Весьма основательно документирована аналитическими данными фаза «С» Г. Коглена. На Ближнем Востоке она вписывается в рамки второй половины VI — первой половины IV тыс. до н. э. Древнейшим свидетельством освоения технологии выплавки металла из оксидных медных руд служит шлак из слоя VI А Чатал Гуюка на юге Анатолии, датированный по радиоуглероду серединой VI тыс. до н. э. ( Neuninger, Pittioni, Siegl,1964. S. 98-110).

Несомненно отлитые медные предметы зафиксированы с помощью металлографии в коллекциях находок V–IV тыс. до н. э. из памятников Восточного Средиземноморья. Среди них шилья из «первого смешанного горизонта» Амукских теллей Сирии, слои которого относятся ко второй половине V — первой половине IV тыс. до н. э. ( Braidwood Burke, Nachtrieb,1951. P. 92. Fig. 6-a). Древнейшими литыми предметами Израиля считаются четырнадцать медных долот из знаменитого клада Нахал Мишмар середины IV тыс. до н. э. ( Shalev,1995. Р. 113; Tadmor, Kedem,1995. P. 122).

Наиболее яркие и многообразные примеры раннего литья дают археологические материалы Ирана. Древнейшим литым предметом здесь является наконечник стрелы из Сиалка III (Wertime,1964. Р. 1260). Изделие рубежа VI и V тыс. до н. э., по данным американского металловеда С. Смита, после литья было отковано и отожжено. Последней третью V тыс. до н. э. датируется литое шило из слоя V В Тепе Гийян, по-видимому, полученное в открытой форме ( Contenau, Ghirshman,1935. P. 137, 138). По результатам металлографических анализов литьем с последующей ковкой изготовлены два клиновидных топора и проушное тесло из Сиалка III4 середины IV тыс. до н. э. ( Ghirshman,1938. Р. 206) и близкие по времени украшения и мелкие колющие орудия из Тепе Яхья VC–VB (Heskel,1981. Р. 69, 81, 140–144).

В отличие от Ирана, находки V — первой половины IV тыс. до н. э. с территории Месопотамии и Анатолии почти не исследовались с помощью металлографии. Тем не менее, данные поверхностного технологического изучения крупных ударных орудий этого времени свидетельствуют о безусловном использовании местными мастерами литья не только в открытые, но и в разъемные формы. С помощью литья, без сомнения, исполнены клиновидные топоры и тесла-долота из XVII–XVI слоев Мерсина ( Garstang,1953. Р. 108), плоское долото из XVII раннеубейдского слоя Тепе Гавра ( Tobler, 1950. Р. 213), клиновидный топор из убейдского комплекса Арпачии (Mallowan, Rose,1935. P. 104. Pl. XI).

Наиболее явными и массовыми аналитическими наблюдениями подкреплена фаза «D» Г. Коглена. Переход от меди к бронзам, сначала мышьяковым, а потом и оловянным, хорошо прослежен по результатам химического и металлографического исследования ближневосточного металла второй половины IV–III тыс. до н. э. (Авилова,1996. С. 77, 78; Frangipane,1985. Р. 216).

Другим независимым центром становления металлургии был Юго-Восток Европы. Ее население приобщается к металлу на два тысячелетия позже, чем Ближний Восток. Но темпы дальнейшего накопления металлургических знаний имеют здесь опережающий характер. Этап сложения предпосылок металлургии в Балкано-Карпатье (стадии А-В по Г. Коглену) по-видимому приурочен к V тыс. до н. э. Гипотеза о его существовании в рамках неолитических культур Старчево-Кереш-Криш, Какань, Сакалхат-Лёбе, Усое II и др. пока опирается не столько на данные металлографии, сколько на результаты химического и морфологического изучения древнейших находок из меди и малахита ( Рындина,1998. С. 190). Их набор идентичен ближневосточным изделиям докерамического неолита (мелкие колющие орудия, украшения).

Значительно ярче вырисовывается этап «С» Г. Коглена благодаря массовому металлографическому изучению в лаборатории кафедры археологии МГУ изделий из металла энеолитических культур региона (Марица, Гумельница, Варна, Триполье). Итоги 382 микроструктурных анализов позволяют заключить, что он вписывается в рамки IV тыс. до н. э. (Рындина,1992. С. 62–75). Металлография обнаружила феноменально высокий уровень навыков европейских мастеров, более совершенный, чем на Ближнем Востоке. В Балкано-Карпатье в рамках этапа «С» осваиваются огромные рудники типа Аи Бунара, дававшие фантастическое количество выплавленной из окисленных руд меди; используются сложные по конструкции литейные формы из графита, позволявшие отливать многие сотни тяжелых ударный орудий; практикуется прием насыщения меди кислородом при литье для предотвращения ее газовой пористости; широко применяется ковка металла в предплавильных режимах (900-1000 °C). Но контраст в темпах и уровне развития металлургии Юго-Восточной Европы и Ближнего Востока в период освоения литейных и плавильных технологий (этап «С») не умаляет важного факта общей направленности этого развития, которое идет в сторону накопления все больших объемов металла и постепенного освоения приемов его сложного литья и легирования (фаза «В» Г. Коглена).

Таким образом, накопленные металлографические данные показывают, что схема Г.Г. Коглена правильно отражает генеральную линию эволюции древнейшего металлопроизводства в случае его независимого возникновения. Металлографические исследования подкрепляют основной вывод Г.Г. Коглена о том, что открытия и изобретения в истории металлургии предопределяют друг друга и следуют друг за другом в определенной последовательности вне зависимости от сложности и противоречивости процесса ее регионального развития. Тем не менее, на фоне нынешнего состояния аналитических источников, удается не только подтвердить периодизацию металлургии Г.Г. Коглена, но отчасти и дополнить техническую характеристику выделяемых им этапов. Оказалось, к примеру, что вскоре после открытия плавки чистых окисленных руд меди (начало фазы «С») последовало освоение восстановительной плавки руд смешанных оксидносульфидных. Прямое доказательство этому обнаружено при металлографическом изучении так называемых «штейновых» включений в медных изделиях и шлаковых настылях на стенках тиглей поздней Гумельницы, датируемых серединой IV тыс. до н. э. ( Рындина,1998. С. 74–77). Ранее такого рода плавки оценивались как позднее явление, связанное с эпохой бронзы (фаза «В» Г.Г. Коглена).

В пределы фазы «С» удается теперь вписать и еще одно, чрезвычайно важное изобретение, связанное с упрочнением меди холодной ковкой. Из 120 изученных в нашей лаборатории крупных ударных орудий, связанных с энеолитическими памятниками Восточного Средиземноморья, Балкано-Карпатской и Восточной Европы, 118 обнаружили на лезвийной части следы упрочняющего наклепа (рис. 3, 4) в виде вытянутых холодной ковкой, разбитых полиэдров. Чтобы представить возможность этого технического достижения, достаточно обозначить твердость их металла на лезвийной кромке и вдали от нее. На лезвии она колеблется от 110 до 130 кг/мм ², вдали от него составляет 77–89 кг/мм ². Для сравнения обозначим твердость железа, выплавленного из гематита. Она равна 106–110 кг/мм ², т. е. соответствует показателям упрочненной меди. Резкое повышение твердости за счет целенаправленного наклепа делает медь успешным соперником камня даже в производстве крупных ударных орудий и оружия.

Установленные с помощью металлографии закономерности совершенствования знаний о металле помогают выявить те технологические признаки, которые наиболее важны при классификационном членении ранних металлоносных культур.

При всех различиях периодизационных схем, предложенных археологами к концу XIX века, почти все они опирались на характеристику материалов, используемых в производстве жизненно необходимых орудий и технологические особенности их обработки. Периодизация по материалу орудий легла в основу выделения знаменитых археологических веков. Пионеры археологической классификации Кристиан-Юргенс Томсен и Якоб Ворсо строили свои периодизационные схемы, исходя прежде всего из технологических принципов анализа материалов (Worsaae,1843; Thomsen, 1836). Эти принципы позднее оказались решающими как для общего членения каменного века на палеолит и неолит ( Lubbock, 1885), так и для периодизации палеолита (Mortillet, 1872). И попытки периодизации эпохи раннего металла не составляют здесь исключения ( Мерперт, 1981. С. 4—20). Специфика материала определила первые опыты, выделения наиболее ранней ее фазы — медного века (энеолита). Инициатором внедрения в археологию этого периода был венгерский археолог Ф. Пульский (Pulszky, 1884). Он определял его как время использования человеком медных изделий, предшествующих бронзовым, а значит собственно бронзовому веку. Однако, в дальнейшем стало ясно, что первые опыты освоения меди связаны еще с неолитом. Стал актуальным вопрос о том, какие технологические признаки выступают на первый план при попытках разграничения неолита и энеолита. Выявлению этих признаков способствовали металлографические наблюдения.