Прошлое глазами археолога

Харинский А.В..

«Прошлое глазами археолога»

 

Модуль 5

Методы интерпретации археологических материалов

 

1 часть - Древнейшие орудия человека.

Основой археологической периодизации каменного века служат различия в технике обработки камня. Древнейший период истории называют палеолитом (палайос по-гречески - древний, литос - камень). Его делят на ранний и поздний, или, по-другому, на нижний и верхний.

Ранний палеолит (2,5-2 млн. - 30-35 тыс. л.н.). Ранний палеолит делится на эпохи олдувайскую (олдувай), ашельскую (ашель) и мустьерскую (мустье). Приемы обработки камня, сложившиеся в нижнем палеолите, называются техникой оббивки. Основным материалом для изготовления орудий труда в большинстве случаев служили овально-уплощенные речные гальки. Чтобы придать им форму орудий, поверхность галек обрабатывали с помощью ударов, которые наносились другим камнем - отбойником. Отбойниками чаще всего становились удлиненные, похожие на сигару гальки. Оббивка небольшой и средней гальки производилась на весу, без опоры. Крупные же обрабатывались на земле или в специальных подставках - наковаленках. Гальку начинали оббивать с более узкого края. Первый скол создавал условия для дальнейших ударов. При помощи такого приема можно было получить орудие нужной формы.

Наиболее древними галечные орудиями являются чопперы и чоппинги. При их изготовлении оббивки подвергался только один конец гальки, другой оставался необработанным. Необработанный конец было удобно держать в руке, а заостренным концом можно было разрубать кости или древесину. К числу древнейших палеолитических орудий также относится и скребло. Для его изготовления использовали широкий уплощенный скол с гальки - нуклеуса. Лезвием орудия служил один из краев скола, подвергавшийся дополнительной обработанный. Вероятно, при помощи этого орудия снимали шкуры с убитых животных, разделывали туши, выделывали деревянные предметы.

В мустье (150-120 - 35-30 тыс. л. н.) распространяется новая техника получения орудийных заготовок - леваллуа. Сначала с гальки скалывали валунную поверхность, а затем от нуклеуса, нанося удары по периферии к центру, откалывали крупные пластины с острым краем, которые имели  удлиненную треугольную или листовидную форму. Такие крупные пластины  становятся  основным материалом   для изготовления  орудий труда. Мустьерские нуклеусы, с которых скалывали пластины, обычно имели правильную дисковидную или пирамидальную форму. В Сибири преобладала смешанная техника обработки камня. Леваллуазская индустрия соседствовала с центральноазиатской галечной техникой (изготовление чопперов, чоппингов).

Помимо первичных приемов обработки, производившихся с целью получения отщепов, в мустье развились вторичные приемы, изменявшие форму отщепов. Путем подтески, срезали ненужную, мешавшую часть отщепа, затем, путем нанесения ретуши, придавали рабочему краю орудия нужную форму. Появление приемов вторичной обработки орудий свидетельствует о возросшей гибкости человеческой руки.

Наиболее распространенными мустьерскими орудиями в Сибири являлись чопперы, чоппинги, скребла и остроконечники. Остроконечник представлял собой треугольную пластину с широким массивным основанием. Конец ее был заострен, а края подправлены дополнительными мелкими сколами, что позволяло придать режущему краю более правильную форму. Некоторые остроконечники использовались как наконечники копий.

В это время большая часть пищи добывалась во время охоты на диких животных. Основными охотничьими орудиями были - копье и дротик с каменным наконечником. Особенно большое значение имела коллективная охота, в которой принимали участие практически все члены общины. Часть из них гнала животных, а другая подкарауливала их в засаде.

 

Поздний палеолит (30-35 - 10 тыс. лет назад). В позднем палеолите отмечается дальнейшее совершенствование обработки камня. Появляются призматический (похожий на многогранную призму) и клиновидный нуклеусы. Пластины с него откалывались совсем по-другому, нежели с поверхности мустьерских дисковидных нуклеусов. Работа производилась при помощи посредника и ударника. Посредник, сделанный из отростка рога, ставился на площадку нуклеуса и по нему ударяли ударником. Возникало импульсное давление, в результате чего откалывалась правильной формы длинная призматическая пластина. Ножевидные пластинки гораздо тоньше толстых и широких мустьерских пластин.

В верхнем палеолите широкое распространение получили разнообразные костяные изделия: наконечники, гарпуны, массивные ударные орудия труда и миниатюрные костяные иглы с ушком. Получает большое развитие отжимная ретушь. Подправка орудия производилась специальным инструментом - отжимником, сделанным из костяного стержня. Нажимая на край каменной пластины, скалывали мелкие чешуйки. При этом край пластины становился острым и приобретал нужную форму.

Палеолитическая индустрия подготовила условия для появления мезолитических орудий. Многие орудия позднего палеолита не только существуют в мезолите, но и получают дальнейшее развитие. Это касается особенно составных орудий, которые широко распространяются в это время. В южных областях появляются геометрические кремневые орудия, представляющие собой маленькие кремни поперечником 1-2 см в виде сегментов, трапеций, треугольников. За свои размеры они получили название микролитов. Их использовали в качестве вкладышей в костяную или деревянную основу, имеющую по бокам пазы. Микролиты закрепляли в пазах каким-нибудь вяжущим веществом (например, смолой) и перевязками. Получалось режущее орудие, не уступающее по своим рабочим качествам кремневым ножам. Производство цельнокремневого орудия было трудоемко, при этом неэкономно расходовался кремень, который на поверхности земли стал встречаться гораздо реже, чем раньше. При поломке такое орудие починить было нельзя, а составное чинилось - достаточно было заменить сломавшийся вкладыш. Орудиями с кремневыми вкладышами пользовались даже в бронзовом веке.

Микролиты имели и другое назначение - их использовали в качестве наконечников стрел. Лук и стрелы - одно из важнейших изобретений мезолита.

Наряду с тонкими и легкими орудиями в мезолите встречаются массивные орудия, иногда называемые макролитами (по-гречески макрос - большой, длинный). Появляются топоры, значение которых было особенно велико для лесной зоны, где человеку приходилось осваивать обработку дерева.

В мезолите резко возрастает роль рыболовства, о чем свидетельствуют находки орудий лова. Изобретают выгнутый рыболовный крючок (прямой был известен еще в палеолите), начинают пользоваться вершами, сетями и гарпунами. Появляются первые долбленые лодки и первые весла. Рыболовство в ряде областей успешно соперничает с охотой, но наивысшей точки развития оно достигает в следующую эпоху. Изменения в хозяйстве людей привели к дроблению общин, о чем говорит меньшая площадь мезолитических стоянок по сравнению с позднепалеолитическими.

В неолите (по-гречески неос - новый) наряду с кремнем, для производства основных орудий применяются новые породы камня, даже те, которые не могли давать тонких сколов, подобных кремневым. Использование сланца, яшмы, нефрита - одно из отличий неолита от предшествующих эпох.

В неолите сохраняются и продолжают преобладать старые приемы обработки камня. Существовала техника двусторонней оббивки, техника леваллуа, ретушь. Но ни один из этих приемов не был пригоден для обработки таких пород камня, как нефрит или яшма, так как они не дают правильных сколов. Для работы с этими породами начинают использоваться новые приемы - сверление, пиление, заточка, а также шлифование камня. Шлифовку стали применять и при изготовлении кремневых орудий. Заготовки, полученные путем оббивки или скалывания, обрабатывали на плоском камне, подсыпая мокрый песок, который и был шлифующим материалом. Его подсыпали и под конец полой трубочки, когда камень сверлили. Новая техника обработки камня - также одно из отличий неолита. В неолите появляются каменные долота, стамески, тесла, дифференциации которых способствовало распространение шлифовки и затачивания каменных орудий.

Частыми находками на неолитических поселениях являются каменные грузила. Большие и маленькие, цельные и составные рыболовные крючки свидетельствуют, что рыбу ловили также удочками, а возможно, и переметами. Появляются корзины, плетение которых, равно как и вязание сетей, послужило предпосылкой ткачества. Возможно, что первоначально ткани плели. Признаком ткачества служат прежде всего пряслица - маленькие грузики из камня или глины, насаживавшиеся на веретена для придания ему устойчивости и равномерности вращения.

 

2 часть - От камня к металлу

Открытие металла. Дефицит каменного сырь, необходимого для изготовления орудий труда в некоторых регионах мира, а также наличие доступных для разработки месторождений медной руды предопределили переход к новому значительному этапу в истории человечества – бронзовому веку. Неолит исчерпал возможности принципиального улучшения каменных орудий. В дальнейшем, хотя и появляются некоторые новые приемы обработки камня, он все же потерял значение единственного сырья для изготовления наиболее важных орудий. Будущее открывалось перед металлом, наступила эпоха палеометалла, состоявшая из трех периодов - энеолита, бронзового века и железного века.

Раньше всего человек освоил производство медных орудий, поэтому первую эпоху металла называют энеолитом (энус - по-гречески медь, литос - по-латыни камень), т. е. меднокаменным веком. Этим хотели подчеркнуть, что в энеолите уже появляются медные орудия, но еще преобладают каменные. Это действительно так: даже в развитом бронзовом веке из камня продолжают производить многочисленные орудия. Из него делали ножи, стрелы, скребки, вкладыши серпов, топоры и многие другие орудия. Время преобладания металлических инструментов было еще впереди. В энеолите в южных районах Сибири произошел переход от присваивающего хозяйства к производящему, основанному на скотоводстве и отчасти земледелии.

Благодаря пластичности меди одной ковкой из нее можно было получить очень тонкие и острые лезвия. Поэтому такие необходимые для древнего человека изделия, как иглы, шилья, рыболовные крючки, ножи, изготовленные из металла, оказались более совершенными, чем сделанные из камня и кости. Благодаря плавкости меди оказалось возможным придать изделиям такие сложные формы, которые в камне были недостижимы. Открытие процессов плавления и литья привело к созданию многих новых, неизвестных ранее орудий — сложных втульчатых топоров, мотыг, комбинированных топоров-молотков, топоров-тесел. Их высокие рабочие качества определялись не только сложностью формы, но в равной мере и твердостью лезвий. А повышать твердость лезвий металлических орудий человек очень скоро научился путем их преднамеренной проковки (наклепа). Литую медь с исходной твердостью 30-40 ед. по шкале Бринеля можно довести одной ковкой до твердости 130 ед. Эти цифры близки к показателям твердости сыродутного железа. Итак, высокий рабочий эффект меди стал основной причиной ее широкого и быстрого распространения.

Но не только высокий коэффициент полезного действия предоставил металлу столь прочное место в быту древнего человека. Переход к использованию орудий из меди и бронз, кроме общего роста производительности труда, привел к расширению технических возможностей многих отраслей производства. К примеру, более совершенной стала обработка дерева: медные топоры, тесла, долота, а позднее — пилы, гвозди, скобы позволили выполнять такие сложные работы по дереву, которые ранее были просто неосуществимы. Это способствовало улучшению приемов домостроительства, появлению деревянной мебели, освоению новых способов изготовления цельнодеревянных сохи и колеса.

Массовые свидетельства использования колеса и колесного транспорта обнаружены только там, где уже стали доступными орудия из металла. Колесо открыло эру мобильного передвижения и транспортировки. Оно нашло успешное применение в конструкции ворота. И наконец, от открытия колеса был всего один шаг к изобретению гончарного круга.

Трудно переоценить значение металла в развитии земледелия. Синхронность появления медных орудий, с одной стороны, и цельнодеревянных сохи и ярма, с другой, позволяет думать, что становление сложных форм плужного земледелия также находится в связи с открытием меди. С помощью медных и бронзовых топоров быстрее осваивались новые площади под посевы в лесостепной полосе. Таким образом, многие производственные и технические достижения древнего человека могут быть поставлены в связь с открытием металлургии.

Первые медные изделия — украшения, иглы, шильца — появляются еще в неолитическую эпоху. Поэтому возникает вопрос: с какого момента мы вправе говорить о наступлении энеолита, а также последующего века бронзы? Определение границ этих эпох связано с анализом металлургических показателей: степени использования металла, его химического состава, общего комплекса известных металлургических знаний.

В настоящее время различают четыре основных этапа развития древнейшей металлургии.

Этап «А» характеризуется применением самородной меди, к которой поначалу относились как к разновидности камня. Единственным методом ее обработки была холодная ковка, вслед за которой последовало освоение ковки горячей.

Этап «В» начинается с открытия плавления самородной меди и появления первых изделий, отлитых в открытых формах.

Этап «С» связан с двумя важнейшими открытиями: выплавкой меди из руд, т.е. с началом действительной металлургии, и освоением упрочнения меди ковкой (эффект наклепа). Параллельно идет процесс усложнения литейной техники, впервые появляется литье в разъемные и составные формы.

Этап «D» знаменует переход от меди к бронзам — сначала мышьяковым, а затем и оловянным, получаемым с помощью добавления к чистой меди легирующих компонентов. Распространяется литье в закрытых формах, литье по восковой модели и т.д.

С каждым этапом развития металлургии сопрягается определенный набор археологических находок из металла. На этапах «А» и «В» известны лишь единичные изделия — мелкие украшения и редкие колюще-режущие орудия. На этапе «С» получают распространение более значительные серии медных изделий. Внедряются в производство топоры и другие орудия рубящего и ударного действия (тесла, долота, мотыги, молотки). Впервые появляется также колюще-режущее оружие (кинжалы, наконечники копий и др.). На этапе «D» ассортимент металлических орудий и оружия еще более расширяется. Впервые появляются мечи и наконечники стрел. Совершенствуются формы копий, кинжалов, боевых топоров.

Исходя из этих наблюдений, начало энеолита связывают с третьим этапом развития металлургии (этап «С»), а начало бронзового века — с его четвертым этапом (этап «В»). Первые два этапа относятся еще к неолиту,

Итак, к энеолиту принадлежат культуры, носители которых не просто знакомы с изделиями из меди, но регулярно используют отлитые из нее орудия (в том числе и ударные), а также украшения. С бронзовым веком следует связывать культуры, в которых освоено производство бронз — искусственных сплавов на медной основе. Их высокие литейные и кузнечные качества открывают новые возможности для повышения эф­фективности не только орудий труда, но и предметов вооружения. Более разнообразными становятся украшения, поскольку усложняются технические приемы их отливки.

Каким образом люди пришли к идее металлургической плавки медных руд? Не исключено, что человека привлек сначала красноватый цвет самородков, которые почти всегда залегают в верхней зоне рудной жилы, или зоне окисления. В ней кроме самородков концентрируются расцвеченные яркими красками окисленные медные минералы: зеленый малахит, лазурный лазурит, красный куприт. Окисленные руды и самородную медь человек сначала расценивал как красивые камни, из которых можно было вытачивать бусы и другие украшения. Распознать новые свойства этого материала, скорее всего, помог случай.

Температура плавления меди равна 1063°С. На начальных этапах освоения цветной металлургии в примитивных горнах не могли поднять столь высокую температуру, поэтому создавались условия лишь для восстановления меди из руды. Окисленные руды, взаимодействуя с угарным газом при температуре 700-800°С, восстанавливались в чистую медь:

Cu₂O + СО → 2Сu + СO₂

Производство металлических изделий требовало целого комплекса специальных знаний и навыков. Изготовлению предмета из металла предшествовал долгий путь - поиски рудных месторождений, добыча руды, плавка в плавильных ямах либо печах, разливка в изложницы. Поэтому среди ремесленников начинается дифференциация по специальностям: горняки, металлурги, литейщики и, наконец, торговцы, род занятий которых необходим остальным и потому ими высоко ценится.

Разные по характеру медные месторождения одной или нескольких горнорудных областей порождали вокруг себя хозяйственно-производственные округи, которые и принято называть провинциями. Каждая такая провинция образует замкнутую систему, развивающуюся независимо. Причем это развитие может порождать сходные социально-культурные и хозяйственные формы, связанные с производственной деятельностью населения, его языком, культурными и торговыми контактами, техническими достижениями. И все-таки производственный, металлургический признак оказывается решающим в определении провинции. Металлургическая провинция — это единая производственная система, часто охватывающая огромные территории, объединенная сходными традициями развития металлургии. Такая система возникала на основе активных торгово-обменных контактов между народами, владевшими рудными богатствами, и народами, лишенными их. Потребители металла получали от его производителей не только сырье, стимулировавшее зарождение собственной металлообработки, но и технологические идеи, необходимые для ее развития. В зоне распространения этих идей возникали многочисленные центры металлопроизводства, именуемые очагами. Взаимосвязанная система этих родственных образований и составляла металлургическую провинцию.

Особенности производства в любом очаге провинции определяются тремя основными признаками: 1) сходным набором категорий и типов выпускаемых изделий; 2) сходными технологическими приемами металлообработки; 3) сходными источниками используемого сырья.

В пределах любой провинции действовали как очаги металлообработки, так и очаги металлургии. В чем их различие? В металлургическом очаге представлен полный цикл металлопроизводства: горное дело, выплавка металла из руд, металлообработка. В очаге металлообработки работают на привозном сырье, поэтому цикл ограничен только операциями, связанными с непосредственным изготовлением изделий из металла.

 

Появление и распространение бронзы. Изделия из меди были не такими твердыми, как каменные, поэтому на протяжении долгого времени не имели определяющего значения в хозяйственной деятельности древних людей. Но со временем древние литейщики заметили, что при добавлении к меди небольшого количества олова получается сплав, превосходящий по своим качествам чистую медь. Уже полпроцента олова повышает твердость сплава в четыре раза, 10 процентов - в восемь раз. Одновременно снижается точка плавления бронзы, например при 13 процентах олова почти на 300°С.

Появление первых сплавов меди с другими металлами знаменует наступление нового этапа древней металлургии – бронзового века. В некоторых районах Сибири бронзовые изделия так и не заняли ведущих позиций в орудийном наборе. Вплоть до железного века там преобладали орудия из камня. И лишь на юге Сибири отмечается переход к новым производственным технологиям и расширению спектра металлических изделий.

 

3 часть – Попробуем получить железо

Вопрос о месте открытия способа получения железа не решен. Часто считают, что это произошло в Малой Азии. С железом человечество познакомилось тогда, когда оно еще недалеко ушло в освоении меди. В ту пору самородные и метеоритные металлы привлекали людей, и наряду с обработкой самородной меди пытались использовать для поделок метеоритное железо, которого в природе неизмеримо меньше. Первые железные вещи на территории России датируются концом III тысячелетия до н. э. Они были найдены, например, у города Элисты в кургане, а также в Афанасьевском могильнике в Сибири.

Причиной повсеместного перехода к железным орудиям стало истощение доступных месторождений меди. Железные руды в природе встречаются чаще, чем медные, поэтому со временем люди были вынуждены осваивать новые источники сырья пригодные для изготовления различных орудий труда.

Метеоритное и самородное железо не могло удовлетворить металлургов ни по количеству, ни по свойствам. Его требовалось много, и нужно было придавать ему свойства, необходимые для его обработки и получения из него поделок. Этого нельзя было добиться, если бы металлургия железа не использовала опыт получения и обработки цветного металла. Прямая плавка медной руды была возможна не для всех разновидностей. Приходилось искать методы извлечения металла из руды, которая по внешнему виду часто не напоминала чистый металл. Опытным путем пришли к осуществлению химических процессов в плавильной печи, где происходило восстановление металла из различных химических соединений. Особенно важно было изобретение процесса дутья воздуха, мехов и сопел. Такие меха использовались еще в цветной металлургии, увеличивая приток кислорода в горн, что не только повышало в нем температуру, но и создавало условия для успешной химической реакции восстановления металла.

Считают, что способ плавки медной руды подготовил процесс получения из руд железа. Этому человек научился еще в первой четверти III тысячелетия до н. э., что засвидетельствовано остатками добычи железа в сыродутном горне, открытом на поселении около озера Урмия в Иранском Азербайджане и датируемом около 2800 г. до н. э.

Но это открытие не повлекло за собой бурного расцвета металлургии железа. Железный век тогда еще не наступил. Металлургическая печь, пусть даже примитивная, представляет собой своеобразную химическую реторту, в которой происходят не столько физические, сколько химические процессы. Такая печь обычно углублена в грунт. Ее складывали из камня и обмазывали глиной (или же она делалась целиком из глины) на массивном глиняном или каменном основании. Поперечник печи и высота ее шахты были около 1 м. В передней стенке печи на уровне дна имелось отверстие. Через него поджигали загруженный в шахту уголь, и через него же вынимали крицу - шлакообразный материал, продукт восстановления железа из руды.

Во время производственного процесса отверстие заделывали, предварительно вставив туда сопла для дутья воздуха. Печь была прочным сооружением и могла неоднократно служила для получения железа из руды. В ее шахту загружали мелко истолченную руду вперемешку с большим количеством древесного угля.

Среди сырья, применявшегося в древнем железоплавильном деле (окислы, карбонаты, силикаты), наиболее распространенными были окислы: гематит, или железный блеск, - Fe₂O_3; лимонит, или бурый железняк, - смесь гидроокисей железа: оксид железа(III) (Fe₂О₃) 86—89 %, вода (Н₂О) 10—14 %; с большим трудом восстанавливаемый магнетит -
Fe₃O₄. Железо в горне не могло расплавиться потому, что в нем нельзя было достичь температуры его плавления - 1535°С. Поэтому на протяжении многих сотен лет железо получали путем восстановления его из всевозможных окислов. Процесс восстановления железа начинался уже приблизительно при температуре 500°С. Образовывавшийся от неполного сгорания угля угарный газ поднимался вверх, отнимая кислород от окиси железа, превращая ее в закись железа, а потом в чистый металл.

3Fe₂O₃ + СО → 2Fe₃O₄ + СO₂; 2Fe₃O₄ + СО → 6FeO + 2СO₂; 6FeO + 6СО → 6Fe + 6СO₂

Образовавшаяся от неполного сгорания угля окись углерода поднималась вверх, отнимая кислород от окиси железа-руды, превращая ее в закись железа, а потом в чистый металл. Часть закиси железа вступала в реакцию с породой, не содержавшей металла, отделяя ее от металла и превращая в шлак - стекловидный материал, побочный продукт металлургического производства. Жидкий шлак стекал на дно печи, откуда его время от времени выпускали через отверстие. Крупицы восстановленного железа по мере сгорания угля опускались вниз и сваривались, образуя губчатую крицу, еще насыщенную жидким шлаком. При этом железо получалось мягким, тестообразным, но не жидким. Оно в печи не плавилось. Остывшая крица была пористая и нековкая. Кузнецам предстояло удалить из нее остатки шлака и сделать ее более плотной. Для удаления губчатости использовался способ кузнечной сварки: многократно раскаляя крицу, ее проковывали. Но и превращение крицы в плотный слиток не устраняло различий в свойствах металлов, кричное железо мягкое, оно вдвое мягче оловянистой бронзы. В раннем железном веке закалка железа применялась редко. Придание железу твердости достигалось его науглероживанием. Нагревая железо в кузнечном горне, когда температура от древесного угля достигнет 800-900°С, можно получать изделия с гораздо лучшими свойствами. Дело в том, что на поверхности металла образуется тонкий слой с более высоким содержанием углерода, который придает предмету качества низкоуглеродной стали.

Археологи пользуются древнерусским названием печи для «варки» железа - домница. Сам процесс сравнительно недавно назвали сыродутным, что подчеркивает важность продувания воздуха в домницу, заполненную железной рудой и углем. Железо в домнице не могло расплавиться потому, что в ней нельзя было достичь температуры его плавления - 1535°С, а поэтому не могли использовать и привычный прием изготовления бронзовых вещей - литье. Кроме того, крица получалась пористая, нековкая. Из нее предстояло удалить остатки шлака, а для удаления губчатости надо было предварительно открыть способ кузнечной сварки: многократно раскаляя крицу, проковывать ее. Но и превращение крицы в плотный слиток не устраняло различий в свойствах металлов, кричное железо мягкое, оно вдвое мягче оловянистой бронзы. Лишь постепенно открыли цементацию (науглероживание), закалку и последующий отпуск. Эти приемы могли про­исходить только при соответствующем температурном режиме, который тоже надо было найти. Все это было ново. Поэтому открытие способа добычи железа из бурых руд затянулось. На территории России он известен лишь со второй половины II тысячелетия до н. э. на памятниках срубной, абашевской и других культур бронзового века. Но и тогда железный век опять-таки не наступил. В течение некоторого времени железо было очень дорогим металлом, употреблявшимся для изготовления ювелирных изделий и парадного оружия. В частности, в гробнице фараона Тутанхамона найден золотой браслет с инкрустацией из железа и целая серия железных вещей. Железные инкрустации благородных металлов известны и в других местах.

Железный век у многих племен наступил с рубежа VIII—VII вв. до н. э., когда, наконец, были преодолены основные трудности освоения железа. Тем не менее, в раннем железном веке (VIII-1V вв. до н. э.) закалка железа применялась редко. Придание железу твердости достигалось его науглероживанием. Нагревая железо в кузнечном горне, когда температура от древесного угля достигнет 800-900°С, можно получать изделия с гораздо лучшими свойствами. Дело в том, что на их поверхности образуется тонкий слой с более высоким со­держанием углерода, который придает предмету качества низкоуглеродной стали. Твердость железа возросла, когда был открыт принцип закалки и стали использоваться его преимущества. Процесс восстановления железа из руд происходил в домнице при температуре 900-1050°С. Но иногда достигали и более высокой температуры до 1200°, необходимой для получения жидкого чугуна. И его получали, хотя в большинстве стран долгое время не использова­ли, считая отходом производства: чугун тверд и хрупок, его ковать нельзя.

При сыродутном процессе более половины железа пропадало в шлаках, что в конце средневековья привело к отказу от этого способа получения черного металла. Однако на протяжении более трех тысяч лет этот способ был единственным. Естественно, что первоначально из железа делали простые мелкие вещи и их было мало. Лишь после VIII в. до н. э. их количество, качество и ассортимент быстро растут. Ковка, которой изготовляли железные вещи, к моменту открытия металлургии железа имела тысячелетнюю историю. Ковали на металлической подставке-наковальне. Кусок железа сначала раскаляли в горне, а потом кузнец, держа железо на наковальне, маленьким молотом-ручником ударял по тому месту, куда затем наносил удар его помощник, бивший по железу тяжелым молотом-кувалдой.

Железные вещи стали быстро вытеснять бронзовые и каменные, так как железо в отличие от меди и олова встречается почти повсеместно. Железные руды залегают в горных районах, в болотах, глубоко под землей, и на ее поверхности. Болотная руда - сгустки железа, образовавшегося на корнях болотных растений, не представляет в настоящее время промышленного интереса, но в древности она имела важное значение.

Таким образом, области, занимавшие монопольное положение в производстве бронзы, потеряли монополию на производство металла. Страны, бедные медными рудами, с открытием железа быстро догнали те, которые были передовыми в эпоху бронзы.

Способы производства железа реконструируются учеными в ходе экспериментов. Английские исследователи изготовили прототип древнеримского горна. Оригинальный горн имел диаметр 120 см и глубину 45 см. Перед плавкой английские исследователи обожгли руду в окислительной среде при температуре 800°С. После зажигания древесного угля в горн постепенно добавляли новые слои руды и древесного угля. В ходе эксперимента было использовано искусственное дутье фурмой. Для того чтобы один слой руд восстановленный окисью углерода, проник в под, требовалось около четырех часов. Рабочая температура доходила 1100°С, и железо скапливалось около устья фурмы. Выход в процессе плавки составил 20 процентов. Из 1,8 кг руды было получено 0,34 кг железа.

Получение железа начинается с доставки руды из шахты в металлургический комплекс, в котором размещены железовосстановительные печи. Руда размельчалась молотами и сушилась. Сушка и обогащение руды происходили в обжиговых сооружениях. Такое устройство имело форму штабеля, образуемого слоями дров, переложенными рудой. Штабель поджигался одновременно со всех сторон. После сгорания высушенную, обожженную и обогащенную руду складывали в кучу, откуда ее брали для загрузки. В окрестностях комплекса как правило находилось также рабочее место угольщиков, где производился древесный уголь - закладка и возведение штабеля, выжигание, разборка штабеля. Транспортировка угля на открытый склад, измельчение и, наконец, использование в печи. Затем следует разогрев печи, монтаж и закладка мехов. Плавка продолжается приблизительно десять часов и завершается выемкой железной губки из пода, причем предварительно шахту необходимо разбить.

Дальнейшие опыты были нацелены на выяснение уровня славянского ме­таллургического производства VIII столетия, остатки которого сохранились в Моравии. Речь шла прежде всего о том, чтобы определить, можно ли было в таких печах изготавливать сталь. Опыты показали, что металлурги для производства железа могли изготовлять древесный уголь сами. Топливо нужно было закладывать в печь малыми порциями, в противном случае появлялась опасность заблокировать узкое шахтное отверстие вплотную над подом печи. Бесспорным преимуществом обладали легкоплавкие железные руды. Сантиметровый размер кусков руды был оптимальным. Завалка образовывала плавящийся конус в поду печи, и засыпавшийся следом материал потом автоматически транспортировался к полости за фурмой, где образовывался эпицентр жара, в котором продукт предохранялся от реоксидирования нагнетаемым воздухом. Важным параметром является объем нагнетаемого в печь воздуха. Если дутье недостаточно, температура слишком низкая. Больший объем воздуха ведет к значительной потере железа, переходящего в шлак. Оптимальный объем вдуваемого воздуха составлял 250-280 л в минуту.

Во время новгородской археологической экспедиции в 1961 и 1962 годах были проведены экспериментальные плавки железа в реплике древнерусской надземной шахтовой печи Х-ХШ веков, хорошо известной как по археологическим, так и по этнографическим источникам. Учитывая то обстоятельство, что просушка печи из глины - а именно из нее были сделаны оригиналы - затяну­лась бы на несколько недель, экспериментаторы использовали при ее изготовлении сырые глиняные блоки. Зазоры между ними заполнили смазкой из глины и песка. Внутренность печей обмазали приблизительно сантиметровым слоем глины с песком. Печь имела цилиндрическую форму диаметром 105 см и высотой 80 см. Шестидесятисантиметровая домница была размещена в центре цилиндра. Диаметр верхнего отверстия составлял 20 см, пода - 30 см. В нижней части печи экспериментаторы сделали отверстие размером 25 х 20 см, которое служило для нагнетания воздуха и выпуска шлака. Печь сохла три дня при нормальных погодных условиях. Для получения железа использовали по большей части болотную руду с весьма высоким содержанием железа (около 77 процентов), а в двух случаях и гипергенную руду (образованная в результате поверхностных (экзогенных) геологических процессов), которую дробили до величины грецкого ореха. Перед завалкой руду высушили, а часть даже около получаса обжигали на огне. Процесс получения железа  начался с разогрева печи сухими сосновыми поленьями с естественной тягой в течение двух часов. Потом домницу вычистили и под покрыли тонким слоем угольной пыли и колотого угля. Затем последовала установка фурмы и обмазка всех щелей глиной. Дутье начали, когда шахта была полностью заполнена через дымовое отверстие древесным углем. Спустя пять - десять минут сосновый уголь разгорелся, и через полчаса треть его сгорела. Пустое пространство, образовавшееся в верхней части шахты, было заполнено шихтой, состоявшей из угля и руды. Когда шихта осела, в образовавшуюся пустоту добавили еще порцию.

Из завалки, состоявшей из 7 кг руды и 6 кг древесного угля, получили 1,4 кг губчатого железа (20 процентов) и 2,55 кг шлака (36,5 процента). Масса древесного угля ни в одной из плавок не превышала массы руды. Плавки, проведенные при повышенных температурах, давали меньший объем железа. Дело в том, что при более высоких температурах в шлак переходило большее количество железа. Серьезное влияние на качество и эффективность восстановления железа оказывала помимо температурного режима точность выбора оптимального момента для выпуска шлака. При слишком раннем либо, наоборот, слишком позднем выпуске шлак поглощал окислы железа, и это вело к меньшему объему выхода продукции. При высоком содержании окислов железа шлак становился вязким и поэтому хуже вытекал и отделялся от губчатого железа.

Восстановление длилась от 90 до 120 минут. В этом типе печи можно было за один цикл обработать до 25 кг руды и получить более 5 кг железа. Восстановленное губчатое железо осаждалось не непосредственно на дне печи, а несколько выше. Получение металлического чугуна из этого продукта представляло собой дальнейшую самостоятельную и сложную операцию, связанную с новым нагревом. И эти эксперименты подтвердили гипотезу о том, что и в обычных восстановительных печах при определенных условиях происходит науглероживание железа, то есть получается сырьевая сталь. В восстановительных печах, где процесс протекал без выпуска шлака, был получен конгломерат, который состоял из губчатого железа (в верхней части), шлака (в нижней части) и остатков угля. Отделение губчатого железа от шлаков обыкновенно проводилось механическим способом.

 

4 часть - Какая она бывает керамика

Керамика — изделия из неорганических материалов (например, глины) и их смесей с минеральными добавками, изготавливаемые под воздействием высокой температуры с последующим охлаждением. В узком смысле слово керамика обозначает глину, прошедшую обжиг. Самая ранняя керамика использовалась как посуда из глины или из смесей её с другими материалами.

В зависимости от строения различают тонкую керамику (черепок стекловидный или мелкозернистый) и грубую (черепок крупнозернистый). Основные виды тонкой керамики — фарфор, полуфарфор, фаянс, майолика. Основной вид грубой керамики — гончарная керамика

Фарфор имеет плотный спекшийся черепок белого цвета (иногда с голубоватым оттенком) с низким водопоглощением (до 0,2 %), при постукивании издает высокий мелодичный звук, в тонких слоях может просвечивать. Сырьем для фарфора служит каолин, к которому добавляют песок, полевой шпат и другие отощители.

Фаянс имеет пористый белый черепок с желтоватым оттенком, пористость черепка 9 — 12 %. Из-за высокой пористости изделия из фаянса полностью покрываются бесцветной глазурью невысокой термостойкости. Фаянс применяется для производства столовой посуды повседневного использования. Сырье для производства фаянса — беложгущиеся глины с добавлением мела и кварцевого песка.

Керамика известна с глубокой древности и является, возможно, первым созданным человеком материалом. Считалось, что возникновение керамики напрямую связано с переходом человека к оседлому образу жизни, поэтому она появляется намного позднее, чем плетенные корзины. Ещё недавно первые известные нам образцы керамики относились к эпохе верхнего палеолита (граветтская культура). Однако, найденные в 1993 году горшки из Сяньжэньдон слеплены 20 тысяч лет назад^[. Древнейший предмет из обожженной глины датируется 29-25 тысячелетиями до нашей эры. Это вестоницкая Венера, хранящаяся в Моравском музее в Брно. Высота 111 мм, ширина 43 мм. Принадлежит граветтской культуре При томографическом исследовании на статуэтке обнаружен древний отпечаток детской руки, оставленный ещё перед обжигом.

В мезолитических культурах керамика используется нерегулярно и, как правило, на позднем этапе; наиболее совершенные образцы мезолитической керамики известны в культуре дзёмон на территории Японии. В неолите керамика становится неотъемлемым атрибутом практически всех археологических культур (исключение — период древнейших аграрных сообществ докерамического неолита на Ближнем Востоке, когда переход к оседлому образу жизни произошёл раньше многих других технологических инноваций).

Первоначально керамика формовалась вручную. Изобретение гончарного круга в третьем тысячелетии до нашей эры (поздний энеолит — ранний бронзовый век) позволило значительно ускорить и упростить процесс формовки изделия. В Сибири до появления русского населения керамика изготавливалась без гончарного круга.

Отдельные виды керамики формировались постепенно по мере совершенствования производственных процессов, в зависимости от свойств сырья и получаемых условий обработки.

Древнейшие виды керамики — это разнообразные сосуды, а также пряслица, ткацкие грузики и другие предметы. Эта бытовая керамика разными способами облагораживалась — наносился рельеф штамповкой, прочерчиванием, налепными элементами. Сосуды получали разную окраску в зависимости от способа обжига. Их могли лощить, окрашивать или разрисовывать орнаментом, покрывать ангобом, глянцеватым слоем.

Сырьё для керамических масс подразделяется на пластичное (глины и каолины) и непластичное. Добавки шамота и кварца уменьшают усадку изделий и вероятность растрескивания на стадии формования. В качестве стеклообразователей используют свинцовый сурик, буру.

Основным материалом для выделки гончарных изделий служит глина. Предпочтительно пользоваться «горшечной» глиной, обладающей должной вязкостью и таким температурным сопротивлением, которое отвечает назначению изделий. Хотя глина и обладает высокой степенью пластичности, в неё всегда добавляют другие материалы из-за быстрого и неравномерного сжатия при обжиге. Для самых простых изделий употребляются песок, зола, древесные опилки; для лучшего рода продуктов — шамот – мелкие частицы измельченных гончарных изделий или слабо обожжённой заранее глины.

Для выделки обыкновенных гончарных изделий добытая глина оставляется на один или два года на воздухе или в воде, после чего мнётся в деревянных ящиках, а на фабриках — машинами, чем очищается от находящихся в ней камней. Вынутая из ящиков глина складывается в кучи, которые проволокой или ножами режутся на тонкие пластинки, ещё раз очищается от видимых примесей и снова складывается в ящики, в которых переминается вторично. Для высшего сорта изделий, особенно бесцветных, масса должна состоять из составных частей, особо хорошо и отдельно очищенных и затем перемешанных. Главное условие доброкачественности массы — это её однородность. Пропорция составных частей массы определяется в каждом случае и при определённых задачах производства опытом. Перемешивание веществ производится либо насухую, либо с помощью воды. Полученная таким образом масса ещё не вполне однородна и заключает в себе много воздушных пузырьков, для избавления от которых массу утрамбовывают ногами.

В процессе обжига происходят необратимые изменения в заранее отформованных и покрытых глазурью изделиях — только после обжига исходный материал становится керамикой. Под действием высокой температуры происходит спекание или сплавление более крупных частиц друг с другом. Для обжига керамических изделий температура достигает диапазона от 1100° C до 1300° C. Для изделий из фарфора температура доходит до 1200°- 1400° С.

На внешний вид керамического изделия влиял состав атмосферы в печи или в костре, если обжиг был костровой. Окислительные свойства атмосфере внутри печи придают путём нагнетания в печь воздуха. Таким образом, в процессе обжига можно вызвать окисление глины и глазури. Восстановительные свойства атмосферы внутри печи воспроизводят посредством ограничения притока воздуха в печь. Таким способом возможно удалить кислород с поверхности глины и глазури. В результате можно регулировать свойства атмосферы внутри печи с целью оказать влияние на внешний вид изделия и для получения сложных эффектов в глазури. Например, некоторые содержащие железо глазури под действием окислительных свойств атмосферы обжига приобретают коричневый, а под действием восстановительных свойств — зелёный цвет.

При использовании в качестве топлива угля и древесины в печи образуется много дыма, сажи и пепла, которые могут испортить внешний вид незащищённых изделий. По этой причине в печи, использующие в качестве топлива дрова или уголь, часто помещают специальный садок с крышкой, чтобы защитить от загрязнения керамические изделия внутри коробки.

Некоторые изделия гончарного производства не покрываются глазурью, например огнеупорные кирпичи, черепица, горшки, терракота. Глазурование делается для того, чтобы глиняные изделия не напитывались жидкостью, которая в них содержится, или падающей, или же окружающей их влагой.

Глазурь — стекловидное покрытие на поверхности керамического изделия. Кроме того, глазурью также называют исходный материал, или смесь материалов, которые после нанесения на керамическое изделие и обжига дают соответствующее покрытие. На Руси глазурь также называли поливой. Глазурь наносится, чтобы прикрыть черепок изделия плотным и гладким слоем, а также для придания изделию с плотным черепком повышенной прочности и привлекательного внешнего вида, для гарантии диэлектрических свойств и защиты декора от механических и химических воздействий. Глазури могли быть прозрачными или непрозрачными, бесцветными или окрашенными, блестящими или матовыми. Основой глазури является каолин, кварц и полевой шпат.

Для декорирования изделий из фарфора и майолики часто применяют яркоокрашенные цветные глазури, т.н. поливы. Цвет достигается введением в бесцветную глазурь оксидов и солей металлов. Так, окись кобальта даёт цвет от светло- до темно-синего; окись хрома — зелёный, а при наличии олова — розовый, красный; окись меди используют для получения изумрудно-зелёной, сине-зеленой глазури, а также глазурей медно-красных оттенков для восстановительного обжига; соединения с марганцем дают коричневые, розовые цвета; окись железа — от жёлтого и красного до коричневого и чёрного и т.д.

Этой же цели служит также молочение (молочный обжиг) — один из древних способов обработки керамики для придания ей водонепроницаемости и красивого вида. Для молочного обжига бралось изделие, уже прошедшее первоначальный обжиг (970°), пропитывалось натуральным жирным коровьим молоком или купается в молоке, и ещё раз обжигается при температуре 270—350° (при температуре свыше 400° молоко выгорало). Цвет изделия после такого обжига становится насыщеным, с переходами от светло- до темно-коричневого. Иногда в молоко добавляют сахар, что придаёт красноватый оттенок. При этом процессе менялся не только внешний вид, но и водопроницаемость. Поры сосуда впитывали в себя молоко, и оно их закупоривало. Глина меньше впитывала воду.

Дешевые гончарные изделия покрывались глазурью в сыром виде и обжигались одновременно. Действие это называлось муравлением. Оно состоит в том, что во время обжигания в печь бросали соль, которая, превращалась в пары, садилась на изделия, и там, где она сядет, глина с составными своими частями и солью образовывала легкоплавкое соединение, род стекла, называемого муравой.

Второй способ покрытия глазурью состоял в том, что состав глазури толкли в мелкий порошок, просеивали и посыпали им изделия, обыкновенно грубой выделки, например необожженные трубы, черепицу, горшки и пр. До посыпки изделия обмазывали мучным клейстером, а потом обжигали.

Третий способ состоял в обливании глазурью, разведенной до густоты сливок. Этим способом покрывали твёрдые изделия, мало всасывавшие в себя воду, например английский фарфор и некоторые сорта фаянса. Способ обливания давал возможность внутреннюю глазурь делать отличной от наружной.

Четвёртый способ заключался в погружении фарфоровых и фаянсовых изделий в глазурную массу. Все изделия этого рода первоначально слабо обжигались, не теряя способности впитывать в себя воду. Глазурь, растёртая в мельчайший порошок, с водою образовывала молоко, в котором погруженные изделия впитывали в себя воду, твердые же частицы осаждались на поверхность, приставая к ней очень сильно.

 

5 часть - Диета древнего человека

Наиболее распространенными и информативными останками животных являются - кости, зубы, рога, ракушки и т.д. В настоящее время существуют различные методы, с помощью которых можно извлечь из них информацию. Археолог должен иметь в виду, что, как и остатки растений, костные остатки представляют только часть того, что было первоначально. Кости, могли быть уничтожены в результате выветривания или вытаптывания, использованы для изготовления инструментов, съедены собаками или свиньями, или даже не сохранились в результате использования в специальных ритуалах. Другие продукты питания человека, такие как личинки или кровь не оставляют после себя следов. Кроме того, наши интерпретации древней диеты омрачены представлениями нашей собственной культуры. Хотя травоядные, дополненные рыбой и птицей, формировали основу питания наших предков, в некоторых обществах прошлого они дополнялись насекомыми, грызунами и плотоядными животными.

При анализе ископаемых костей, сначала определяют их видовую принадлежность, затем их количественно. Количество мяса на костях зависело от пола и возраста животного, сезона смерти, и географических. Пол животного легко определить в тех случаях, когда обнаружен череп с рогами, которые у некоторых видов животных имеют только самцы (большинство оленей), или челюсти с большими клыками, которые встречаются у большей части самцов свиньи. Остеологические останки могут включать кости пениса, которые имеются у самцов собак. В некоторых случаях тазовые кости самок некоторых животных существенно отличаются от тазовых костей самцов.  Часто кости мужских особей животных больше чем женских, как, например, метоподии (кости ног) крупного рогатого скота. Правда, в ряде случаев, кости молодых самцов или кастратов по размерам не превышают кости самок, что может привести к путанице. У разных видов животных фиксируется различная степень полового диморфизма (различий). Хорошо заметин он у коз и козлов, что позволяет отличать самцов от самок. У других млекопитающих, таких как овцы, олени, и косули половой диморфизм не столь значительно выражен.

О возрасте животного можно судить по степени закрытия швов на черепе, или степени сращивания эпифизов (закруглённые, чаще расширенные, концевые отделы трубчатой кости, формирующие сустав со смежной костью посредством сочленения их суставных поверхностей) с костями. Последний фактор может быть изучен более подробно с помощью рентгеновских лучей. Отмеченные возрастные отличия сопоставляются с данными о современных  представителях этих видов, хотя различия в географии или питания бывает трудно учесть. Часто при оценке возраста животных учитывается степень стертости их зубов. Для этого измеряют высоту коронки зуба. Этот метод лучше всего работает при определении возраста животных имеющих высокие коронки, таких как лошади и антилопы. Оценка возраста животных с низкими коронками зубов, как правило, производится на основе анализа очередности появления их зубов и характера износа поверхности. Определение возраста животного дает некоторые представления о диетических предпочтениях древних людей, а также о методах ухода за домашними животными. Сезон смерти животного также является важным фактором в изучении диеты и охотничьей стратегии наших предков. Определить сезон смерти животного можно по разным признакам, например, известно время, когда те или иные виды животных сбрасывают рога, или когда у них появляется потомство.

У молодых млекопитающих, наиболее интенсивный рост костей происходит на концах диафиза — центрального отдела (тела) трубчатой кости, расположенного между эпифизами. У молодых особей диафиз соединен с эпифизами только хрящами. С возрастом хрящ на концах диафиза заменяется костным веществом. Это происходит в определенной последовательности у разных млекопитающих. При этом для всех видов животных известна динамика роста костей. Поэтому их находка на археологическом объекте позволит определить сезон, когда это животное было убито. Эти данные позволят выяснить назначение поселения, которое могло быть сезонным или постоянным, в зависимости от обнаруженных на нем костных останков. Отсюда следует, что на поселениях, которые постоянно использовались людьми, будут встречены различные по длине кости конечностей животных, относящиеся к разным сезонам. В то же время, на поселении использовавшемся только в течение одного сезона, будут обнаружены кости животных, одинаковой  длинны, убитых в определенный сезон.

 

6 часть – Камеральная обработка археологических материалов

Очистка предметов. Поступившие на хранение археологические предметы при необходимости проходят процедуру обеспыливания (сухой щёткой, без усилия, аккуратно снимается поверхностное загрязнение). Для предметов из металлов в камеральных условиях – это единственная допустимая процедура. Более тщательную очистку может проводить только реставратор.

Для предметов из керамики (обожжённой глины) возможна очистка водой комнатной температуры (по возможности, дистиллированной), без замачивания, так как длительное нахождение в воде после просушивания может привести к пылению поверхности керамического изделия. Эта процедура подходит также для изделий из стекла и камня, имеющих удовлетворительную сохранность.

Изделия из ткани, дерева, кости и других биологических материалов подлежат очистке только квалифицированными работниками – реставраторами.

Нанесение учётных обозначений. Нанесение шифра на археологические предметы осуществляется тушью с последующим покрытием туши прозрачным клеем ПВБ (поливинилбутираль), препятствующим механическому стиранию и размыванию шифра водой. Если предмет тёмного цвета или его поверхность рыхлая и неровная, что приводит к растеканию и впитыванию туши, то на его поверхности сначала рисуется небольшое окошко белой акриловой краской.

Допустимо нанесение шифра, распечатанного на принтере, приклеенного и покрытого клеем ПВБ. Данный способ позволяет без особого ущерба для музейного предмета при необходимости снять шифр, растворив клей спиртом.

На керамических сосудах шифры наносятся на внешнюю часть дна или на внутреннюю стенку сосудов. На фрагментах сосудов – на внутреннюю, неорнаментированную поверхность. На каменных орудиях шифр, по возможности, наносится на необработанную поверхность. Для очень мелких предметов: шифр наносится на индивидуальную упаковку (пакет, конверт) или привязывается с помощью нити, к которой прикреплена этикетка.

Чтобы не испортить экспозиционного вида особо ценных предметов, используют привязанные этикетки с шифрами, распечатанные на принтере и заламинированные (для предотвращения размывания надписей водой). Также привязывание этикеток используется для предметов с неровной поверхностью, на которые сложно нанести шифр. Необходимые условия при съёмном шифре (этикетка): фотофиксация, описание сохранности предмета и его размеров - это делается для того, чтобы после снятия этикетки (например, для экспонирования) было возможно идентифицировать изделие. Использование такого вида шифровки должно быть исключением, а не правилом. Важно помнить, что шифровка музейных предметов не должна портить внешний вид древнего артефакта, как и любого другого музейного предмета.

Фотографирование артефактов. При фотографировании в помещении всегда используют искусственное (электрическое) освещение. Но обычных светильников, смонтированных в помещении, бывает недостаточно. Для выявления на снимке существенных деталей приходится использовать при съемке еще и специальные дополнительные источники света. При этом фотограф получает возможность широко управлять освещением, регулировать по своему усмотрению силу света, направление и характер световых потоков, продолжительность горения электрических ламп. Искусственное освещение создает больше изобразительных возможностей для фотографа, чем естественное, которым управлять практически невозможно. Оно позволяет абсолютно точно создать необходимые световые условия, стабильные по спектральному составу, что особенно важно при цветной съемке. Дает возможность многократно повторять однажды найденную удачную схему, совершенствовать и улучшать ее варианты.

Путем выбора типа осветительных приборов, их мощности и размещения можно добиться нужного светотонального рисунка, перераспределить яркости объектов съемки и фона, бликами и тенями создать необходимые изобразительные акценты.

Электрические приборы дают возможность не только создать определенный рисунок освещения, но и выделить нужные цвета. Поэтому при съемке в лаборатории необходимо максимально использовать имеющийся набор осветительной аппаратуры и прибор для бестеневой съемки.

Свет по расположению источника освещения относительно объекта съемки и по направлению луча принято классифицировать на заполняющий, рисующий, выравнивающий, контурный, фоновый, моделирующий.

Заполняющее освещение всего объекта съемки. Равномерное, рассеянное, бестеневое освещение, имеющее достаточную интенсивность для короткой выдержки. Осуществляется комбинацией источников верхнего и переднего света. Заполняющий свет создается одним или несколькими источниками рассеянного света, установленными от аппарата. При съемке в помещении при естественном дневном освещении таким источником будет свет из окон, расположенных позади аппарата, если съемка ведется в на­правлении от окон.

Заполняющий свет дает ровное, плоское освещение, без ярко выраженных теней и бликов. Он хорошо выявляет цвет предметов. Объем и фактура при этом прорисовываются слабо и воспринимаются правильно лишь за счет предварительного знакомства с ними, как бы дополняются воображением. Так, например, полированная мебель воспринимается нами как гладкая, а поверхность ковра 一 как шероховатая, хотя освещением эти качества в полной мере не всегда удается выявить. Эта особенность нашего восприятия дает возможность в некоторых случаях успешно выполнять цветные снимки при одном общем заполняющем освещении.

Поскольку при заполняющем освещении тени от предметов в аппарате не видны (они лежат позади предметов), снимки получаются мягкими. Ровно окрашенные плоскости передаются одним локальным цветом, и вообще количество цветовых оттенков при этом освещении получается минимальным.

Рисующий, основной, представляющий собой резкий пучок света, направленный сбоку на сюжетно важную часть объекта для создания основного светового эффекта, подчеркивающего форму и объем предмета, выявляющего фактуру поверхности. Такой свет должен давать большую освещенность на сюжетно важном участке по сравнению с общей освещенностью. Самостоятельно рисующий свет употребляется редко, так как даст очень контрастное освещение, затрудняющее проработку деталей в тенях или светах, из-за большого интервала яркостей.

При создании рисующего света надо учитывать, что, если нужны мягкие тени, следует пользоваться источниками рассеянного света, а если нужны четкие тени, следует пользоваться приборами направленного света. Рисующий свет может освещать предметы равномерно, создавая единый световой рисунок объекта съемки и фона; но он может освещать только отдельные детали, создавая этим определенный эффект освещения.

Выравнивающий 一 подсветка теневой стороны предмета для создания необходимого светового баланса между светлым и затемненным участками предмета.

Контровой, или контурный, расположен позади объекта и на­правлен в сторону фотоаппарата. Находясь на близком расстоянии от предмета, он служит для обрисовки его контура. Это задний скользящий свет. Таким светом выявляют форму всего объекта или какой-либо его части. Получают тонкую линию светового контура, которая может расширяться с удалением источника света от объекта. Отсюда и второе его название «контурный».

Для контурного освещения целесообразно применять либо прибор направленного действия, либо источники света, снабженные отражателями, так как они дают возможность сосредоточить свет в нужном месте и с нужной интенсивностью. Можно пользоваться и обычной электролампой, но при этом следует позаботиться о том, чтобы оградить объектив фотоаппарата от засветки «паразитным» светом, который может испортить кадр. Для этого лампу надо поместить хотя бы в самодельный конусообразный кожух.

Благодаря контурному освещению объекты рельефно отделяются от фона и друг от друга. Контурный свет четко выявляет характерную форму предметов, особенно предметов сложной конфигурации.

Контурный свет является надежным средством выявления про­зрачной или полупрозрачной среды. При таком освещении стано­вятся особенно ощутимыми блеск, цвет и прозрачность нефрита, халцедона, хрусталя, стекла и т. д.

Фоновый. Снимаемые объекты всегда проецируются на каком- то фоне. Фон должен органически сочетаться с объектом съемки, подчеркивать пространство, объем и цвет снимка. Для того чтобы добиться нужного результата, часто возникает необходимость в подсветке фона отдельными источниками освещения. Освещение, создаваемое этими источниками, принято называть фоновым. Фоновый свет освещает поверхность фона, на котором изображается объект. Его освещенность меньше, чем освещенность, даваемая общим и рисующим светом. Бывает равномерным и неравномер­ным. Фоновый свет распределяют так, чтобы светлые участки объекта рисовались на темпом фоне, а темные - на светлом.

Моделирующий 一 бликовый и теневой для различных эффектов.

Узкий направленный пучок света малой интенсивности, ис­пользуемый для получения бликов и подсветки теней с целью их смягчения или полного устранения. Основное назначение моделирующего света 一 улучшение градации светотени. Он отличается от рисующего и заполняющего прежде всего тем, что не является основным светом, определяющим цветовое и светотональное решение всего снимка. Задачей моделирующего света является обработка отдельных частей снимка (моделировать 一 значит выявлять характерную форму, объем, цвет).

Поэтому, для того чтобы создать моделирующее освещение, удобнее всего пользоваться источниками направленного света или лампами, в которых есть устройства, регулирующие диаметр и силу луча света.

Термин моделирующий свет не определяет какого-либо его конкретного направления относительно аппарата, направление зависит от расположения объекта. Например, при съемке сосуда сюжетно важный участок (венчик, или тулово с участками рельефного орнамента) могут быть освещены моделирующим светом, который помогает четче выявить специфическую форму орнамента, его технологические нюансы и цвет.

Моделирующий свет обычно освещает теневую часть объекта и фона. Поэтому этот свет должен строго регулироваться по силе. Он ни в коем случае не должен давать теней на светлом фоне.

В своей практике фотограф нередко использует съемку при комбинированном освещении. Если в помещении много рассеянного дневного света, то его можно использовать как рисующий свет. Для создания рассеянного, отраженного света (заполняющего или выравнивающего) применяют подсветы (отражатели из мятой алюминиевой фольги или просто из белой бумаги). Они сглаживают, нивелируют яркие, слепящие блики на поверхностях предметов.

Практика съемки при искусственном освещении. Съемка археологических предметов в лаборатории или павильоне ведется при искусственном (электрическом) освещении, интенсивность и мощность источников которого значительно слабее естественного солнечного света. Поэтому часто возникают такие явления, как «смазанность изображения», «недодержка» (темное изображение). Цветовая температура источников искусственного освещения имеет большие разбросы в показателях и очень сильно отличается от солнечного света. Для правильной цве­топередачи большое значение имеет подбор осветительных прибо­ров с одинаковой или максимально близкой друг к другу цветовой температурой. Профессиональные фотографы в прак­тике искусственного освещения используют несколько фотовспы­шек и специальные наборы импульсных источников света, кото­рые по цветовой температуре близки к солнечному свету.

При съемке предметов с искусственным освещением рекомендуется устанавливать малый диаметр диафрагмы объектива для того, чтобы снимаемый предмет был предельно резким. За счет этого значение выдержки сильно уменьшается и, если снимать с рук, возникает опасность появления «смазанности» изображения. Поэтому опытные фотографы, чтобы кадры были резкими, всегда устанавливают фотоаппарат на штатив и снимают на автоспуске или со спусковым тросиком.

В зависимости от типа источника освещения (дневной, искусственный), его характера (интенсивности и мощности) тот или иной предмет может выглядеть по-разному. Природный естественный солнечный свет 一 самый правильный источник освещения, ориентируясь на особенности и свойства которого, фотограф строит систему искусственного освещения. Простейшая схема: основной рисующий свет слева от фотоапиарага, направленный под углом 15-45° к снимаемому предмету, выравнивающий (подсветка теней) справа под углом 30-45°.

Разнообразие форм и видов археологических предметов неисчислимо, и поэтому каждый предмет требует вдумчивой работы с ним, чтобы быть правильно и во всех подробностях и деталях зафиксированным в фотоизображении.

Крупные вещи необходимо освещать с двух сторон, добиваясь равномерного распределения света. Равномерность освещения регулируется с помощью простой линейки, поставленной на ребро посередине площади, на которой снимается объект. Расстояние от предмета и угол наклона источников регулируют, пока размеры и интенсивность теней по обе стороны плоскости линейки не станут одинаковыми. Если возникает опасность недодержки в темных участках, то рекомендуется подсветить их отдельно, но при этом не следует существенно нарушать того соотношения яркостей, которое есть в оригинале.

Небольшие предметы с нормальным цветовым контрастом можно хорошо снимать у окна, пользуясь солнечным рассеянным и не очень ярким светом с выравнивающей подсветкой простейшими отражателями - листами белой бумаги.

Темные артефакты выгодно освещать интенсивными источниками света, так как при этом увеличивается количество различимых оттенков.

Светлые же оригиналы, наоборот, следует освещать умеренно, избегая их пересвечивания и помня о том, что при излишне ярком освещении количество различных оттенков у бледно окрашенных объектов уменьшается.

Съемку плоских предметов, книг, текстов рекомендуется делать при относительно малых значениях диафрагм объектива, так как высокая резкость изображения при этом виде съемок является необходимым условием качества.

При съемке предметов под стеклом нужно убрать все светлые объекты, которые в нем отражаются, затемнить окна и т. д., если это невозможно, перенести оригинал в другое, более затемненное помещение. Яркие, бликующие детали фотоаппарата также могут отражаться в стекле, их в момент съемки нужно закрыть чем-либо темным. Вообще, по возможности, нужно производить репродук­ционную съемку без стекла.

Практически идеальное рассеивание всех видов света и выров­ненное различие в интервалах контрастности и яркости отдельных участков предмета при цветной съемке на цифровую камеру дают специальные устройства столы-боксы, представляющие собой ящики и сс|)ерь丨 разных размеров из белого, прозрачного, матиро­ванного материала.

Очень хорошие результаты дает так называемая бестеневая съемка на простейшем устройстве (стекло на каркасе) с освещенным белым фоном внизу и бесфоновая на стекле с подсветкой снизу. Необходимые источники заполняющего, рисую­щего и выравнивающего света можно устанавливать как угодно без опасения появления глубоких теней.

Общеизвестно, что основные материалы, из которых были изготовлены археологические предметы, 一 камень, глина, кость, металл, дерево. Для каждого вида предметов каждого из материалов подбираются какие-то свои, пусть незначительные, условия освещенности и особенности съемки, зависящие от размера предмета, его формы, фактуры поверхности, цвета и т. п..

На примерах съемки самого распространенного археологического артефакта — керамики 一 можно увидеть, сколь велико разно­образие этих особенностей и выявить некоторые общие законо­мерности, присущие съемке всех археологических предметов.

Съемка керамики. Главное: всегда стараться снимать при хорошем освещении, камеру устанавливать на штатив, диафрагму объектива устанавливать не менее 1 : 8 и в каждом кадре использовать специальные масштабы или масштабную линейку. Источники света: обычно 2-3. Но иногда можно обходиться и одним достаточно мощным и несколькими отражателями, изготовленными из листов белой бумаги или картона с белой зеркальной фольгой.

Правильно поставить источник рисующего света, чтобы выявить важную технологическую деталь (следы изготовления и обработки поверхности). Выровнять тени дополнительным источником выравнивающего света. Моделирующим светом осла­бить глубокую тень или усилить освещение сюжетно важного участка.

Сделать общий снимок и крупный план со следами обработки. При съемке на белом фоне вводить поправку экспозиции в автомат от +0,7 до +2 или переключать на ручной режим и делать замер экспозиции по фрагменту керамики, поднося камеру как можно ближе к предмету, не перекрывая при этом источники света. Сделать несколько кадров, выбрать лучший, и по нему определить точную экспозицию (выдержка, диафрагма).

Для правильной цветопередачи перед съемкой, когда уже будет выставлено необходимое освещение, рекомендуется вручную в меню камеры точно выставить баланс белого но листу белой бумаги, помещенной в то место, где будет располагаться снимаемый предмет.

При макросъемке всегда ставить приоритет диафрагмы на по­луавтомате, чтобы была самая высокая глубина резкости (наибольший участок кадра 一 передний и задний края снимаемого предмета). Чем больше значение диафрагмы, тем больше глубина резко изображаемого пространства. Лучше ставить максимально закрытую диафрагму 1 : 8; 1 : 11; 1 : 16; 1 : 22; 1 : 32.

Сосуды снимают в нескольких проекциях: фас с уровня центра горшка, сверху под небольшим углом, сверху 一 вид иа горловину， Дно горшка 一 снаружи и изнутри, крупные планы наиболее важных участков, следы изготовления и обработки поверхности.

Чтобы правильно передать пропорции и профиль сосуда, точка съемки (объектив камеры) должна быть строго по центру, а задняя плоскость камеры с пленкой или матрицей ориентирована по вертикали. Для зеркальных камер необходимо использовать специальные объективы для макросъемки, на компактных 一 выставлять специальную программу 一 макросъемка. Оптимальное расстояние от камеры, при котором перспективные искажения сводятся к ми­нимуму, 一 3—5 размеров сосуда.

Фрагменты сосуда вначале снимают вертикально с лицевой и оборотной сторон. Освещать лучше несколькими источниками света: заполняющим, выравнивающим, рисующим. Рисующий свет устанавливать слева-сбоку-навстречу под углом 30-45°, выбирая такое положение прибора, при котором максимально выявляются рельеф и характерные особенности.

Встроенная в фотоаппарат вспышка при съемке с близкого расстояния выбрасывает мощный, узкий пучок яркого света, делает предмет плоским, светлым, неровно высвеченным и практически «засвечивает», точнее пересвечивает, нюансы технологии гончарства (орнамент, особенности изготовления и обработки поверхности). Поэтому для такой специальной съемки нужен достаточно сильный дополнительный источник рисующего света, устанавли­ваемый под таким углом, чтобы высветить и рельефно обрисовать необходимые детали (автономная фотовспышка, фотолампа с цветовой температурой, близкой к фотовспышке).

После этого снимаются профиль, крупно орнамент, технология - следы изготовления, обработки поверхности, нанесения орнамента. Для выявления рельефа и орнамента рисующий свет располагать под углом 15-30°.

Орнамент. Невозможно предложить какую-то универсальную схему освещения для многих тысяч разновидностей орнамента. Единственная рекомендация: установив общий заполняющий свет под углом 45° к предмету, источником рисующего света, изменяя угол его наклона и направление относительно орнамента, искать то положение, при котором орнамент будет выглядеть наиболее рельефным и четким.

Петрографический шлиф 一 стеклянная пластина с наклеенным очень тонким поперечным срезом образца керамики. Используется макросъемка - съемка самым крупным планом на просвет с самым большим значением диафрагмы для идеальной резкости изображения по всему полю. Эти требования обязательны, так как в петрографическом образце важная информация может содержаться в самых мелких деталях. Шлифы можно снимать и на специальных подставках для бестеневой съемки, ровно высвечивая нижний фон 一 лист белой бумаги ярким источником света.

Цветные фоны нередко используются для съемки предметов в научных и научно-популярных публикациях. Съемка на цветном фоне 一 это уже область художественной фотографии. Здесь вес зависит от художественных и вкусовых» пристрастий самого фотографа. Экспериментальным путем, перекладывая предмет с одного фона на другой, можно определить наиболее подходящую расцветку и гон для данного предмета. Важно учитывать, что все очень яркие цветные фоны создают на краях предмета заметные «паразитные» цветовые блики, которые могут привнести незначительные искажения цвета в отдельных участках. Для съемки светлых предметов желательно использовать черный фон, или темных тонов (расцветок). Для съемки темных предметов подойдут светлые фоны или серых оттенков.

 

Литература

1. Глушков И.Г. Керамика как археологический источник (методика технологической диагностики лепной посуды). Новосибирск, 1995.

2. Деревянко А.П., Шуньков М.В., Агаджанян А.К. и др. Природная среда и человек в палеолите Горного Алтая. Новосибирск, 2003.

3. Клейн Л.С. Археологическая типология, 1991.

4. Мыльников В.П., Мыльникова Л.Н. Фотография в археологии. Новосибирск: Изд-во Новосиб. гос. ун-т, 2009. 136 с.

5. Салинз М. Экономика каменного века. М.: ОГИ, 2000

6. Черноусов П.И., Мапельман В.М., Голубев О.В. Металлургия железа в истории цивилизации. М.: МИСиС, 2005 

7. Черных Е.Н., Кузьминых С.В. Древняя металлургия Северной Евразии (сейсминско-турбинский феномен).  М.: Наука, 1989.