Р.С. Минасян
Металлообработка в древности и Средневековье.
// СПб: Изд-во Гос. Эрмитажа. 2014. 472 с. ISBN 978-5-93572-578-5
[ аннотация: ]
В монографии рассматриваются древние способы изготовления различных предметов из золота, серебра, меди и железа: литьё, холодная обработка, пайка. Исследуются методы нанесения на изделия покрытий из инородных металлов. Особое внимание уделяется инструментарию и оборудованию, которые применяли на территории Евразии начиная с эпохи металла до первых веков 2-го тысячелетия н.э. Древние технические приёмы реконструированы на основе данных, которые получены в процессе обследования вещей разработанным автором трасологическим методом, с учётом физических законов деформации металлов.
Оглавление
Глава 1. Источники. — 10
Глава 2. Методологические аспекты изучения археологического металла. — 18
Глава 3. Материалы. Руды, металлы, сплавы, химические соединения. — 48
Глава 4. Литейное производство. — 74
Глава 5. Моделирование. — 154
Глава 6. Литейные формы. — 197
Глава 7. Изготовление изделий холодными способами обработки металлов. — 226
Глава 8. Пайка. Золочение. Серебрение. Меднение. Лужение. Чернение. Эмалирование. Плакирование. Инкрустация. — 319
Глава 9. Инструменты. — 346
Приложение 1. Производство в эпоху энеолита — ранней бронзы. — 390
Приложение 3. О металлообработке у восточных славян (1-е тысячелетие н.э. — первые века 2-го тысячелетия н.э.). — 410
Приложение 4. О мерах веса, длины и объёма в древности. — 415
Приложение 5. Древние мастера. — 419
Литература и источники. — 444
Алфавитный указатель технических терминов. — 461
Алфавитный указатель археологических объектов. — 467
Вступление. ^
Из кувшина можно вылить
Только то, что было в нём.
Шота Руставели
Около 10 тысяч лет назад люди начали обрабатывать самородную медь, золото, позже научились выплавлять металлы. О древней металлургии и металлообработке имеется обширная литература. Тем не менее эта область знаний пока не является объективной исторической дисциплиной, так как изначально понятия о древнем производстве формировались без широкомасштабного, глубокого анализа археологического материала. Определяющую роль играли консультации специалистов-практиков, знакомство с современными техническими пособиями, поиски этнографических параллелей. В этом легко убедиться, если обратиться к археологической литературе XX века.
Исследователи обычно пытаются реконструировать древние производства исходя из знаний, почерпнутых в технических справочниках, пособиях, энциклопедиях, этнографических источниках. Но в них отражён лишь позднейший этап развития производств, а у древних мастеров были другие знания, инструменты и производственные навыки. У каждого народа есть своя история развития производства. Единообразия здесь нет и не было, поэтому нельзя судить о древней металлообработке без чёткого представления о том, каким образом делаются вещи; тем более о том, как их делали прежде. Нельзя, к примеру, рассматривать железные замки, костяные гребни или любой другой предмет древнерусского времени, как это делалось и делается до сих пор, без изучения предшествующей истории подобных вещей. Без этого оценка явлений не будет верной.
Археологи, опираясь на позднейшие достижения науки и на мнения авторитетных специалистов и исследователей, стали проецировать современную технологию в древность. С течением времени появилось много статей и монографий, посвящённых древней металлообработке, где рассматриваются происхождение и эволюция производства, технические достижения, школы, способы изготовления различных групп предметов и отдельных вещей, экономические, торговые и культурные связи и так далее. Способы изготовления практически всех категорий предметов из сплавов меди, серебра и золота определяются на основании устоявшихся, но не всегда верных представлений о том, как делаются вещи.
Отсутствие унифицированной терминологии и единой методики исследования археологических вещей, практика публикации археологического металла без точной фотографической, графической, технической документации не позволяют представить реальную картину древней металлообработки, обнаружить и исправить ошибки в определениях технических действий и инструментов, с использованием которых изготавливались предметы. А без этих данных невозможно реконструировать характер древней металлообработки, выявить особенности разных производств, определить время и место появления
(7/8)
технических достижений и пути их распространения. Следовательно, невозможно воссоздать историю древней металлообработки в её региональном и хронологическом многообразии. История металлообработки сравнима с морем, наполняемым водой множества рек и ручейков. Все эти воды имеют свои особенности, свой состав, цвет и вкус. Народы, вступившие в эпоху металла, вписали блестящие или скромные, но свои собственные страницы в книгу истории производства. Чтобы прочитать текст на каждой странице, необходимо точно диагностировать способы изготовления вещей, определять, когда, где и кем они были сделаны. Но без знания специфических особенностей каждой производственной операции и функционального назначения инструментов невозможно определить способ изготовления древнего предмета.
Мною были изучены многие тысячи вещей, хранящихся в Государственном Эрмитаже, привезённых из зарубежных музеев и неоднократно экспонировавшихся на временных выставках. Отдельные вещи обследовались в Метрополитен-музее в Нью-Йорке, в национальных исторических музеях в Стокгольме, Вене, Бухаресте, Кишинёве, Алматы, Киеве; в музеях Свердловска, Ростова-на-Дону, Азова, Симферополя; Варны и Шумена (Болгария); в Мосгорд-музее (Дания), в Шпейере, в Археологическом музее во Франкфурте-на-Майне (Германия).
В данной работе некоторые разделы древней металлообработки рассмотрены эскизно, другие развёрнуты более или менее обстоятельно, иные не освещены вовсе. Поскольку меня интересовало развитие производственной ситуации на разных территориях на протяжении длительного времени, приходилось иметь дело с большим количеством вещей, о которых имеется огромная научная литература и уже высказано множество мнений. На изучение всей литературы по интересующим меня вопросам не хватило бы жизни. К тому же, моей задачей являлось не коллекционирование мнений, а изучение произведений рук человеческих, и предпочтение было отдано исследованию вещей.
Большинство рассмотренных в моей работе тем представляют начальный этап всестороннего технического изучения металлических вещей, в основу которого положен трасологический метод. Впрочем, такой подход применим также к изделиям, сделанным из других материалов. Тщательное изучение предмета позволяет определить его точные координаты на исторической карте производства. Неправильная же техническая экспертиза и оценка древней металлообработки, не подтверждающаяся фактическими данными, искажает историю производства у разных народов.
Опыт изучения артефактов и соответствующие знания приобретаются только со временем. В силу различных обстоятельств не всегда имелась возможность тщательно изучить интересующие меня вещи, поэтому в моих работах, особенно опубликованных на начальном этапе исследования, были допущены некоторые ошибки. Ошибки неизбежны. Всё же, как мне представляется, часть вопросов, имеющих отношение к древней металлообработке, удалось разрешить. Визуальное обследование древних вещей, анализ данных, личный практический опыт позволили выявить многие (разумеется, не все) способы древнего литья и холодной обработки металлов, практиковавшиеся в эпоху энеолита, бронзы, раннего железа, Средневековья (до XIII века). Техника, реконструированная с учётом истории развития и региональных особенностей металлообработки, даёт возможность в общих чертах представить состояние производства у древних народов Евразии.
По моему мнению, в книге, посвящённой древней металлообработке, информация о происхождении и времени появления в русском языке технических терминов не только уместна, но и обязана быть. Не будучи лингвистом, я был вынужден извлекать необходимую информацию из энциклопедий и словарей (Даль, Дьяченко, Миклошич, Ушаков, Фасмер, Шанский и другие). Следует обратить внимание на одно важное обстоятельство: слова могут быть многозначны. Мною предпочтение отдавалось только значениям,
(8/9)
имеющим отношение к производству. Более того, многие технические термины, которые употребляются в литературе и в обиходной речи, не всегда точно отражают конкретное существо дела. Например, чеканкой могут называть различные виды техник, в том числе и такие, в которых работу выполняют не чеканами. Для того чтобы увязать терминологию с рабочими действиями, совершаемыми с использованием конкретных инструментов, я применял соответствующие этому виду работ определения. Например, термин «чеканка» употреблялся в отношении действий, выполненных чеканами в ручном исполнении. В этих случаях создаются уникальные произведения. Техника же, при которой формирование изделий совершается с помощью матриц, даже если при этом используют чеканы, определялась как басма. Здесь основную роль в формообразовании изделия выполняют не чеканы, а матрицы, с помощью которых тиражируют изделия.
Надеюсь, данная работа поможет другим исследователям ориентироваться в технических вопросах с бóльшим пониманием, нежели приходилось автору в начале и в процессе своих изысканий.
Книга разделена на главы, посвящённые либо общим проблемам, связанным с изучением металлообработки (главы 1, 2, 3, 9), либо определённым видам металлообработки (главы 4-8). Внутри глав материал расположен по принципу справочника — в виде статей о понятиях и терминах, расположенных в алфавитном порядке. К сожалению, при этом не удалось избежать повторов, ибо порой одни и те же наблюдения и факты относятся к разным понятиям. Некоторые отдельные исследовательские темы рассмотрены в приложениях.
Summary. ^
Metalworking covers a range of technical processes employed in the production of different types of objects. They include casting, cold working, soldering, welding, making tools and other articles, and artistic decoration. Each technique and process has its own history which characterizes specifics of metalworking among ancient populations in various regions of the world as well as traces its general evolution. A number of methods can be applied to the study of ancient objects, yet the best results are gained on the basis of technical data provided by the analysis of metal objects themselves as they are the only reliable source of information on how they were made.
Metalworking developed at different pace in different regions. Even in ancient times there were civilizations where urban artisans were united into groups according to their trade. In slave societies artisans consisted of free citizens, slaves and released slaves. In big ancient Greek cities artisans comprised one third of the population. They invented new tools and mechanisms and introduced new methods of manufacture, which increased productivity. Meanwhile sparsely populated areas, for example the forest zone of Eastern Europe, had no towns, which means they had neither resources nor conditions for the development of metalworking.
There are many books concerned with the theory and practices of metalworking and addressed to a variety of auditorium, i.e. technical specialists, art historians, archaeologists and wider readership. There are manuals for students and novices. Nevertheless due to numerous mistakes, inaccuracies and differentiation in the interpretation of the same phenomena the metalworking of ancient cultures has not been described comprehensively and adequately so far. Specialized literature contains a lot of incorrect descriptions of the methods of manufacturing, use of tools and characteristics of working with metals in this or that archaeological culture caused by the fact that they are often analyzed independently, without comparison with similar processes and developments in other cultures.
Metal objects are studied by different methods. The typological method classifies them by their material, technique, form, size and ornament. However this method tends to fail at some point, turns into a formality and starts to consider the objects as independent and self-developed entities having no connection to the process of their manufacture and conditions in which they were used. It should be kept in mind that all the objects were made by real people, operable in everyday life, often damaged and repaired, inherited, used for ritual purposes or not for the purpose they had been made. Every object has its own history.
The geochemical method studies compositions of metals. It has been established that if the same ore is melted in different conditions the produced metal still has a similar composition. Nevertheless this principle doesn’t work if the process of melting involves the use of additives or if objects cast of different ores are re-melted. Deposits of copper, precious metals and iron are not to be found everywhere, yet all archaeological excavations yield traces of metallurgical production: molds, crucibles and waste material. In areas where there were no local deposits imported and scrap metal was used. Industrial waste, defective casts, broken objects and war loot were re-melted. Many ancient articles are made of metals re-melted several times. In the re-melted metal heavy elements drop down while light elements go up (liquation). When lying long in the ground metals are naturally refined as they lose their light elements together with oxides. In the cause of restoration extraneous matter is also removed from the surface of the metal. These processes alter the original composition of the metal objects dating from ancient times, that is why the data provided by geochemical analysis is not always reliable.
Defectoscopy is a non-destructive method of X-ray testing which reveals invisible defects of casting, hammering techniques and cold metalworking (pores, cavities, non-uniformity of alloys, gaps, cracks, welds and flux contaminations in them, peculiar structural characteristics of the object etc).
The method of metallography is applied in the study of the micro and macro structure of metals. The shapes and orientation of crystallites in the piece of metal cut out of the object and polished reveal uniformity or non-uniformity of the structure of metal, welds, stages of thermal treatment and places subject to deformation. However this invasive method can destroy the examined object and must not be used for the research of rare and highly valuable pieces of art, except in emergency.
(469/470)
The most comprehensive and objective source of information is the traceological method which has been applied to the study of the objects discussed in the present publication. Traceology deals with finding traces and recording them. It is impossible to give an overall view of a metal object without reconstructing the process of its fabrication. Used for the purpose are physical, chemical and experimental methods which, however, should be applied only upon the traceological and analytical study of the object. In most cases traceological analysis offers exhaustive information on the techniques employed in the object’s production.
All the technical processes, their order and the tools used leave peculiar traces on the surface of the objects which are uniquely decipherable, as a rule. The traces indicate the casting surface, types of deformation and methods of mechanical treatment. Every use of force (striking, cutting, bending, scraping, turning and others) leaves specific traces characteristic only of this particular action or tool. Their individual characteristics are determined by physical laws. Casting traces are left solely by casting, cutting traces by cutting, drilled holes formed exclusively by drilling and so on. Such traces can’t be imitated. Traceology helps understand the methods of making models for the production of clay casting molds. Traces give an idea of the process of making casting molds, their design and the method of pouring metal into them. They help find defects, understand their reasons and develop the ways of elimination. Metals preserve traces of their mechanical treatment left by all types of tools. Since ancient tools are seldom unearthed and some of those excavated can’t be identified due to their bad condition, traceology allows to have a complete and adequate notion of all tools employed in this or that process.
Traceological analysis should be conducted immediately in the field for some information is lost in the cause of removing dirt and oxides from the object. To avoid this metal objects should not be restored until they are thoroughly examined and all the data recorded. The process of traceological study should continue during the restoration of the object which offers more opportunities for obtaining the data which may become unavailable later. Even minor details are important in every technical process and their proper study helps find out the place of the object’s fabrication much better than the study of its analogues in book illustrations so popular in modern archaeology. Analogues characterize similarity, not sameness, which is a vital difference particularly in regard to technical matters.
In the book concerned with ancient metalworking it is appropriate to comment on the use of terms (how and when they were introduced into the Russian and other languages). They reveal their history, when and why they were borrowed to other languages and also testify to more advanced skills learnt from other nations who initiated further development of backward productions. Borrowed foreign terms should not be used when the language has its own ones adequately conveying the meaning. Judging by many papers on archaeology and art history some specialists, not only in Russia, have a poor command of technical terminology and use it inappropriately.
As to publications of metal objects they must offer as much information as possible. Unfortunately reality is different. Photographs of archaeological finds mostly show only their obverse side while it is usually the reverse that contains most comprehensive technical information because this side was seldom cleaned either upon the production of the object or during its use. The reverse side of frequently published articles is seldom studied even by museum curators. The situation with drawings of objects is almost as bad. Manners and professional skills of the artists vary, some being rather poor. The main disadvantage is that even if the artist is a professional he tends to depict what he sees. All people see different things and they very often see what it is not in reality. The drawings should not show the images of the objects with forms sometimes distorted by corrosion and losses. Losses and distortions have nothing to do with the typology and process of manufacturing. The drawings should represent the authentic form and structure of the object and be supplemented with all available technical data. The drawings in different projections with comments allow to see all the details of the object’s structure which can never be shown with such accuracy in photographs.
The present book consists of nine chapters, some concerned with general problems of the study of metalworking (Chapters 1, 2, 3, 9) and others with certain types of metalworking (Chapters 4, 5, 6, 7, 8). The material inside the chapters is arranged as in reference books — the chapters contain articles dealing with terms and concepts given in the alphabetical order.
Casting requires resources and equipment. Metalworking came into being in the 5th millennium BC in Mesopotamia and the Balkans. It was there that metal was first melted with the intention to fashion metal objects. It was melted in bonfires, furnaces, ovens of varying constructions and power and crucibles of
(470/471)
different volume. Casting molds would be made of clay with various additions, heatproof stone, bronze and iron. Molds were single-piece open, single-piece closed, two- and multi-piece. Clay molds were produced by wax handmade models, replicated wax models, wood models, metal objects and others. Pouring methods could involve the use of free pouring, pressure die casting, explosion by centrifuge, and re-pouring of molten metal. The cast objects ranged from miniature to extremely large pieces.
An important aspect of casting is making models for molds. They used to be molded in wax or carved in wax or wood. Individual handmade details were combined with mass-produced wax elements. Models were decorated with pressed ornaments and ropes or other combustible materials. In more advanced manufacturing systems a rough ‘draft’ model was first created, finished and then used for fashioning identical items. Models were made individually or in large quantities. Replicas of already existing items were often produced. Modeling offered good opportunities for both creative and routine work of the artisans. It was distinguished by a great variety of methods employed in the production of imposing statues, cauldrons, miniature cast pieces, bronze horse bits, spear and arrow heads and many other articles. The author analyzes various materials used in metalworking, i.e. ores, metals, alloys and chemical compounds.
Originally only native metal was used in mechanical metalworking. Later ingots and cast billets for further processing came into use. There was a wide range of mechanical metalworking methods which employed specific tools, instruments and devices. Damascening is an ancient art of decorating metals which played an important role in the history of technology. It is often confused with inlaying, a more complicated technique which evolved much later. The book also deals with other themes, such as the manufacturing of metal vessels, embossing of reliefs and drawings on vessels and sheet metal, turning, pressing, and metalworking tools.
The article on soldering analyzes compositions of solders and fluxes, methods of mounting components before soldering, and granulation. It also gives information on gilding, silvering, coppering, tinning, niello work and enameling.
Some subjects are discussed in appendixes. Evidence from the Middle East, Afghanistan, South Turkmenistan, the Caucasus and Balkans covers the development of metalworking in its early stages. The first method of working with metal was hammering. Casting, which evolved later, provided simple pieces for further hammering. The original form of casting consisted in pouring molten metal into open molds. Three-dimensional objects, high relief in profile, which appeared later, were manufactured with the help of closed one-piece molds made with wax models. Such molds could be used only once. With time, open molds grew more elaborate and were equipped with a clay core (inner part of the mold) which formed a hole in the cast where handles were inserted. I know neither of any findings of multi-piece molds that could be taken apart dating from the Copper or early Bronze Ages, nor of any objects with cast seams which would testify to the use of such molds in that period. As the demand for mass produced objects increased the molds with cores were divided into two halves. Objects cast in such molds have cast seams along the perimeter of division into two halves. This method was introduced in the early Bronze Age. Besides this, the 5th and 4th centuries AD saw the introduction of lost wax process of casting, stretch forming (process in which a piece of sheet metal is stretched and bent simultaneously over a wood die), production of small hollow items and drawing on thin sheet metal.
Time went on and the productivity, quality and variety of metalwork increased. However, its progress was marked by irregularity in all ancient cultures and in some it seriously lagged behind other rapidly developing manufacturing systems. To avoid the leveling of, unjustified exaggeration or underestimation of the achievements of different cultures all the manufacturing systems should be analyzed in the context of the world production. For example, comparison of the early Slavs’ metalworking with metal manufacturing in other cultures, study of the quality, quantity and variety of the produced objects allow to guess where their original homeland used to be (this problem has given rise to many theories).
The present book offers a rather rough overview of some aspects of ancient metalworking, while others are described quite comprehensively; still others are not discussed at all. It is certain to contain some mistakes and inaccuracies in wording the ideas. Ancient metalworking poses too many questions. In many cases the data necessary for answering these questions was unavailable to the author of the book. The author had to solve many problems alone, actually starting over with a clean slate. This process requires data, information, knowledge and experience which are gained slowly and gradually and what is most important — it requires time. I hope that my book will help other specialists to take note of the traceological method and make use of it to discover more data about the history of human activities.
|