В археологических фондах музея хранится уникальная коллекция керамических литейных форм для изготовления бронзовых изделий. Формы были обнаружены в начале 1970-х гг. при раскопках поселения Круглая Долина в Анучинском районе Приморья. Как предположили исследователи (Л.Е. Семениченко, В.Д. Леньков, В.А. Хорев), здесь находился комплекс бронзолитейных мастерских периода государства Бохай, 698-926 г. Керамические составные, или разъемные, формы предназначались для отливки небольших предметов – полусферических пуговиц с петелькой (Рис.1), подвесок с «хвостиками» (Рис. 2), ажурных украшений в виде розетки, и иных изделий декоративного характера (Рис.3). Однако самих бронзовых вещей, которые могли бы отливаться в этих формах, не удалось найти ни на Круглой Долине, ни на соседнем городище Круглая Сопка.
Вопросы цветной металлургии бохайского времени разрабатывались в 1980-90-х гг. Л.В. Коньковой в контексте общей истории бронзолитейного производства на юге Дальнего Востока России в древности и средневековье. Основными источниками этого исследования служили сами металлические изделия, проанализированные с помощью комплекса естественнонаучных методов. Важнейшим результатом явилось выявление временной динамики состава сплавов на основе меди. В частности, для бохайского времени установлено использование семи типов медных сплавов.
Недавно коллекция керамических литейных форм из Круглой Долины стала предметом специального изучения методами естественных наук. Полученные результаты дополнили информационную базу по древнему бронзолитейному делу юга Дальнего Востока России.
С большой вероятностью определено, что формы для отливки изготовлены разными мастерами, использовавшими различные рецептуры состава керамической массы. В одних случаях прослеживается большое количество примеси песка и дресвы, в других – относительно чистая глина без каких-либо добавок. Формы были предварительно обожжены при средних температурах и после этого готовы к использованию.
В большинстве своем литейные формы из коллекции – как целые экземпляры, так и фрагментированные – имеют темно-серую или черную окраску рабочей зоны. Это признаки карбонизации поверхности вследствие насыщения углеродом в процессе отливки – прямые свидетельства того, что формы были использованы по своему прямому назначению. Именно эти экземпляры оказались наиболее интересны для дальнейшего исследования на предмет выявления следов медных сплавов.
Достижения в современной археометрии, т.е. в области применения методов естественных наук к исследованию древних артефактов, позволяют проводить диагностику сплавов не только по готовым бронзовым изделиям, но и по керамическим литейным формам. Зарубежными специалистами (T. Kearns, M. Martinon-Torres, T. Rehren, Y. Zong, etc.) разработана методика определения и интерпретации следов металлических сплавов на рабочей поверхности керамических форм. Эти следы фиксируются с помощью энерго-дисперсионной спектроскопии (EDS), рентген-флуоресцентной спектроскопии (XRF) как химические элементы в спектрах изучаемого вещества. При нагревании в процессе литья свинец, олово, медь, цинк образуют более или менее устойчивые соединения с кремнием, который является основным компонентом состава керамики. Химический состав следов металлов на поверхности литейных форм не является полным аналогом состава самих сплавов. Однако даже сам факт фиксации этих следов представляет бесспорную информационную ценность.
Методы энерго-дисперсионной спектроскопии и рентген-флуоресцентной спектроскопии были применены к изучению химического состава вещества поверхности наших литейных форм со следами карбонизации. В результате удалось выявить присутствие свинца, олова, меди, мышьяка. Эти элементы в виде пиков мы видим на EDS-спектрограммах, снятых с поверхности литейных форм (Рис. 4). Интерпретация полученных данных позволила предположительно выделить несколько вариантов рецептуры медных сплавов, которые использовались для работы с литейными формами. Эти результаты хорошо согласуются с выводами Л.В. Коньковой о составе химическом бронзовых изделий бохайского времени.
Проведенное исследование показало эффективность применения современных методов естественных наук к изучению археологических материалов. Этот подход расширяет наши возможности в познании древних артефактов.
Публикация по результатам исследования:
- Zhushchikhovskaya Irina S., Buravlev Igor’ Yu. Ancient Ceramic Casting Molds from the Southern Russian Far East: Identification of Alloy Traces via Application of Nondestructive SEM-EDS and pXRF Methods. Heritage 2021, 4 (4), p.2643-2667; https://doi.org/10.3390/heritage4040149
И.С. Жущиховская, д.и.н.,
в.н с. Музея археологии и этнографии