К вопросу об источниках сырья горно-металлургических центров эпохи палеометалла в Центральном Казахстане

Байтлеу Дархан Айтжанулы кандидат исторических наук ведущий научный сотрудник, Институт археологии имени А.Х. Маргулана 020000, Казахстан, Алматинская область, г. Алматы, проспект Достык, 44, каб. 17 Baitileu Darkhan Aitzhanuly PhD in History Leading Scientific Associate, Institute of Archeology named after A. H. Margulan 020000, Kazakhstan, Almatinskaya oblast', g. Almaty, prospekt Dostyk, 44, kab. 17 baitileu@gmail.com

Анкушев Максим Николаевич кандидат геолого-минералогических наук младший научный сотрудник, Институт минералогии Уральского отделения РАН 454000, Россия, Челябинская область, г. Челябинск, ул. Южная, 4а, кв. 10 Ankushev Maksim Nikolaevich PhD in Geology and Mineralogy Junior Scientific Associate, Institute of Mineralogy of Ural Branch of the Russian Academy of Sciences 454000, Russia, Chelyabinskaya oblast', g. Chelyabinsk, ul. Yuzhnaya, 4a, kv. 10 ankushev_maksim@mail.ru

Исследование выполнено при поддержке Комитета науки Министерства образования и науки Республики Казахстан в рамках научного проекта ИРН № AP08052757

Введение. Археологические исследования памятников горного дела и металлургии периода бронзового века в Центральном Казахстане, проводятся с первой половины XX столетия. Основные результаты исследований памятников региона (поселения Атасу, Мыржик, Улытау, памятники Большого Жезказгана) фигурировали в фундаментальных трудах К. И. Сатпаева, А. Х. Маргулана, Н. В. Валукинского, М. К. Кадырбаева и других исследователей ^[1-10]. В работах названных ученых впервые были задокументированы сведения о древних горных выработках и археологических памятниках, связанных с металлургией меди в регионе.

Первые комплексные археологические работы по изучению древних памятников горного дела и металлургии Центрального Казахстана были начаты под руководством А. Х. Маргулана в середине 50-х годов ХХ века. В 1955 г. под его руководством были произведены первые изыскания на поселении древних металлургов Атасу-I. Одной из важных научных работа А. Х. Маргулана является статья, посвященная поселению эпохи бронзы Милыкудук в районе поселка Жезказган. Основой для исследований А. Х. Маргулана послужили дневниковые записи Н. В. Валукинского, который производил раскопки на поселении Милыкудук ^[3]. В дальнейшем часть материалов из поселений Атасу и Милыкудук вошли в фундаментальную книгу А. Х. Маргулана «Бегазы-дандыбаевская культура Центрального Казахстана» ^[5]. В целом, исследования А. Х. Маргулана позволили выделить важнейшие металлургические центры бронзового века в регионе ^[12].

Спустя 20 лет после первых раскопок А. Х. Маргулана, Центрально-Казахстанская археологическая экспедиция (ЦКАЭ) под руководством М. К. Кадырбаева, возобновила работу по изучению древнего горного дела и металлургии Центральном Казахстане. В 1975–1983 гг. сотрудниками ЦКАЭ были исследованы древние медные месторождения Босога, Сарыбулак, Кенказган, Огызтау, Алтын-тюбе, Саяк-I–V, Молдыбай, Беркара, Жомбас, Тастау, Коунрад, Сокыркой, Гульшад, Бесшокы, Алмалы-I–II, Кузде-Адыр, Акбуйрат, Жетим-шокы, Нельды (Успенское) и многие другие. Исследования М. К. Кадырбаева позволили определить, что ядро Атасуйского микрорайона составляют три поселения: Атасу–I, Атасу–II (Ак-Мустафа) и Мыржык, серия некрополей (Сангру–I–III, Атасу–I–III, Ак-Мустафа, Мыржык и горные выработки (Сары-булак, Дарат, Босога, Огызтау, Кенказган).

В целом, в 1976–1983-е гг. сотрудниками ЦКАЭ исследовано свыше сорока древних месторождений меди, располагающихся в различных регионах Центрального Казахстана. Было определено, что большинство из них тяготеют к поселениям металлургов эпохи бронзы, таких как Атасу–I, Мыржык, Милыкудук, Алтын-тюбе, Каркаралинск, Суук-Булак, Бугулы и другие.

Дальнейшие исследования древних горных выработок и приуроченных к ним археологических объектов различных категорий, позволили выделить отдельные горно-металлургические центры в пределах Казахстанской горно-металлургической области, а именно Кокшетауский, Баянаульский, Успенско-Каркаралинский, Северо-Бетпакталинский, Балхашский, Жезказган-Улытауский горно-металлургические центры (рис. 1) ^[13].

На современном этапе развития геоархеологии и археометаллургии, поступают различные по информативности сведения о новых памятниках древнего горного дела и металлургии, которые требуют своего осмысления в свете новых методологических подходов. Чаще всего, в распоряжения археологов поступают данные о местоположении объекта и краткое описание памятников. Редко уже проанализированные материалы поступают от профессиональных ученых археологов (исследования Ж. Курманкулова, А. С. Ермолаевой) ^[14]. При наличии огромного археологического потенциала поступающего ежегодно, сегодня мы имеем лишь отрывочные представления о древней ситуации связанной с процессами освоения сырья в Центральном Казахстане, и в Жезказган-Улытауском регионе, в частности, а весь археологический материал исследуемой территории в основе остается безмолвным. Необходимо подчеркнуть, что для получения комплексной информации о металлургии бронзового века в Жезказган-Улутауском районе необходимо оперировать крупными выборками образцов медных руд, металлургических шлаков и металлических изделий, изучая их различными аналитическими методами. Особенно важным выступает индивидуальная фиксация и типологическое определение не только готовых изделий, но также всех фрагментов сырья и отходов. Необходимо проводить экспрессную аналитику (например, неразрушающий рентгенофлуоресцентный анализ) со всей выборкой образцов. Кроме того, необходимо переходить к частным высокопрецизионным разрушающим методам анализа (электронная микроскопия, масс-спектроскопия, изотопия свинца). В этом случае выводы о технологии металлургии, типе используемого медного сырья и его источниках будут полными и достоверными.

В целом, сложившаяся ситуация обуславливает актуальность и необходимость проведения комплексных работ по определению древнего ситуационного фона в регионе, что в свою очередь позволит идентифицировать и определить место культуры насельников региона в системе археологических культур Евразийской металлургической провинции эпохи палеометалла.

Основная часть. Если акцентировать внимание на источниках меднорудного сырья для древнего производства металла, то необходимо отметить, что Центральный Казахстан является весьма богатым на медное оруденение регионом ^[15]. Самыми крупными являются стратиформные месторождения медистых песчаников: Жезказган, Сарыоба, Итауз, Кипшакпай, Жаман-Айбат, Владимировское и многие другие. В регионе широко развиты также медно-порфировые месторождения: Коунрад, Бозшаколь, Самарское и др. В Карагандинской области и Жезказган-Улытауском регионе присутствуют месторождения в кремнисто-карбонатных формациях: Успенское, Алтынтобе. Медные месторождения, приуроченные к скарнам представлены Саякским рудным полем. Колчеданные месторождения в Центральном Казахстане представлены слабо.

По результатам многолетних исследований, можно судить, что основным источником медных руд для поселений бронзового века Жезказган-Улутауского микрорайона служили медистые песчаники Жезказганского рудного поля. Здесь описано большое количество древних горных выработок различного размера: чаще 10–30 м, редко до 750 м, глубина их достигала 6–8 м, а иногда 12–15 м ^{[5, 8]}, наиболее крупные и глубокие из них, вероятно, разрабатывались также в раннем железном веке и средневековье ^[16]. На поселениях Жезказган-Улытауского региона, таких как Крестовоздвиженское, Милыкудук, Соркудук, Айнаколь зафиксированы металлургические печи и разнообразные артефакты, связанные с металлопроизводством, которые указывают на активное освоение меднорудного сырья в эпоху бронзы ^[12].

Жезказганская группа месторождений приурочена к осадочному комплексу пород жезказганской толщи. Рудные тела пластовой формы локализуются в сероцветных полимиктовых песчаниках и конгломератах. Главным компонентом руд является медь, существенное значение имеет также свинец и цинк, из примесей – серебро и рений ^[15]. Главными рудными минералами являются халькопирит, борнит, халькозин, галенит, сфалерит, в незначительном количестве присутствуют теннантит, арсенопирит, пирит. Значимая мышьяковая минерализация обнаружена только на глубоких горизонтах месторождения ^[17]. Мощность зоны окисления составляет 8–12 м, рудные минералы здесь представлены гидроокислами железа и марганца, самородной медью, купритом, малахитом, азуритом, брошантитом и хризоколлой. В зоне вторичного сульфидного обогащения, развитой до глубины 10–70 м распространены ковеллин, халькозин и борнит ^[15].

Другим используемым в бронзовом веке источником медных руд служила зона окисления медно-порфировых месторождений. Одним из крупнейших является Бозшакольское медно-молибденовое месторождение, которое по происхождению рудоносных тел относится к нижнекембрийскому периоду. Месторождение парагенетически связано с интрузией кварцевых диорит-порфиритов, плагиогранит-порфиритов и сиенит-порфиров. Вмещающими породами интрузивного комплекса и самого месторождения является эффузивная (спилитовая) бозшакольская свита. Здесь по направлению широты имеется два рудных тела. Главные минералы руд – пирит, халькопирит, молибденит, магнетит, плагиогранит-порфир. В составе руд есть медь, молибден; попутно можно извлекать золото, серебро, рений, кобальт, мышьяк. Древние выработки Бозшаколь расположены в 2 км к северо-западу от поселения Бозшаколь и представляют собой обширное поле на южном склоне невысокой возвышенности, испещренное выработками и отвалами – следами деятельности людей на разных исторических этапах. Зона окисления Бозшакольского месторождения в бронзовом веке разрабатывалась небольшими выработками и шурфами. Вполне вероятно, для получения металла в эпоху бронзы могли использовать окисленные (малахит-азуритовые) руды. Металл, судя по находкам металлургических шлаков, выплавлялся также на поселениях, причем как чистая медь, так и оловянные бронзы. Судя по королькам бронз и новообразованным кристаллам диоксида олова в шлаке, легировании происходило на стадии шихтования.

Если акцентировать внимание на источниках легирующих примесей, то необходимо подчеркнуть, что основной разновидностью металлургических шлаков на поселениях бронзового века Центрального Казахстана являются шлаки от выплавок меди. К примеру, на поселениях Жезказган-Улытауского региона медные шлаки составляют около 75% от общего числа образцов. В этих шлаках примеси представлены цинком и свинцом. Эти элементы являются существенными примесями в рудах Жезказганского рудного поля, где широко распространены галенит и сфалерит. На это также указывает значимая корреляция между свинцом, цинком и медью в шлаках. При этом свинец и цинк, скорее всего не использовались как легирующие примеси для бронз. Эти элементы попадали в шихту вместе с медной рудой при плавке переходя в состав стекла шлака.

Яркой особенностью всего комплекса металлургических шлаков на поселениях Центрального Казахстана является активное использование легирующих примесей на стадии рудной шихты. Учитывая свинцово-цинковую геохимическую специализацию руд Жезказгана, мы можем с уверенностью отнести медные и медно-свинцово-цинковые шлаки к переделу только местных руд. Помимо этих местных компонентов, в шлаках позднего бронзового века Центрального Казахстана встречаются также мышьяк и олово. Эти нехарактерные для местных руд примеси, возможно свидетельствуют о выплавке неместных руд, либо являются преднамеренными добавками мышьяковых и оловянных руд в плавку. Эта металлургическая технология является характерной для поселений бронзового века Европы ^[18] и Урало-Казахстанского региона ^[19]. Широкое распространение мышьяковых бронз отмечено в рамках IV – начала III тыс. до н.э. на Кавказе при анализе металла майкопской культуры ^[20] и на рубеже III – II тыс. до н.э. на Южном Урале в металле синташтинской культуры ^[21]. Анализ металлургических шлаков и металлических изделий поселения Устье I ^{[22, 23]} подтвердило, что технология изготовления мышьяковых бронз сохраняется в петровской культуре. Это неудивительно при наличии местных источников медного сырья, приуроченных к ультрабазитам, для которых характерна также мышьяковая минерализация.

Количество арсенопирита и блеклых руд в самом Жезказганском месторождении мала для использования их в качестве примесей для плавки. В геологическое строение Жезказган-Улутауского района и сопредельных территорий Центрального Казахстана входят ультрабазитовые массивы, к которым приурочены месторождения никеля, кобальта и меди – это массивы Талдысай, Шайтантас, Аиртау, Ешкиольмес, однако результаты геоархеологических работ на этих массивах, к сожалению, неизвестны. Близким источником сырья для производства оловянных бронз могли выступать проявления касситерита Соуктальского гранитогнейсового массива ^[2], но перспективность этих проявлений для добычи в древности на данном этапе исследования не установлена. Можно предположить, что оловянное сырье на древние поселения Центрального Казахстана поставлялось, например, из богатых месторождений Восточного (Алтай) или Северного Казахстана ^[24]. Однако, при относительно небольшом проценте оловосодержащих плавок на поселениях Жезказган-Улытауского региона (около 10 %) более правдоподобным представляется использование небольших месторождений Улутауского района ^[12]. Кроме того, можно предположить, что имели место и неудачные технологические опыты легирования на стадии рудной шихты, так как в ряде образцов шлака все олово концентрировалось в новообразованном касситерите и стекле, не переходя в металл.

Заключение. На основе изучения руд и металлургических шлаков поселений бронзового века Центрального Казахстана можно сделать следующие предварительные выводы: в Жезказган-Улутауском районе основным медным сырьем являлись окисленные малахит-азуритовые и богатые сульфидные руды зоны вторичного сульфидного обогащения медистых песчаников Жезказганского рудного района, также могли применяться и смешанные окисленно-сульфидные концентраты. Активно применялись легирующие примеси мышьяка и олова. Легированные бронзы получали уже на стадии выплавки металла из руд, о чем свидетельствуют их корольки в шлаках и высокое содержание мышьяка и олова в стекле и минералах шлака. Мышьяковые и оловянные минеральные примеси были не местного происхождения, так как они не характерны для медистых песчаников Жезказгана. Наиболее вероятными источниками легирующих примесей служили близлежащие месторождения Улутауского района.

Подводя итог, необходимо подчеркнуть, что при большом количестве материала из известных поселений с развитой металлургией периода бронзового века в Центральном Казахстане, исследователи уделяли мало внимания аналитическим методам, с помощью которых можно установить общие и особенные признаки древней металлургии. К сожалению, изучение коллекций медных руд и металлургических шлаков из археологических памятников региона является эпизодическим. Археологические исследования сконцентрированы на памятниках поселенческого и погребального типа, чаще всего упускаются из виду такие важнейшие геоархеологические объекты как древние рудники. В этой связи, представляется особенно актуальным проведение комплексных геоархеологических исследований на поселениях в контексте изучения древних минерально-сырьевых выработок, что позволить дать не только характеристику древним медным рудникам Центрального Казахстана и определить геологическую особенность зоны залегания медных месторождений, но провести теоретическую реконструкцию древнего горно-металлургического процесса.

Рисунок 1. Схема локализации объектов горного дела и металлургии эпохи бронзы на территории Казахстана:

Горно-металлургические области (ГМО): I – Урало-Мугалжарская, II – Казахстанская, III – Саяно-Алтайская, IV – Памиро–Тянь-Шаньская; Горно-металлургические центры (ГМЦ): А – Кокшетауский, Б – Баянаульский, В – Успенско-Каркаралинский, Г – Жезказган-Улытауский, Д – Северо-Бетпакдалинский, Е – Балхашский; Месторождения Казахстанской ГМО: 1 – Имантау, 2 – Бозшаколь, 3 – Успенское, 4 – Алтынтобе, 5 – Жезказган, 6 – Улытау, 7 – Кенказган, Мийкайнар, Ефимовское, 8 – Южный Болаттау, 9 – Коунрад, 10 – Саяк; Поселения эпохи бронзы: 11 – Талдысай, Балкан, 12 – Милыкудук, Соркудук, Таскудук, Крестовский, Покровский, 13 – Атасу, Мыржык, Ак-Мустафа, 14 – Кент, Алат.