Интереснейшая находка попала в фокус внимания исследовательского коллектива Института языка, литературы и истории КарНЦ РАН (И.М. Сумманен) и Института геологии (С.Ю. Чаженгина, С.А. Светов), занимающегося совместными исследованиями в области геоархеологии, применяя новейшие методы физико- и геохимических исследований для изучения археологической керамики. По результатам исследования опубликована статья в журнале "Minerals"
Объектом комплексного анализа стал обломок придонной части объемного тигля (рис. 1: а), найденного при раскопках древнекарельского городища Тиверск (Приозерский район, Ленинградская область), осуществленных С.И. Кочкуркиной (ИЯЛИ) в 1971–1974 гг.
Рис. 1. Тигли из раскопок Тиверского городища.
Предполагалось, что ввиду своих размеров и формы, такой сосуд мог использоваться для “цементации” железа – технологии, позволявшей получать сталь. Так, в огнеупорный сосуд помещался материал-карбюризатор (древесный уголь и другие органические добавки), туда же складывались полосы железа или уже готовые изделия, после чего сосуд засыпался доверху карбюризатором, закупоривался (что обеспечивало восстановительную атмосферу) и ставился в горни или печь для последующего нагрева при температуре более 900 oC. В таких условиях углерод из древесного угля проникал в металл; сам процесс мог занимать от нескольких часов до дней.
Находки сосудов для цементации железа известны археологам: встречены обломки и целые горшки (рис. 2), сохранившие специфические шлаки, подтверждающие функциональное назначение производственной керамики. У нашей же находки, хотя и отсутствовало дно (на фото оно восстановлено из гипса), были все признаки, указывающие на возможность аналогичного использования: следы экстремального термического воздействия (“кипения” глины) на поверхностях тигля, значительная толщина стенок сосуда, внушительный объем (обнаруженные на городище тигли для работы с цветным металлом миниатюрнее, см. рис. 1, c-h) и форма обломка, соответствующая нижней части сосуда горшковидной формы.
Рис. 2. Нижняя часть сосуда (горшка) для цементации железа XV в. (из кн.: Колчин, 1959, 14).
Именно поэтому тигель был выбран для аналитических исследований: ожидалось, что в составе керамической массы удастся зафиксировать минералогические маркеры восстановительных условий, а также изучить признаки высокотемпературного воздействия в некальцинированных глинах иллитово-монтмориллонитового состава (что важно, поскольку данных по высокотемпературным маркерам в подобной керамике не так уж и много), и, возможно, установить следы черного металла.
Но ко всеобщему удивлению на поверхностях тигля были обнаружены частицы цветного металла - в основном, “двойной бронзы” (Cu+Sn), что прямо указывало на использование объемного сосуды для работы с медным сплавом (рис. 3). Интересно, что такие крупные тигли найдены в Новгороде (а это столица, торговый и производственный центр средневековой Руси до 1478 г.), где в конце XIV – начале XV в. производство цветных металлов достигло промышленных масштабов. Не менее примечательна находка двух зерен железа на стенке тигля, что согласуется с предположением об его использовании для цементации.
Рис. 3. Цветные металлы (a-c), железо (d), сульфиды (c,d) и диаграмма содержаний олова в зернах бронзы, обнаруженных на стенках тигля (e).
Кроме того, были обнаружены единичные включения, которые могут ассоциироваться с минералами руд, что ставит перед коллективом задачу для дальнейших исследований - определить, могли ли использовать местные руды для производства бронзы или плавили готовое привозное сырье (считается, что в Средневековье практически весь цветной металл ввозился в Новгород и оттуда распространялся по территориям Северо-Запада).
Авторы благодарят сотрудников Аналитического центра Института геологии - А.Парамонова, С. Бурдюха, С. Ивашевскую за помощь в проведении аналитических исследований, а так же О.Б. Лаврова и О.С. Сибилева за плодотворное обсуждение научных результатов.
С подробными результатами исследований можно ознакомиться в статье: Chazhengina, S.Y.; Summanen, I.M.; Svetov, S.A. Rare Crucible from Medieval Karelian Hillfort: Mineralogical Fingerprints of Functional Use. Minerals 2021, 11, 648. https://doi.org/10.3390/min11060648
