Зарождение и развитие черной металлургии на территории лесостепного приосколья

Сегодня Старый Оскол – это один из современных городов русской провинции, сочетающий размах индустриального развития и древнюю историю. Основанный в 1593 году, город прошел путь от военной пограничной боевой крепости до современного благоустроенного города.

Современный город – это город горняков и металлургов, своим развитием обязан открытию богатств Курской Магнитной Аномалии.

Курская Магнитная Аномалия (КМА) – крупнейшее месторождение железистых кварцитов занимает площади Курской, Белгородской, частично Орловской и Брянской областей, простирается с юго-востока на северо-запад на 625 км при ширине 150-250 км; площадь ее составляет около 125000 кв. км. Изучение залежей КМА началось достаточно давно. Впервые сильную аномалию поля земного магнетизма в районе Белгорода и Курска обнаружил известный ученый астроном, академик Петербургской Академии Наук П. Б. Иноходцев в 1773 г. во время работ по определению географического положения городов центральной части России. Через 100 лет в 1883-1884 гг. приват-доцентом Харьковского университета Н. Д. Пильчиковым было проведено детальное исследование земного магнетизма в этом районе, и он предположил наличие залегания железных руд. Ближе всех к разгадке аномалии подошел профессор Московского университета Э. Е. Лейст в 1917 году. Он провел целый ряд исследований и дал достаточно точное описание залежей полезных ископаемых. В 30-е годы ХХ века была создана специальная комиссия, в которую возглавил академик И. М. Губкин. Начались работы по сооружению первой шахты, а в апреле 1933 года была поднята первая бадья с рудой на шахте имени Губкина. Великая Отечественная война прервала дальнейшие работы. Шахту пришлось затопить, когда фронт приблизился к городу. И только в 50-х годах начались интенсивные работы по добыче и использованию залежей Курской Магнитной Аномалии.

Современная история края тесно связана с черной металлургией. Сегодня в городе действуют два крупнейших градообразующих предприятия: Стойленский горно – обогатительный комбинат, добывающий и обрабатывающий железную руду и Оскольский Электрометаллургический комбинат – представитель черной металлургии, крупнейший поставщик высококачественной стали на внутренний рынок и во многие страны мира. Помимо этих, успешно работают в городе и другие предприятия, связанные с горнодобывающей промышленностью и черной металлургией.

Цель же моей работы – выяснить, существовала ли на территории края в древности, задолго до открытия КМА, металлургия, кем были древние металлурги, каким образом осуществлялся процесс плавки, и была ли связана добыча сырья для получения металла с месторождением КМА. На все эти вопросы можно получить ответ, изучая такие источники, как отчеты археологических экспедиций, проводимых в крае, изучая собранные археологические коллекции, беседуя с непосредственными участниками экспедиций. Необходимо было также изучить специальную литературу и статьи в научных изданиях, посвященные данной тематике.

В работе рассматриваются различные исторические периоды в истории края, связанные с развитием металлургии в Поосколье, а также представлен технологический процесс получения железа, связанный с эпохой раннего средневековья, восстановленный археологами и подтвержденный опытным путем. Хронологически выделяется период от первых веков нашей эры до эпохи раннего средневековья.

Древние металлурги эпохи Раннего Железного века

Происхождение и начальное развитие металлургии является одной из самых интересных и важных проблем в истории первобытного общества. Первыми металлами, известные людям, были те, которые встречаются в природе в самородном виде: золото и медь. Но золото несравненно более редкое, находило применение только в изготовлении украшений. Медь же с самого начала стала важным материалом для изготовлений орудий труда, а затем и оружия. В археологии время появления изделий из меди названо энеолитом или медно – каменный век, датируется V – IV тыс. до н. э.

Переход к искусственному сплаву меди и олова – бронзе – дал название целой эпохе – бронзовому веку, датируемому III – II тыс. до н. э. Бронза и бронзовые орудия – это была серьезная победа человека. Делая орудия из меди, человек использовал готовый материал, так же как камень кость, дерево. Научившись изготавливать бронзу, человек создал новый, не свойственный природе материал с новыми качествами: бронза намного прочнее меди, но плавится при более низкой температуре.

Однако действительно революционным для человечества стал переход к изготовлению орудий труда и оружия из железа. Несмотря на то, что железа в природе значительно больше, чем меди, железо человек открыл на 3 тысячи лет позже меди. Произошло это потому, что железо – скрытый металл, и встречается не в виде самородков, а в виде окиси, а руду достаточно сложно было отличить от других пород. Датируя эпоху железа, которая собственно продолжается до наших дней, археологи выделяют Ранний Железный век, подчеркивая, что именно период с I тыс. до н. э. по первые века нашей эры, изучается, в основном, по материальной культуре археологическими методами.

Переход от бронзы к железу, охватывающий несколько столетий, протекал неравномерно. Процесс получения железа был настолько сложен, что, несмотря на все преимущества железа перед бронзой, потребовалось около 500 лет для его повсеместного распространения. Освоение способа получения железа явилось крупнейшим достижением человечества, вызвавшим бурный рост производительных сил. В эпоху Раннего Железного века окончательное оформление получили два основных типа цивилизации: оседлый – земледельческо-скотоводческий и степной (кочевой, полукочевой) – скотоводческий. Для разных территорий выделяются различные археологические культуры.

К периоду раннего железного века относится так называемая Зарубинецкая культура, памятник которой был обнаружен на берегу реки Оскол в 2002 и исследован в совместной экспедицией Воронежского Государственного университета и Старооскольского краеведческого музея.

В 2002 году в районе села Ездочное Чернянского района Белгородской области, на левом берегу реки Оскол были обнаружены следы древнего поселения. В 2003, 2004 годах совместной экспедицией Воронежского Государственного университета и Старооскольского краеведческого музея под руководством кандидата исторических наук Зиньковской Ирины Владимировны, поселение было изучено и идентифицировано, как поселение Зарубинецкой культуры II – III вв. н. э. На поселении присутствовали следы металлургического производства. Кем же были самые древние металлурги Поосколья? Среди исследователей нет единства по вопросу об этнической принадлежности Зарубинецкой культуры: одни видят в ней славянскую, другие – балтскую, третьи считают, что она не принадлежала ни балтам, ни славянам, а каким-то третьим неизвестным племенам.

Результаты экспедиции позволяют говорить об образе жизни и основных занятиях жителей. Поселения Зарубинецкой культуры располагались на крутых берегах без укреплений. Они огораживались тыном. Люди жили в прямоугольных полуземлянках площадью 10 – 15 кв. м. , с двускатной крышей, очагом или печью. На поселениях находят большое количество лепной керамики, гарпуны, железные серпы, ножи, копья и наконечники стрел, ручные жернова, зернотерки, фибулы. Основу хозяйства составляло мотыжное земледелие и домашнее скотоводство. Разводили коров, лошадей, овец, свиней. Характерная черта этой культуры – так называемые поля погребальных урн. Умерших сжигали, а прах помещали в керамический сосуд и закапывали в землю. Зарубинецкие племена освоили в совершенстве производство железа. Железо добывалось из болотных руд, варка производилась в небольших сыродутных горнах. Из полученного железа делали разнообразные предметы: ножи, топоры, долота, кельты, стамески, серпы, косы – горбуши, наконечники стрел и дротиков, удила, рыболовные крючки. На поселении близ села Ездочное была найдена характерная керамика, кости животных, следы построек, небольшие изделия из железа, а также привозные предметы, такие как, римская шпора, стеклянные бусины. Но самое главное, на поселении был найден сыродутный горн и фрагменты шлака – безусловный показатель присутствия металлургического производства. 3). Изучение сыродутного горна показало, что производство железа на поселении занимало важное место среди хозяйственных занятий жителей и носило постоянный характер, так как сам горн был предназначен для многократной плавки железа.

В эпоху Раннего Железного века выделяются два крупных хронологических периода: скифская эпоха (VII – II вв. до н. э. ) и гунно – сарматская эпоха (II в. до н. э. – IV в. н. э. ). Среди находок этого периода, встречается большое количество предметов из железа, в основном, оружие. На северо – восточной окраине Скифии, в состав которой входила и западная часть Белгородской области, жили племена, которые занимались земледелием, освоили выплавку железа, строили укрепленные поселения (остатки крепости на Усовой горе в с. Борисовка Белгородской области). В Поосколье памятники этого периода изучены недостаточно хорошо, но некоторые находки убедительно свидетельствуют о широком применении железа в жизни скифских и сарматских племен. Сарматы – кочевники мигрировали с юга небольшими группами, а с наступлением нашей эры их расселение на Среднем Дону стало массовым. Юго-восток нашей области был передним краем сарматских племен. Около середины III века нашей эры на степных пространствах Евразии возникли крупные племенные передвижения, которые и стали причиной гибели сарматского мира.

Металлургия периода раннего средневековья (Салтово-Маяцкая культура)

В середине VII в. н. э. на развалинах Тюркской империи в результате длительной борьбы за власть между различными племенами и народами сложилось одно из первых феодальных государств в Восточной Европе – Хазарский каганат. Хазарский каганат занимал значительную территорию: на севере – верховье Дона, на западе – северное Приазовье, на юге – предгорье Кавказа, территория современного Дагестана, на востоке – междуречье Волги и Дона. В состав Хазарского каганата вошли, в том числе и земли современной Белгородской области. Хазарский каганат – это воинственное государство, отличалось бесчисленными грабительскими набегами на ближайшие к ним народы, походами в Закавказье. С хазарами было вынуждено считаться даже такое сильное государство, как Византия. Хазарский каганат подошел вплотную к славянским землям. В его состав входили хазары, болгары, аланы.

Сами хазары – небольшой по численности народ, кочевники-скотоводы. На территории современного Дагестана обнаружены и изучены первые хазарские города-крепости Беленджер, Семендер и другие. Хазары сумели объединить в рамках своего государства – каганата различные тюркские народы, и самыми многочисленными и сильными среди них были болгары. Одной из крупных этнических групп были ираноязычные аланы – потомки могущественных сармат. Аланы, как и болгары, оказали большое влияние на историю Хазарского каганата, а также народов Восточной Европы и Кавказа. Аланы заняли обширные земли в бассейне лесостепного Дона: Тихую Сосну, Северский Донец, верхнее и среднее течение реки Оскол. Стали соседями славян на Дону и пришедших в бассейн Дона славян – вятичей. Постепенно крепнувшее и расширявшее свои границы Древнерусское государство, противостояло хазарам.

От эпохи Хазарского каганата осталась яркая и самобытная Салтово – Маяцкая культура, созданная различными племенами, входившими в ее состав. Два археологических памятника: открытое в 1890 году Маяцкое городище (Воронежская область) и первые раскопанные катакомбы в 1900 году Салтовского могильника ( Харьковская область ) дали название всей культуре – Салтово – Маяцкая. Памятники этой культуры – поселения, крепости, могильники известны на Дону, Тихой Сосне. На территории Белгородской области известно более сорока аланских и болгарских крепостей, поселений и могильников, расположенных по берегам Северского Донца, Оскола и других рек. ). Например, могильник у села Большое Чернянского района.

Оседлая часть населения занималась земледелием, животноводством, ремеслами. Среди ремесел особо развитыми были гончарство и черная металлургия.

Поначалу встречались лишь косвенные свидетельства наличия металлургии у представителей Салтово-Маяцкой культуры. Так, во время строительных работ в Белгородской области (с. Афоньевское, Заломенское, Верхнеяблоновское и др. ) неоднократно встречались фрагменты керамики салтовского типа. Интересны были они тем, что в качестве примеси к глине широко использовались металлургические шлаки. Использование шлака в качестве сырья в гончарном производстве могло возникнуть только при условии его значительного количества. А это, в свою очередь, могло говорить о значительном объеме добычи железа. Неоднократно встречались фрагменты металлургического шлака, остатки ошлакованных глиняных колб, скопление изделий из железа. Все это позволяло предполагать о существовании локальных железоделательных центров.

В 70-е годы последовала целая серия находок, подтвердившая правильность предположений. С памятниками Салтово – Маяцкой культуры связаны и открытые историком – краеведом из Волоконовки, Анатолием Григорьевичем Николаенко центры древней металлургии. В 1978 году краеведческой группой «Алан» под руководством учителя – краеведа А. Г. Николаенко был найден сыродутный горн близ села Ютановка Волоконовского района Белгородской области. Впоследствии все идентичные горны были названы горнами ютановского типа. О том, что производство железа и изготовление из железа различных изделий было развито в значительной мере подтверждают и археологические исследования, производившиеся на различных памятниках Салтово-Маяцкой культуры и многочисленные случайные находки. Несколько из найденных горнов хранятся в Старооскольском краеведческом музее.

История Хазарского каганата – это история некогда могучего государства, сыгравшего свою роль в мировой истории. Упадок Хазарского каганата связан с нашествием на территорию каганата новой волны кочевников – печенегов с востока из Средней Азии. Сокрушительный удар по хазарам нанес также в 965 году киевский князь Святослав (957-972), сын Ольги и Игоря. В 2005 году князю Святославу был установлен памятник на территории Холковского Свято – Троицкого монастыря.

Особенности технологического процесса древней металлургии

Обнаруженные археологические находки позволили изучить и восстановить процесс выплавки железа. Рассмотрим основные этапы технологического процесса. Древние металлурги в качестве сырья использовали болотную руду. Болотная руда – это бурый железняк органического происхождения, содержит от 18 до 40 % железа. По своим технологическим качествам болотная руда – наиболее подходящее сырье для средневековой металлургии, так как она принадлежит к наиболее восстанавливаемым породам. Залегает такая руда на дне болота, озера или выходит в разрезы речных берегов. Составленная академиком Б. А. Рыбаковым карта распространения болотных руд в древности, показывает, что южная граница распространения болотных руд совпадает с границей лесостепи, включая и наш регион. Добыв руду, прежде чем приступить к плавке, ее сушили и дробили (подобные операции в современной технологии называют обогащением руды).

Первоначально железо получали в перекрытых сверху обычных ямах, позднее стали сооружать глиняные печи, куда поочередно закладывали измельченную болотную руду и древесный уголь. После того как печь заполнялась, содержимое поджигалось, ее наглухо замазывали глиной. Через специальное отверстие, куда вставляли глиняные трубочки – сопла, с помощью мехов нагнетался воздух. Температура доходила до 900 С. Тяжелые частички железа оседали в нижнюю часть печи. По завершении процесса печь разбивали и извлекали крицу – рыхлый, пропитанный шпаком кусок железа. Затем крицу уплотняли отковкой, и она поступала в распоряжении кузнецов. Такой способ железа сохранялся достаточно долго, в некоторых регионах вплоть до средневековья. Однако у древних алан для плавки существовал специальный сыродутный горн.

Рассмотрим устройство горна. Первоначально, на склоне террасы в материковой глине выкапывалась яма для будущего горна. Шахта была овальной в плане. Затем из глины, песка и связующего элемента формировалась колба. В нижней части колбы по бокам делали 2 отверстия, диаметром 1,5 – 2 см. для сопл воздуховода. Подготовленная колба устанавливалась в шахту, а пространство между стенками колбы и шахты засыпалось мелкозернистым песком. Внизу шахта имела отверстие и наклоненный канал. Загрузка руды и угля производилась сверху через колошник. Воздух подавался с 2 сторон мехами, что создавало непрерывный воздушный поток. В камере происходил процесс прямого восстановления железа из руды. В ходе плавки шлак, оседающий на дно колбы, выпускался через отводной наклоненный желоб в пригорновую яму. Таким же путем извлекалась и крица. После нескольких плавок внутренняя поверхность колбы покрывалась слоем шлака. Такую колбу извлекали, а на ее место ставили другую.

Изделия, изготовленные из железа, отличались отличным качеством. Частично это объяснялось несовершенством техники плавки: в примитивных горнах невозможно было добиться температуры, достаточной для плавки руды (железо плавится при температуре свыше 1500 С). Руда превращалась в крицу, состоящую из шлака и металлических зерен. Древние металлурги так и не научились получать железо в жидком состоянии. Поэтому железо получали в тестообразном состоянии, и вещи из него не отливали, а отковывали. Такой процесс получения железа назывался сыродутным. После извлечения, крицу ковали, уплотняя железо и удаляя шлак и примеси. Нагревание и ковка продолжались до тех пор, пока не получался гладкий, тяжелый брусок железа, практически не имевший примесей.

В 1981 г. на Старооскольском электрометаллургическом комбинате был проведен интересный опыт – эксперимент, целью которого было: получить железо в действующем криничном горне – копии древнего ютановского горна. Эксперимент был проведен в Центральной заводской лаборатории. Общее руководство осуществляли начальник ЦЗЛ Ереметов А. М. и и. о. начальника цеха металлизации Попов В. Е.

Из огнеупорной глины (705) и шамота (30 %) была сформирована колба – точная копия горна, найденного археологами в с. Ютановка. Горн установили в специальный короб, в 2 боковые отверстия горна для подачи воздуха вставили огнеупорные трубки, к которым было подключено 2 компрессора. Пространство между стенками короба и горна засыпали сухим песком, что приближало условия работы к обнаруженным при раскопках. В передней стенке оставили отверстие для извлечения шлака и крицы ( во время работы это отверстие было закрыто). В качестве сырья использовали дробленые окатыши и крупнокусковой древесный уголь. Эксперимент продолжался несколько часов. Полученный после опыта металл, представлял собой массу с видимыми включениями шлака и древесного угля. Крицу отковали в наковальне. Отобранные для химического и металлографического анализа пробы показали, что полученный экспериментальным способом металл близок по химическому составу к найденным при археологических исследованиях образцам. Небольшие различия объясняются различными видами сырья (древние металлурги использовали болотную руду) Проведенный эксперимент подтвердил в деталях весь технологический процесс, восстановленный археологами.

Историческая память народа – непреходящая ценность, она передается из поколения в поколение, знаменуя собой продолжение жизни. Эта память может быть значительно обогащена новыми знаниями, привлечением все новых исторических источников. Многих интересует, что происходило в прошлом на территории края, как развивалась, изменялась и совершенствовалась человеческая жизнь. Как жили далекие и близкие предки, что обретали и что теряли, отчитывая век за веком? В работе освещен лишь один аспект в многогранной и многообразной, сложной истории нашего края.

В заключении нужно отметить, что тема данного исследования, безусловно, перспективна, требует привлечения дополнительных источников и продолжения изучения специальной литературы. Анализируя данные, полученные в ходе исследования, нужно отметить следующие факты. Черная металлургия существовала в Поосколье с изначальной эпохи освоения человеком железа – эпохи Раннего Железного века. Носители разных археологических культур древности, различных народов периода средневековья в той или иной степени были знакомы с процессом производства железа. В древности использовались руды, выходящие на поверхность земли, так как добывать железистые кварциты, залегающие под толщей вскрышных пород, в древности не представлялось возможным.

Многочисленные находки и письменные источники позволяют сделать вывод о том, что лесостепное Приосколье во 2 половине 1 тысячелетия нашей эры являлось крупным центром черной металлургии на территории центральной части России. Говоря о дальнейшем развитии в крае черной металлургии, нельзя сказать, что развивалась она поступательно и непрерывно. Переселение масс кочевых народов – печенегов, половцев, а затем и монголо – татар, захват ими новых территорий, постоянные войны прервали развитие металлургии в регионе вплоть до включения территории Центрального Черноземья в состав русского Московского государства.