Массовое металлографическое исследование древнейших медных находок из памятников Болгарии, Молдовы, Украины и России, проведенное нами в лаборатории кафедры археологии МГУ, позволило установить, что в непосредственной зависимости от уровня металлургических знаний человека находится и набор используемых им предметов из металла ( Рындина,1978. С. 78–81). В металлоносных культурах неолита, носители которых делают первые шаги в освоении меди и не знают способов ее упрочнения ковкой, металл находит применение только в производстве украшений и в меньшей степени орудий колющего и режущего действия — шильев, рыболовных крючков, ножей. Топоры и другие орудия ударного действия (тесла, долота, молотки, мотыги) получают распространение только в связи с открытием эффекта упрочнения меди ковкой и совершенных способов ее литья в разъемные формы. С этим и связан переход к энеолиту. Таким образом, само понятие энеолита, с какими бы экономическими и культурными критериями не сопрягалось оно на конкретных территориях, напрямую связано с технологическими показателями обработки медных орудий, выделяемыми с помощью металлографии.
Важные результаты дает использование металлографии при исследовании проблемы происхождения металлургических знаний во вновь возникающих центрах металлопроизводства. Обобщение массовых микроструктурных анализов показывает, что начальные стадии развития нового независимого центра металлургии оказываются во многом похожими на начальные этапы развития металлургии в целом: лишь освоив простейшие, универсальные по своему характеру приемы — кузнечную ковку, сварку, плющение и пр. — представители нового центра переходят к освоению литья и сопутствующих ему сложных приемов металлообработки. Иными словами, независимый путь становления нового центра предполагает некоторый период ученичества, первичного знакомства с металлом и методами его простейшей обработки. Отсутствие каких-либо признаков такого ученичества, внезапный «всплеск» сложных технологий металлопроизводства свидетельствует о привнесенном со стороны характере металлургических знаний. Такая модель соответствует полученным нами данным о влиянии Передней Азии на сложение и развитие очага металлургии в ареале майкопской культуры раннего бронзового века Северного Кавказа.
В течение последних столетий IV и почти всего III тыс. до н. э. майкопские племена освоили в Предкавказье значительную территорию от Таманского полуострова на западе до Дагестана на востоке ( Маркович, Мунчаев, 2003. С. 51). В этой зоне в памятниках энеолита металл почти неизвестен (единичные украшения), В майкопское же время металлические изделия сразу приобретают массовый характер. Находки исчисляются многими сотнями и представлены орудиями и оружием из мышьяковых и мышьяково-никелевых бронз; украшениями, сосудами, культовыми предметами из золота и серебра. Ряд изделий отличается специфическими формами, типичными только для Северного Кавказа. Среди них желобчатые двулезвийные кинжалы, про ушные топоры, двузубые «вилки», крюки, котлы и пр. Для выяснения реальной культурной и техноготической основы, на базе которой возникли предпосылки блестящего расцвета местной металлообработки, мы сосредоточили внимание на результатах химико-технологического изучения майкопских находок. Сто пятьдесят предметов, образцы с которых были получены из коллекций Эрмитажа, а также из музеев Адыгеи и Кабардино-Балкарии, были подвергнуты металлографическому исследованию с помощью оптической и электронной микроскопии на установке Camebax. В итоге проведенной работы было установлено, что местные мастера владели изощренными приемами металлообработки, явно привнесенными из южных культурных центров. Среди сложнейших технологий неместного происхождения можно назвать литье по восковой модели; ковку мышьяковых сплавов (4–8 % As) с высокотемпературными отжигами, вызывавшими их размягчение (эффект гомогенизации); инкрустацию бронз серебром и золотом; различные приемы получения серебристых покрытий на изделиях (лужение, серебрение, покрытие мышьяком).
Рассмотрим в более детальной форме серебристые покрытия на различных майкопских предметах. Серебро уже в раннем бронзовом веке уступало по ценности только золоту ( La Niece,1990. P. 101). Высоко ценившийся материал стал символом социального статуса и именно это породило стремление мастеров получать более дешевые его имитации. Чтобы создать иллюзию серебрения, они прибегали к помощи различных приемов, среди которых наиболее популярным было покрытие поверхности предметов мышьяком. Метод того или иного «серебрения» может быть определен только с помощью металлографического исследования поперечного сечения изделия. Поэтому обнаружив в музейных условиях на ряде майкопских кинжалов наличие пленки серебристого цвета, мы обратили преимущественное внимание на анализ микроструктуры срезов с их клинков. Изучив с помощью оптического и электронного микроскопов 58 кинжалов, зафиксировали обогащенный мышьяком наружный слой на 15 из них (см. табл. 1). Все пятнадцать относятся к позднему новосвободненскому этапу майкопской культуры, причем 9 из этой серии связаны непосредственно с курганами станицы Новосвободной (урочище Клады). В типологическом отношении кинжалы с серебристыми покрытиями неоднородны (рис. 5). Все они имеют выделенный черенок, узкий заостренный на конце или слегка скругленный клинок, но характер оформления поверхности клинка различен. Это позволяет обозначить среди них четыре типологические группы: кинжалы с гладким листовидным клинком (6 экз. — из кургана 1, камеры 1 станицы Новосвободной); кинжалы с выступающей на поверхности клинка двусторонней плоской площадкой (5 экз. — урочище Клады, к.31, п.5; курган, Иноземцево; ст. Новосвободная, к.1, камера 1; Чегем 2, к.21, п.5); кинжалы с желобчатым клинком (2 экз. — Кишпек 2, к.2, п.7; Кишпек 2, к. З, п.2) и, наконец, кинжал с выпуклым двусторонним ребром на клинке (1 экз. — Клады, к.31, п.5).
Несмотря на типологические различия, микроструктура всех кинжалов отличалась единообразием (рис. 6). Ее характеризуют следующие признаки: 1) наличие крупных рекристаллизованных зерен (0,06-0,2 мм) с двойниками и полосами скольжения вдали от лезвийной кромки (рис. 6, 1.3); 2) вытянутость рекристаллизованных зерен в направлении деформации поблизости от лезвийной кромки (рис. 6, 2,5); 3) отсутствие типичных для литья остаточных дендритов; 4) присутствие по границам зерен серебристых, обогащенных мышьяком прослоек; 5) наличие на поверхности изделий серебристого слоя толщиной от 5 до 8 микрон (рис. 6, 2, 4, 6).
Исследование состава металла на электронном микроскопе Camebax показало, что все кинжалы изготовлены из мышьяковых бронз, в которых содержание мышьяка колеблется от 4,0 до 8,1° о. Серебристая фаза на поверхности кинжалов, так же как серебристо-голубоватые прослойки по границам зерен представлены интерметаллитным соединением Cu 3As, известным в минералогии как домейкит (28–29,5 % Аs) [47].
По итогам поверхностного технологического осмотра и результатам металлографического исследования можно заключить, что в процессе изготовления кинжалов их литая заготовка подвергалась формующей холодной ковке со степенью обжатия металла в 40–50 %. Циклы холодной ковки сопровождались отжигами гомогенизации, которые выровняли дендритную ликвацию. Как показали опыты И.Г. Равич и М.С. Шемаханской, полная гомогенизация мышьяковых бронз протекает только после их отжига при температуре 750 °C в течение 15 минут (Ravich, Shemakhanskaya,2005. Р. 109). Такой режим обработки скорее всего был выбран специально для улучшения физических свойств сплава и, прежде всего, повышения его ковкости за счет удаления хрупкой эвтектической фазы, неизбежной в высокомышьяковой бронзе.
