного и кузнечного производства 52
Глава 3. Памятники и мастерские черной металлургии и железообработки Куликова поля XII-XIV вв 55
3.1. Общая характеристика памятников с ремесленными комплексами по получению и обработке черного металла 55
3.2. Планиграфия производственных памятников в поселенческой структуре древнерусских памятников Куликова поля 63
3.3. Производственные мастерские по получению и обработке железа 67
3.4. Систематизация признаков производственных комплексов 79
Глава 4. Черная металлургия 87
4.1. Сырье и топливо металлургического производства 87
4.1.1. Железная руда 87
4.1.2. Флюсы 92
4.1.3. Топливо 96
4.2. Металлургические мастерские: производственные объекты и сооружения 97
4.2.1. Сыродутные горны 97
4.2.2. Воздуходувные устройства 104
4.2.3. Производственные постройки и объекты мастерских 108
4.3. Производственные процессы выработки железа 116
4.3.1. Основные характеристики сыродутного процесса 116
4.3.2. К вопросу о получении железа в горшках-муфелях 124
4.3.3. Макроэкономические показатели производства железа 129
Г лава 5. Кузнечное производство 142
5.1. Кузнечные мастерские: производственные объекты и сооружения 143
5.1.1. Археологические признаки кузнечного ремесла 143
5.1.2. Кузнечные горны и другие объекты мастерских 155
5.2. Технология кузнечного производства 163
5.2.1. Производство кузнечных полуфабрикатов и товарных криц 163
5.2.2. Технология изготовления кузнечных изделий 174
5.3. Кузнечный инструментарий и обзор готовой продукции 189
Заключение 206
Список источников и литературы 213
Список сокращений 234
Иллюстрации и приложения 235
- Проблемы древнерусской железообработки в обобщающих трудах Б.А. Рыбакова и Б.А. Колчина
- Полевые исследования источников сырья, топлива, полуфабрикатов и готовой продукции
- Планиграфия производственных памятников в поселенческой структуре древнерусских памятников Куликова поля
- Основные характеристики сыродутного процесса
Введение к работе
Черная металлургия и железообработка как отрасль ремесла в конкретно взятых территориально-хронологических рамках является важнейшим показателем не только тенденций развития хозяйственного комплекса древнего общества, но и динамики развития всего социального организма в целом, особенно если речь идет о сельской территории. Учитывая превалирующее значение земледелия как ведущей отрасли сельского хозяйства, ремесленное производство в данных условиях имело ярко выраженную специфику. Она заключалась в том, что собственно ремесленная деятельность существовала в двух своих главных проявлениях - гончарстве и железообработке1. Это своеобразие позволяет сквозь призму отдельно взятого ремесла, его генезиса и этапов развития проследить и существенно дополнить общую картину общественных процессов на отдельно взятой территории, особенно если при изучении исторических процессов крайне мала база письменных источников. Поэтому исследование ремесленной деятельности важно не только в плоскости развития техники и технологии самого производства, но и с точки зрения социальных и политических процессов, которые в свою очередь во многом определяли динамику развития производственной сферы. Специфика заселения человеком в эпоху развитого средневековья территории Куликова поля, географически охватывающего верховья Дона, сложные миграционные процессы на этой территории, происходившие в переломное для Руси время - XIII-XIV вв., отразились на всех сторонах жизни этого региона, в том числе и на развитии ремесла.
Главными критериями развития ремесла являются:
степень технического совершенства производственных процессов по отношению к общему уровню развития технической мысли в данный хронологический период,
степень отрыва ремесла от сельского хозяйства и превращение в особую отрасль производства и в занятие особых групп людей-ремесленников,
степень его товарности и характера рыночных связей2.
Современный уровень представлений о сельской древнерусской металлургии и металлообработке имеет прочный методологический фундамент и значительный объем информации практически во всех областях данного направления историко-археологической проблематики. Традиции в изучении древнерусской металлургии и кузнечного ремесла, заложенные в 30-50-х гг. прошлого века Б.А. Рыбаковым, Б.А. Колчиным, С.Г. Струмилиным развиты и углублены целыми поколениями исследователей как в области развития методов исследований, так и в области изучения отдельных регионов. Важное значение имеют работы М.Ф. Турина в Белоруссии, A.M. Ефимовой, Л.Л. Савченковой, Ю.А. Семыкина, Т.А. Хлебниковой в Татарстане, коллективов Историко-технической экспедиции Института ар-
4 хеологии АН Украины (В.И. Бидзиля, Г.А. Вознесенская, Д.П. Недопако), Лаборатории естественнонаучных методов Института археологии РАН (В.И. Завьялов, Л.С. Розанова, Н.Н. Терехова, М.М. Толмачева). Тем не менее значительные по своему пространству территории древней Руси еще не получили должного освещения в области рассматриваемой проблематики. Одним из таких «белых пятен» является территория юго-восточного пограничья древней Руси в верховьях Дона.
Главными целями данной работы является исследование черной металлургии и желе-зообработки во всех их проявлениях на территории Куликова поля в древнерусский этап его заселения (конец XII - середина XIV вв.). В соответствии с этими целями основными задачами исследования являются реконструкции технологий металлургического и кузнечного производства, определение типов и функционального назначения производственных объектов мастерских, объемов и номенклатуры готовой продукции, степени обособленности производства и его связи с внутренним и внешним рынками территории, выявление взаимосвязи между социальными, политическими процессами и динамикой развития ремесленной деятельности в рамках исследования.
Главным принципом данной работы, как и всех исследований на территории Куликова поля, является комплексность методов и подходов к изучаемой проблеме. Современный уровень решения историко-археологических проблем, особенно в области изучения производственной деятельности, немыслим без применения всех доступных методов гуманитарных и естественнонаучных методов исследований. Археологические и исторические методы исследований позволяют выявить, первично интерпретировать и классифицировать объекты материальной производственной деятельности, методы естественных наук — вскрыть сущность технологических процессов, происходивших при производстве ремесленной продукции. Успех соединения этих составляющих в единое целое зависит от двух условий: получения надежной и точной информации об объекте исследования методами естественных наук, а также правильной интерпретации и оценки полученных результатов с точки зрения исторического подхода3.
Выбор объекта и хронологических рамок исследования неслучаен и основывается на двадцатилетнем археологическом изучении этого географического региона. В настоящее время пройден путь от первых разведочных исследований Государственного Исторического музея на территории Куликова поля до специальных узконаправленных исследований в отдельных областях исторических знаний древнерусского этапа заселения территории Куликова поля с привлечением высших учебных и академических научно-исследовательских организаций. Практическим итогом этой кропотливой работы стали не только десятки статей и диссертации, но и создание музейно-культурного учреждения - Государственного воєнно-
5 исторического и природного музея-заповедника «Куликово поле», призванного охранять,
изучать и повсеместно пропагандировать историческое и природное наследие Куликова поля. В рамках научных работ появилось и профессионально выросло целое поколение новых исследователей Куликова поля, в числе которых был и автор данной работы. В настоящее время продолжается процесс дальнейшей специализации исследований с выходом на смежные регионы.
Куликово поле, известное знаменитым Мамаевым побоищем 1380 г., как географический феномен расположено в северной зоне лесостепной полосы Русской равнины и охватывает верхнее течение р. Дон и его бассейн, административно занимая юго-восточную часть Тульской области4. В настоящее время район сплошного археологического исследования Куликова поля включает течение Верхнего Дона на участке пос. Епифань - граница Тульской и Липецкой областей и бассейны его наиболее крупных притоков: Мокрой Таболы, Не-прядвы, Смолки.
Куликово поле с начала XIX в. не раз являлось объектом археологических исследований5. Однако вплоть до 80-х гг. XX в. научные изыскания в этом регионе не носили систематического характера. Работы Верхне-Донской археологической экспедиции Государственного Исторического музея (руководители экспедиции Б.А. Фоломеев, М.И. Гоняный, А.К. Зайцев), а позднее и Тульской археологической экспедиции совместно с Институтом географии РАН и другими научно-исследовательскими организациями России существенно изменили наши представления об истории Куликова поля и, в частности, его наиболее важного периода истории - времени, предшествующего Куликовской битве6. В результате более чем 20-летних широкомасштабных комплексных историко-географических исследований была получена детальная картина процессов заселения и хозяйственного освоения Куликова поля в XII-XIV вв. Одним из направлений комплексной междисциплинарной программы «Куликово поле. История. Ландшафт» являлось исследование ремесленного производства на сельских древнерусских поселениях XII-XIV вв. региона. Наиболее детально были изучены гончарное и железообрабатывающее ремесло7.
Итогом работ стало выявление процессов заселения этой юго-восточного порубежной территории Руси в XII-XIV вв. Как показали исследования, начало древнерусского этапа за-
селения Куликова поля датируется концом XII — началом XIII вв. В результате успешных походов русских князей против половцев в этот период ранее пустынные северные окраины «поля половецкого» начинают активно осваиваться русскими земледельцами, выходцами из вятичей9. Процесс формирования сельской территории Куликова поля был прерван монгольским нашествием 1237-1240 гг. Во второй половине XIII в., после стабилизации политической ситуации в данном регионе, происходит вторичное заселение этой территории рус-
скими людьми. Древнерусский этап освоения человеком Куликова поля завершается непосредственно перед Мамаевым побоищем и датируется 50-70-ми гг. XIV вв. Политический кризис в Золотой Орде, усиление антиордынских настроений в Северо-Восточной Руси, эскалация напряженности в отношениях московских князей и темника Мамая поставили под угрозу мирное существование земледельцев Куликова поля и вызвали полный отток населения с пограничных окраин в традиционно русские земли10. Таким образом, обнаруженные древнерусские памятники Куликова поля хронологически подразделяются на две группы: 1-я группа - памятники домонгольского периода (конец XII - первая половина XIII вв.), 2-я группа — памятники золотоордынского времени (вторая половина XIII - середина XIV вв.).
Широкомасштабные планомерные разведочные исследования в 1982-1999 гг., как долинных, так и водораздельных участков Верхнего Дона, проведенные М.И. Гоняным, позволили выявить в районе исследований на площади около 600 кв. км более 250 сельских поселений, 5 городищ-убежищ, 6 бескурганных могильников XII-XIV вв.11 В подъемном материале 30 поселений были встречены находки, свидетельствующие о железоплавильном и кузнечном производстве на данных памятниках. При раскопках десяти из них были открыты сооружения и находки, относящиеся к данной отрасли древнерусского ремесла.
Масштабность и тщательность проведенных исследований, раскопки различных типов поселений, городищ и могильников широкой площадью, комплексность исследований создали уникальные возможности для проведения специальных узкопрофильных исследований. По степени изученности и богатству фактологического и материального банка информации регион Куликова поля можно сопоставить с такими известнейшими в русской медиевистике историческими территориями, как Суздальское ополье и окрестности Чернигова12. Вместе с такими хорошо изученными регионами как Верхнее Поочье, районы Старой Рязани, Воронежа, Ельца, Куликово поле является важным элементом в воссоздании политической и экономической истории юго-восточного региона Руси. Необходимо отметить и своеобразие политической истории Куликовом поле. Ее специфика во многом обусловлена природными условиями (один из самых северных участков лесостепи Русской равнины), пограничным положением (контактная зона кочевого и земледельческого населения), многоцик-личностью заселения и хозяйственного освоения в различные хронологические периоды, начиная с эпохи каменного века и заканчивая поздним средневековьем. Последнее условие имеет крайне важное отношение к изучению вопросов динамики развития социально-экономических отношений сельской территории в домонгольский и золотоордынский периоды существования древнерусских пограничных территорий сначала на рязанско-черниговском порубежье, а затем на пограничье владений Золотой Орды, рязанских и литовских земель. В области развития экономики, поселенческой структуры территория Куликова
7 поля дает уникальную возможность в практически чистом виде получить хронологические
срезы двух ключевых эпох в истории Руси — до и после Батыева нашествия, сравнить эти эпохи и определить тенденции развития сельской древнерусской территории. Неразвитость феодальных отношений, отсутствие сложившихся городских экономических и политических центров на исследуемой территории делает еще более привлекательным исследование различных сторон социально-экономической жизни этой территории.
Все вышесказанное наложило свой отпечаток на развитие древнерусской черной металлургии и железообработки Куликова поля. Технология и ассортимент готовой продукции, место ремесленных мастерских в структуре сельских поселений, изменения в производстве на переломе двух эпох представляют значительный интерес для изучения особенностей не только древнерусского сельского ремесла исследуемого региона, но и всей Юго-Восточной Руси. Необходимо в этой связи отметить, что в целом данная проблематика для водораздела Оки и Дона практически не разработана. Ближайшими древнерусскими пунктами, где проводились и проводятся серьезные работы в данном направлении, являются Верхнее Поочье и район Старой Рязани, которые расположены в 150—400 км от центра Куликова поля. Таким образом, изучение ремесленного производства верховьев Дона позволяет осветить экономические процессы значительной по площади территории.
Дальнейшее изучение древней железообработки на данной территории имеет значительные перспективы. Как известно Тульский железорудный район имеет давние металлургические и кузнечные традиции. Тульский, Алексинский, Дедиловский центры крестьянской железоделательной промышленности играли важную роль в экономике Русского государства XVI-XVII вв. и являлись крупнейшими поставщиками железа и кузнечной продукции на внутренний российский рынок13. Тульский край стал колыбелью русской металлургической промышленности. В 1632-1636 гг. на реке Тулице начинают строиться первые в России тульские вододействующие доменные заводы голландца А.Д. Виниуса14. В связи с этим представляется особенно перспективным изучение истоков металлургического и кузнечного ремесла в междуречье Оки и Дона. Создание целостной картины этой отрасли средневекового хозяйства, который впоследствии стал одним из ведущих производственных центров в России, - задача последующих работ по данной проблематике. Одним из первых шагов в данном направлении является изучение сельского металлообрабатывающего ремесла Куликова поля.
В заключение автор считает своим долгом выразить глубокую благодарность тем, без кого данная работа просто не состоялась бы: заведующему отделом ГИМ, к.и.н. Михаилу Ивановичу Гоняному, ведущему научному сотруднику ГИМ, к.и.н. Алексею Константиновичу Зайцеву, ведущему научному сотруднику кафедры археологии МГУ, профессору, д.и.н.
8 Юлии Леонидовне Щаповой, директору Государственного музея-заповедника «Куликово
поле» Владимиру Петровичу Гриценко, старшему научному сотруднику Института археологии РАН, к.и.н. Владимиру Игоревичу Завьялову, заведующему лабораторией ОАО «Тула-чермет» Николаю Викторовичу Боголюбову, сотрудникам НПЦ «Геотехнология» Михаилу Яковлевичу Кацу, Александру Тимофеевичу Пелевину, Андрею Дмитриевичу Гидаспову, старшему научному сотруднику Института географии РАН, к.г.н. Мае Павловне Гласко и всем тем, кто принимал участие в создании этого труда. Отдельную благодарность автор выражает археологам Олегу Ниязбеговичу Заидову и Роману Валентиновичу Клянину за предоставленную возможность использования в данной работе материалов их исследований.
Библиографические ссылки и примечания
Щапова Ю.Л. Древнерусское ремесло: структура, передача производственного опыта // Труды V Международного конгресса археологов-славистов. Т.2. Киев, 1988. С. 181.
2 Сванидзе А.А. Деревенские ремесла в средневековой Европе. М., 1985. С. 10-11.
3 Щапова Ю.Л. Методы естественных наук в изучении древних производств // Методы есте
ственных наук в археологии. М., 1987. С. 117.
4 Концепция Государственного военно-исторического и природного заповедника «Куликово
поле» // Музей-заповедник «Куликово поле»: концепция развития. Москва-Тула, 1999. С.
61-62.
5 См. об этом: Горский А.Д. Куликовская битва 1380 г. в исторической науке // Куликовская
битва в истории и культуре нашей Родины. М., 1983. С. 15-42.
6 Археологическая карта России. Тульская область. Часть 1. М., 1999. С. 18-19; Гоняный
М.И., Зайцев А.К., Александровский А.Л., Гласко М.П., Янович Я.Д. Проблемы музеефи-
кации и разработки зон охраны Куликова поля в свете междисциплинарных исследований
// Археологический фактор в планировочной организации территории. М., 1997. С. 124-131.
7 См. об этом: Наумов А.Н. Гончарные горны ямного типа на поселении Монастырщина-5 //
Елец и его окрестности. Елец, 1991. С. 114-116; Гоняный М.И., Кокорина Н.А., Свирина
А.Б. Гончарный комплекс первой половины XIII в. на поселении Монастырщина 5 // Сред
невековые древности Восточной Европы. Труды ГИМ. Вып. 82. С. 143-160; Наумов А.Н.
Гончарные комплексы первой половины XIII в. на поселении Монастырщина-5 // Археоло
гия и история Юго-Востока Руси. Курск, 1991. С. 58-59; Гоняный М.И., Наумов А.Н. К во
просу о металлургическом производстве XII-XIV вв. в районе Куликова поля // Тульский
металл в истории российской промышленности и предпринимательства. Тула, 1992. С. 30-
31; Гоняный М.И., Наумов А.Н. Металлургический комплекс XIV в. на поселении Мона
стырщина-5 на Куликовом поле // Тезисы докладов Отчетной сессии Государственного Ис
торического музея по итогам полевых археологических исследований и новых поступле
ний в 1991-1995 гг. М., 1996. С. 86-87; Наумов А.Н. Сельское металлургическое производ
ство Куликова поля в XII-XIV вв. // Краеведческие чтения, посвященные 220-летию обра
зования Тульской губернии. Тула, 1997. С. 21-22; Гоняный М.И., Кац М.Я., Наумов А.Н.
Первые итоги комплексных междисциплинарных археолого-геофизических исследований
поселения Грязновка-2 на Куликовом поле // Историко-археологические чтения памяти
Н.И. Троицкого. Материалы. Вып.1. Тула, 1997. С. 71-73; Гоняный М.И., Кац М.Я., Наумов
А.Н. Опыт разведочных археолого-геофизических исследований на древнерусских поселе
ниях конца XII - середины XIV вв. района Куликова поля // Русь в XIII веке: континуитет
или разрыв традиций? М., 2000. С.25-28.
Гоняный М.И., Зайцев А.К. Предварительные итоги и задачи изучения древнерусских памятников района Куликова поля // VI Международный конгресс славянской археологии. М., 1990. С. 149-150.
9 Гоняный М.И., Недошивина Н.Г. К вопросу о вятичах на Верхнем Дону // СА. 1991. № 1. С.
246-254.
10 Гоняный М.И., Гриценко В.П. Куликово поле в XII-XVII вв. // Краеведческие чтения, по
священные 220-летию образования Тульской губернии. Тула, 1997. С. 18-20.
11 Там же. С. 19-20.
12 Гоняный М.И., Гриценко В.П., Зайцев А.К. Задачи сохранения и использования археоло
гического наследия Куликова поля // Музей-заповедник «Куликово поле»: концепция раз
вития. М.; Тула, 1999. С. 28.
13 Сербина К.Н. Крестьянская железоделательная промышленность Центральной России XVI
- первой половины XIX в. Л., 1978. С. 67-69.
14 Юркин И.Н. Демидовы в Туле: Из истории становления и развития промышленной дина
стии. М.; Тула, 1998. С. 13-14.
Проблемы древнерусской железообработки в обобщающих трудах Б.А. Рыбакова и Б.А. Колчина
Докторская диссертация Б.А. Рыбакова, опубликованная в 1948 г., являлась обобщающей, комплексной работой, посвященной древнерусскому ремеслу, и подвела итог всем предшествующим исследованиям в данной области. Черная металлургия и железооб-работка древней Руси занимают одно из ключевых мест в данном фундаментальном труде. Работа Б.А. Рыбакова особенно важна тем, что впервые были удачно соединены и обобщены в единое целое данные археологических исследований, значительный по объему вещевой материал, информация письменных источников и специальной литературы по этнографии, истории металлургии, кузнечного ремесла, геологии и др. Соединение разнородных по своей специфики источников в одном исследовании позволило Б.А. Рыбакову навсегда закрыть дискуссию о местном характере данного вида производства в древней Руси, раскрыть все многообразие и сложность приемов ремесленного производства древнерусских металлургов и кузнецов, охарактеризовать основные этапы развития данных производств на протяжении почти тысячелетия на огромной территории древнерусских земель. Непреходящая ценность данной работы заключается и в комплексе методологических приемов использованных автором в исследовании ремесленного производства, которые во многом определили дальнейшее развитие археологической науки. После публикации книги «производственно-технический аспект в изучении древностей обрел черты нового научного направления»52.
Для середины XIII - второй половины XV вв. ремесло средневековой Руси Б.А. Рыбаков подразделяет на городское, вотчинное и деревенское, но с оговоркой, касающейся неясности границ между ними . Данный период в истории железообработки Руси в монографии характеризуется дальнейшей специализацией ремесла. Так, на селе происходит экстенсивный рост доменного производства, выделение районов, специализирующихся на выплавке железа, увеличивается объем производимого металла. Железо становится средством выплаты феодальной ренты и предметом рыночной торговли. Городские кузнецы в это время уже специализируются на переработке производимого железа. Происходит дальнейшее углубление специализации кузнечного ремесла и выделение ремесленников в отдельные сословные корпорации.
Историческое значение фундаментального труда Б.А. Рыбакова заключается не только в освещении путей развития кузнечного ремесла на Руси. На страницах монографии определены дальнейшие пути развития археологической науки в области изучения древних производств. Для доказательства своей системы взглядов на развитие ремесла древней Руси Рыбаков использует широкий спектр самых различных методик изучения древних технологий. В работе даны подходы для создания классификаций многих изделий кузнечного промысла. При описании техники изготовления различных кузнечных изделий Б.А. Рыбаков одним из первых отметил перспективность металлографических методов исследований продукции кузнечного ремесла54. Освещая основные этапы развития производства, автор монографии указал на пробелы в фактическом материале и методах исследований, тем самым определяя основные направления дальнейших исследований.
Работы Б.А. Рыбакова в области древнерусской черной металлургии и металлообработки продолжил Б.А. Колчин. Его монография «Черная металлургия и металлообработка в древней Руси (домонгольский период)», опубликованная в 1953 г., явилась логическим продолжением работы по изучению этой области ремесла, успешно начатой Б.А. Рыбаковым. Б.А. Колчин существенно углубил и расширил методику изучения производства железа и изделий из этого металла. Методические основы, заложенные Б.А. Колчиным в данной отрасли исторических знаний, стали фундаментом для всех ныне проводимых исследований не только железообработки древней Руси, но и других эпох. Исследователь проследил весь цикл производства, начиная от добычи руды и заканчивая изготовлением готовой кузнечной продукции. Особое внимание Б.А. Колчин обратил на применение естественнонаучных методов исследований в изучении остатков производственных сооружений, сырья, отходов производства, следов технологических операций в готовых изделиях. Впервые в практике археологических исследований были широко применены металлографические, химические, спектральные, рентгенографические, химико-термические методы. Необходимо отметить еще одну очень важную сторону данного труда. В процессе изучения разнообразных видов кузнечной продукции Колчин сформулировал принципиальные подходы к морфологическому описанию и классификации категорий железных изделий древней Руси, позднее развитые им в работах по изучению материальной культуры и железообработки Новгорода Великого.
Массовое применение комплексного металловедческого анализа позволило ученому «разрешить большинство вопросов технологии древнерусского производства орудий труда и оружия»55. Широкая география предметов и фактических данных, дала исследователю значительный материал для обобщений по железообработке Руси. Отдельно рассмотрены техника металлургии и металлообработки. Специальная часть книги посвящена социальному статусу ремесленника и значению черной металлургии и кузнечества в экономике древней Руси.
Б.А. Колчиным подробно рассмотрены вопросы производства железа на древнерусской территории. Отдельные главы посвящены генезису черной металлургии в Восточной Европе, химико-физическим процессам в ходе получения железа сыродутным способом, теплотехническим сооружениям для выплавки металла, сырью и отходам металлургии. Привлечение данных металлографии, химии, геологии, истории металлургии, этнографических источников существенно дополнило картину археологических источников. Б.А. Колчин обстоятельно рассмотрел сущность сыродутного процесса, последовательность технологических операций. Посредством практических опытов по расплавлению шлака в муфельных печах, ученый определил температурные характеристики процесса плавки сыродутного железа. На основе имеющихся археологических и этнографических данных была построена идеальная модель древнерусской железоплавильной печи. Исследователь существенно дополнил карту распространения болотных руд, изданную Б.А. Рыбаковым56.
По микропримесям молибдена и никеля в чистом кричном железе Б.А. Колчин выделил , возможные районы его производства из местных руд путем переноса примесей из руды в железо и шлак . В работе описаны способы производства стали и ее физико-химические и механические свойства. Вторая не менее важная часть исследования посвящена кузнечному производству в древней Руси. Подробно рассмотрены инструментарий кузнеца, техника производства широкого круга кузнечной продукции, элементы технологических операций. Металловедческому анализу было подвергнуто 286 железных изделий 150 наименований номенклатуры древнерусских кузнецов с 32 археологических памятников IX—ХШ вв. от Галича до Ростова и от Новгорода до Переяславля. В работе описаны технологические схемы производства более 50 видов качественных изделий, «к рабочей части которых, кроме формы, предъявляются еще высокие, специфичные (механические и физико-химические) требования»58. Проведенные Б.А. Колчиным исследования процесса изготовления орудий труда и оружия показали высокий уровень развития кузнечного производства в древней Руси. В тоже время в работе отмечено отсутствие ярких различий в практике изготовления многих видов кузнечной продукции как между древнерусскими регионами, так и между городским и деревенским ремеслом59.
Полевые исследования источников сырья, топлива, полуфабрикатов и готовой продукции
Помимо чисто археологических методов, связанных с изучением остатков производства в процессе раскопок, большое внимание было уделено методам естественных наук. На памятниках с производственными комплексами проводились комплексные палеогеографические работы с целью определения природных условий производств, выявления близости источников топлива (лесных массивов). С этой целью проводилась закладка почвенных катен в районе поселений, определялись участки древнего рельефа расположения мастерских. В ходе раскопок на территории производственных зон производилась закладка почвенных шурфов, производились отборы почвенных анализов из культурного слоя7. Проведенные палинологические исследования позволили определить состав древесной растительности на древнерусский период заселения Куликова поля, что особенно важно для определения возможных видов древесины использовавшейся для изготовления древесного угля.
Важной проблемой для изучения железообработки является выявление и анализ источников сырья (железной руды и угля), ремесленных отходов, полуфабрикатов и готовой продукции черной металлургии и металлообработки. На территории Куликова поля в результате археологических изысканий на древнерусских поселениях установлено большое количество пунктов металлургического производства, на которых обнаружены образцы железных руд, использованных древними металлургами. В связи с этим возникла задача сравнения образцов этих руд с рудами железорудных месторождений и точек минерализации, расположенных в районе исследований. Для решения этой задачи были отобраны образцы из коренных выходов руд Богородицко-го месторождения и точек минерализации на территории Куликова поля с фиксацией геологического залегания рудных горизонтов, а также использовалась коллекция железных руд, обнаруженных в раскопах на поселениях Колесовка-1, Монастырщина-5. 2 . В процессе работ широко привлекались данные полевых геологических исследований предшествующих лет . С целью анализа качественного состава и технологии производства древесного угля была отборана серия образцов сохранивших структуру древесины с территории металлургической мастерской поселения Колесовка-1. Для исследований технологических процессов производства железа с территории рабочих площадок отбирались наиболее характерные образцы шлаков, сопел, руды, костного материала. С целью изучения особенностей динамики техники кузнечного производства и технологических схем изготовления железных орудий были сформированы коллекции орудий, полуфабрикатов, фрагментов товарных криц с узко датированных памятников Бучалки-4, Грязново-1-3, Куликовка-4. Для проведения сравнительного анализа техники кузнечного производства на разные хронологические периоды и с сопредельными территориями предпочтение отдавалось однотипным категориям предметов (ножи). В условиях полного отсутствия письменных источников для освещения вопросов рецептурной основы производственных процессов, временных и термических режимов обработки сырья, полуфабрикатов и готовой продукции, важнейшим условием реконструкций технологических процессов является проведение серий лабораторных анализов и опытов с предметами и веществами обнаруженными в ходе полевых работ. Для выяснения характеристик железной руды происходящей с производственных площадок металлургических мастерских, так и фоновых материалов полученных из обнажений точек минерализации рудного горизонта и ближайших железорудных местонахождений была проведена серия минералогических и химических анализов рудных образцов10. Из 16 проб рудосодержащих минералов 8 были взяты с территорий мастерских поселений Колесовка-1, Грязново-2, Монастырщина-5, 8 — из геологических отложений. Работы выполнялись сотрудниками НПЦ «Геотехнология» (г. Москва). Для микроскопического изучения структуры руд в отраженном и проходящем свете были изготовлены шлифы и ан-шлифы. Рудные минералогические фазы диагностировались и описывались по их отражательной способности, относительному рельефу, цвету внутренних рефлексов и текстурно-структурным признакам с определением количественных и качественных характеристик главных, второстепенных и редких минералов состава образцов. Минералогическое описание руд сопровождалось результатами полного спектрального и химического анализов образцов. Химический анализ образцов (в количестве 8 штук) ископаемых железных руд с территории Куликова поля производился в Спектрохи-мической лаборатории геологического факультета МГУ. Сначала образцы руд были измельчены и истерты до пудры, затем из них были взяты осредненные навески весом 4 г каждая. FeO определялся методом окисления — восстановления. Остальные компоненты, том числе РегОз (общее), определялись методом спектрофотометрии на спектрофотометре ФС-26 (для каждого компонента использовался свой селективный реагент). Результаты анализов были выполнены в процентах. Особое внимание исследователей было обращено на сопоставление минералогического состава образцов с различных памятников Куликова поля, а также на выявление возможных следов термического воздействия на образцы руд с металлургических мастерских древнерусских поселений.
Отдельным направлением в аналитических работах по изучению железоделательного производства стало исследование образцов древесного угля с рабочих площадок мастерских. Всего было изучено 15 образцов угля из железоделательной мастерской поселения Колесовка-1. Исследования велись методами элементного, дифференциально-термического и дифференциально-гравиметрического анализов на анализаторе «Carlo Erba 1100» (Италия) и дериватографе DQ-1500 (Венгрия)11. При испытании образцов определялось количественное содержание химических элементов для определения породы древесины, а также температурные области выделения летучих веществ и продуктов термодеструкции для констатации способа получения угля. Работы проводились на кафедре аналитической химии Тульского госпедуниверситета.
Важным этапом в изучении технологии производства железа стали аналитические исследования образцов металлургического шлака, фрагментов глиняных сопел и контактных с рабочей зоной элементов конструкций сыродутных горнов из мастерских поселений Грязново-2, Себино-8, 9, Монастырщина-5, Горки-10. Работы осуществлялись лабораториями химии и порошковой металлургии АО «Полема» АК «Тулачермет»12. В ходе работ был сделан качественный и количественный анализ железных шлаков руды из металлургических мастерских. Качественный анализ проводился спектральным эмиссионным методом на спектрографе с плоской дифракционной решеткой ПГС-2. Количественный анализ был проведен классическими химическими методами: гравиметрическим, фотометрическим и атомно-абсорбационном на спектрографе ААС—1Н. По результатам количественного анализа был уточнен химический состав шлаков.
Планиграфия производственных памятников в поселенческой структуре древнерусских памятников Куликова поля
Как видно из приведенных материалов, степень исследованности памятников с производственной деятельностью различна. Тем не менее, объем имеющейся информации позволяет выделить общие черты, характерные для размещения производственных мастерских внутри поселений, в структуре сельских общин, а также макроэкономические показатели черной металлообработки на различных этапах древнерусской истории Куликова поля.
Размещение производственных зон в планировочной структуре древнерусских поселений Куликова поля имеет один общий принцип - обособленность мастерских, - который продиктован высокой пожароопасностью производства. По данным украинских археологов, во время экспериментальных плавок пламя вырывалось вверх на 2-3 м54. Позднее этот принцип был регламентирован русским государством55. Тем не менее топография мастерских имеет несколько вариантов: 1. Расположение единичных мастерских на концах рядовой застройки или позади нее на больших (более 1 га) памятниках (поселения Кораблино-1, Горки-10, Галевка-1, Вединец-1, Красное-3, Себинка-5, Исаковские Выс-1). 2. Расположение единичных мастерских на отдельных обособленных участках застройки поселений, когда в рядовой застройке отдельное скопление или его часть были заняты территорией производственной мастерской. В данную группу попали как большие поселения (Кораблино-8, Бутырки-2, Монастырщина-5, Грязново-4, Куликовка-4, Федо-совка-2, Колесовка-2), в составе которых расположено от 5 до 15 жилых и хозяйственных комплексов общей площадью 1-8 га, так и небольшие поселения, состоящие из 2 скоплений подъемного материала (Вединец-2, Красное-4). Вторая подгруппа, вероятно, является подразделением жилой и производственной частей одного крестьянского двора. 3. Отдельные поселения, вся территория которых целиком занята производственным комплексом. В эту группу вошли поселения площадью 0,08-0,6 га (Вединец-3, Веди-нец-5, Вединец-5а, Себино-8, Себино—9, Бучалки—4). Характерно, что из 6 известных памятников 5 - золотоордынского времени. 4. Сплошные участки застройки больших поселений площадью 2-8 га (Устье—3, Колесовка-1, Грязново-1-3, Федоровка-1), в которых выделяются несколько однотипных ремесленных мастерских. При этом необходимо отметить, что поселения Устье-3, Коле-совка—1, 2 являются частью большого посада Устьинского городища, где обнаруженные мастерские относятся к золотоордынскому периоду. Отметим, что в представленные варианты не попали поселения с единичными находками производства (Метеневка-3, Березовка-4) или с низкой степенью исследованно-сти остатков ремесленной деятельности (Журишки-4, Мельгуново-4).
При общем взгляде на планировочные особенности мастерских по производству и обработке черного металла можно отметить родственность 1 и 2, 3 и 4 групп мастерских, что выражается в разной степени специализации ремесла и возрастающей концентрации производства. Не вдаваясь в экономический анализ такого подразделения, для которого у нас при настоящем уровне исследованности проблемы нет данных, остановимся на некоторых его характерных чертах.
Анализ структурной планировки мастерских приводит к выводу, что в XII-XIV вв. на Куликовом поле при всем многообразии вариантов отмечается устойчивая тенденция к специализации и выделению мастерских в структуре поселений как качественный показатель этого процесса. Тем не менее этот процесс на древнерусском этапе поселенческой структуры Куликова поля находится в переходном состоянии, на что указывает одновременное существование различных вариантов расположения мастерских. Простой количественный подсчет показывает, что в домонгольское и золотоордынское время мастерских 1 и 2 вариантов встречено примерно равное количество (8 и 7). Однако при сравнении 3 и 4 вариантов отмечается значительный скачок в специализации производства в золотоор-дынский период по сравнению с домонгольским (8 против 2).
Особое положение среди памятников с производственными мастерскими занимают поселения посада Устьинского городища, где в непосредственной близости друг от друга сконцентрированы минимум 9 производственных мастерских золотоордынского времени по получению и обработке железа.
Проведение сплошных разведочных исследований на территории Куликова поля в комплексе с палеогеографическим циклом работ позволило М.И. Гоняному выявить и детально проследить формирование сельских древнерусских общин этого региона56. В результате автору удалось выделить 25 гнезд поселений и 1 отдельный памятник (573 крестьянских двора), относящихся к домонгольскому периоду и 13 гнезд памятников (210 крестьянских дворов) - к золотоордынскому периоду. Каждое отдельное гнездо памятников в целом соответствует территориальной сельской общине или ее прототипу57.
Детальные сборы подъемного материала и раскопки на памятниках с производственными комплексами по обработке железа позволили определить площадные характеристики мастерских. Территории комплексов колеблются от 0,4 до 4 тыс. кв. м, в среднем составляя 1,2 тыс. кв. м. Количественные подсчеты показывают, что в домонгольское время на Куликовом поле существовали 15-17 мастерских, снабжавших сельские поселения металлом и готовыми изделиями, в золотоордынское время - 25-27 мастерских. Таким образом, одна мастерская на домонгольском этапе обеспечивала 31-36 крестьянских дворов, на золотоордынском - 7-8 дворов. Отвлекаясь от экономической целесообразности подобной динамики производства (о ней речь пойдет ниже), остановимся на фактическом распределении мастерских среди сельских территориальных общин Куликова поля XII-XIV вв.
Из 25 гнезд домонгольских памятников производственные мастерские присутствуют в 8 из них, достаточно равномерно распределяясь по территории (карта 1). Наибольшее количество мастерских расположено в группах памятников Мельгуново-Бутырки (4) и Федоровка (4-6). Топографически мастерские расположены на водоразделе рек Дон и Мокрая Табола (Метеневка-3, Федоровка-1, Грязново-4, Себинка-5, Вединец-3, Журишки-4), на участке Верхнего Дона (Бутырки-2, Мельгуново-4, Кораблино-1,8, Гор-ки-10, Куликовка-4), в среднем течении р. Непрядва у Краснобуйцовского городища (Галевка-1). В распределении мастерских по общинам не прослеживается закономерности между существованием ремесленных комплексов в больших и малых общинах и количеством хозяйств в общинах. Видимо, на фактическое распределение мастерских по производству и обработке железа влиял целый комплекс социально-экономических причин связанных с источниками сырья, близостью дорог, количественными характеристиками производства. Так, наблюдается определенная закономерность между расположением железоделательных комплексов и Старой Данковской и Ефремовской дорогами, известными по источникам XVII-XVIII вв. и существовавшими в древнерусское время . В настоящее время трудно выделить сферу обслуживания населения каждой отдельно взятой мастерской и степень специализации производства. Расстояния между мастерскими и между мастерскими и соседними группами поселений не превышают 5-10 км, что соответствует узкому рынку средневековой деревни, ориентированному на удовлетворение потребностей в железе и изделиях из него59. В то же время расположенние мастерских вдоль сухопутных дорог заставляет предположить, что кузнецы Куликова поля могли обслуживать транзитные торговые потоки.
Основные характеристики сыродутного процесса
Одним из главных индикаторов уровня развития ремесленного производства яв-ляяются технологические характеристики получения готовой продукции. От совершенства технологии во многом зависели и трудозатраты мастера, и качество получаемого изделия. Теория сыродутного процесса и его главные химико-термические характеристики были описаны еще в 30-х гт. XX в. академиком А.А. Байковым. Применительно к археологическим данным основы получения сыродутного железа в мастерских древней Руси детально разрабатывались классиками древнего ремесла Б.А. Рыбаковым и Б.А. Колчиным. Значительный вклад в изучение проблем крицеобразования внес М.Ф. Гурин.
Тем не менее, несмотря на огромный материал, накопленный археологами при изучении остатков железоделательных мастерских и горнов на памятниках древней Руси, в настоящее время нет надежных методик корреляции имеющихся в распоряжении археологов артефактов и сущности технологических процессов, происходивших на том или ином производственном объекте. Подобное положение дел имеет как объективные, так и субъективные причины. Наиболее ярко они были высказаны СВ. Паньковым при рассмотрении проблем древней черной металлургии украинской лесостепи: «Исследования физико-химических основ сыродутного процесса, применение их результатов при исследовании древнего железопроизводства в общем не дало, как не жаль, эффективных результатов. Это обусловлено тем, что, невзирая на общие физико-химические основы сыродутного процесса, на практике каждый отдельный случай производственного цикла, целью которого было получение железа, имел особенности, которые были обусловлены рядом факторов, таких, как минеральный состав руды, которую плавили, степень ее обогащения, качество древесного угля, пропорциональный состав шихты, размеры кусков руды и угля, которые загружались в печь, присутствие флюсов, а также технологическая схема переработки сырья» 5 . По мнению автора цитаты, только химико-физическое исследование возможно большего количества остатков металлургического процесса с территории мастерской (прежде всего шлака) в сочетании с данными экспериментальных исследований и многовариантным моделированием процессов позволит в максимальной степени приблизиться к реконструкции технологиий в конкретной металлургической мастерской155. Естественно, что подобные работы в настоящее время еще не проводились. Как показывает практика, в большинстве случаев после работ Б.А. Колчина авторы исследований ограничиваются лишь констатацией фактов наличия тех или иных производственные процессов, оперируя только попавшим в их поле зрения инструментарием, остатками теплотехнических сооружений и отходов производства, а в лучшем случае немногочисленной серией аналитических исследований. Все вышесказанное вкупе с тем, что большинство археологов по объективным причинам не имеет необходимых познаний в области теории и практики металлургии, приводит подчас к неправильному истолкованию имеющихся материалов.
На настоящем этапе изучения древнерусской металлургии на памятниках Куликова поля данный раздел исследования находится только на стадии первоначального накопления данных. Тем не менее накопленные в процессе работ сведения дают возможность сделать предварительные выводы в данном направлении.
Анализ всех производственных компонентов (как было рассмотрено выше) позволяет с уверенностью констатировать местный характер производства сыродутного железа в свободностоящих глинобитных горнах с вертикальной шахтой и искусственным дутьем на территории древнерусских мастерских Куликова поля в русле классической схемы сыродутного процесса. Однако имеющиеся в нашем распоряжении материалы позволяют указать на некоторые особенности технологических процессов получения металла и его первичной обработки на данных производственных объектах.
Одним из принципиальных вопросов при рассмотрении особенностей сыродутного процесса является наличие или отсутствие шлаковыпуска при получении железа. Как указывают исследователи шлаковыпуск, в значительной степени влиял на чистоту производимого металла, а, следовательно, и на трудозатраты по получению товарных криц и полуфабрикатов. С другой стороны, периодический выпуск шлака позволял многократно догружать шихту в горн и таким образом увеличивать количество перерабатываемой руды, что приводило к увеличению крицы и общей производительности процесса156. Как показали исследования конструктивных особенностей металлургических горнов Куликова поля, все они работали без шлаковыпуска. Наиболее хорошо сохранившиеся производственные печи металлургических мастерских поселений Вединец-1, Колесовка-1, Грязново-2 имели чашеобразную лещадь (их сохранившаяся высота достигала 0,12 м) без каких либо следов каналов для выпуска жидких шлаковых масс. Реконструированная летка горна с поселения Колесовка-1 также имела лишь одно отверстие для сопла в своей нижней части и не предусматривала других отверстий. Отсутствие шлаковыпуска на древнерусских металлургических горнах Куликова поля косвенным образом подтверждается отсутствием предгорно-вых ям и каких-либо остатков канальцев в грунте либо кусков застывшего жидкого шлака определенной формы, которые можно было бы морфологически связать с процессом шлаковыпуска. Необходимо отметить, что при анализе фрагментов сопел были нередки случаи, когда отверстие оплавленной оконечности сопла, находившееся в ходе процесса получения железа внутри горна, было полностью залито жидким шлаком, уровень которого поднимался выше нижнего горизонта груди печи.
Подобная технологическая схема не является феноменом лишь Куликова поля и широко представлена в древностях Восточной Европы, представляя собой отголосок наиболее древних способов получения железа в ямных горнах без шлаковыпуска. Косвенным признаком генетической связи с древнейшими ямными горнами, на наш взгляд, является заглубление фундаментов горнов Куликова поля в грунт до 0,40 м Данный способ получения железа можно ожидать на всех металлургических мастерских, конструкция горнов которых имеет схожую конфигурацию нижней части рабочего объема производственных печей . На принципиальную возможность подобного способа получения железа указывал еще Б.А. Колчин при моделировании различных режимов сыродутного процесса158. При этом было отмечено, что в результате процесса получался ком металлургического конгломерата (недовосстановленная руда+шлак+железо), состоявший в верхней части из железа и в нижней - из шлаковых образований. Для получения чистого металла требовалась промежуточная операция, заключавшаяся либо в механическом отделении железа из конгломерата и его последующей сварки, либо в дальнейшей температурной обработки исходного продукта для выплавления возможно большего количества шлака.
Для определения температурного режима сыродутного процесса 7 образцов шлака различной структуры были подвергнуты нагреву до появления следов оплавленное. Результаты опытов показали сходные параметры. Размягчение шлака происходило в температурном интервале 1180-1200 С159. С целью определения пиковых значений в зоне максимально высоких температур внутри рабочего объема горна, где и происходил процесс крицеобразования160, были подвергнуты процессу оплавления фрагменты внутренней поверхности летки печи и трех оплавленных оконечностей сопел с мастерской поселения Колесовка-1. Исследование образцов зафиксировало, что оконечности сопел располагались в области температур с интервалом 1250-1300 С, а оплавленной поверхности глинобитной летки — свыше 1300 С161. Учитывая, что в действительности, как показала экспериментальная практика, температура в печи была выше указанных интервалов162, полученные данные следует считать минимальными.
