Железо: как его делали? Часть I — добыча руды
На этой неделе мы начинаем цикл о досовременном производстве железа и стали (I, II, III, IVa, IVb, дополнение). Как и в цикле о земледелии, мы проследим всю производственную цепочку: от рудника до готового изделия — инструмента, детали доспеха, простого гвоздя, оружия или чего-нибудь ещё. И я хочу особо подчеркнуть широту темы: из железа делали далеко не только мечи (хотя мечи — это здорово). Если вам интересно, как из железосодержащего камня получается меч, эти статьи всё объяснят; но с тем же успехом они доведут нас от того же камня до гвоздя, рабочего молота, полотна пилы, котла, декоративной железной спирали, пряжки для ремня или любого из множества других железных изделий.
У производства железа есть одна важная особенность. Если беда крестьян в том, что массовые представления о прошлом — историческом или вымышленном — делают их почти невидимыми, как, впрочем, и большинство древних производств, то обработка железа на виду у всех, но изображают её с помощью почти сплошь неверных образов. Железо показывают редкостью, хотя оно распространено повсюду; его плавят в обществах, где почти наверняка не было пригодных для этого печей; мечи отливают вместо того, чтобы ковать, и закаливают так, что лишь погубили бы изделие. Работу кузнеца представляют одиноким ремеслом, хотя на любом заметном масштабе каждый этап обработки железа требовал целой команды. Многие современные кузнецы-традиционалисты действительно работают в одиночку, часто как любители, но древние кузнецы обычно так не делали. Популярный образ настолько последовательно ошибочен, что даже исправлять в нём почти нечего. Придётся начать заново, с самого начала.
Поэтому первая статья посвящена добыче руды. На следующей неделе мы рассмотрим подготовку руды, подробнее разберём выплавку и заодно насущную проблему топлива. Ещё через неделю обратимся к основам ковки. Наконец, в последней части спросим, что делать, если нам нужна сталь, а не железо. Как и в цикле о земледелии, наверняка появятся дополнения — как минимум одно, о булатной стали. На всём протяжении цикла мы будем говорить не только о производственных процессах, но и о людях, которые выполняли эту работу.
Картина из собрания Смитсоновского музея американского искусства: железный рудник в Порт-Генри, штат Нью-Йорк, написанный Хомером Доджем Мартином около 1862 года. К XIX веку растущий спрос на железную руду для промышленной революции сделал крупные подземные железные рудники более обычными. На склоне до самого берега видны отвалы пустой породы — камня, почти или совсем не содержащего железа, который отбирали на руднике.
Как и в случае с земледелием, здесь необходима оговорка о месте и времени. Мои исследования производства металлов — а оно даже ближе к кругу моих научных интересов, чем сельское хозяйство — сосредоточены на римском мире и, шире, на средиземноморской и европейской традиции металлообработки. Иногда придётся отмечать другие методы и приёмы, применявшиеся в иных регионах: например, раннее производство чугуна в Китае или булатной стали в Индии. Я также постараюсь учесть перемены в технологии Средневековья. Чего я не стану подробно разбирать, так это современного, то есть послепромышленного, производства железа и стали, хотя порой буду отмечать различия. Самое крупное из них состоит в том, что современная металлургия подходит к проблеме углерода с противоположной стороны: удаляет его, тогда как прежние технологии старались добавить.
Следует также уточнить, что цикл посвящён обработке железа и стали. Медь и бронза — два других важнейших инструментальных металла — требуют совсем иных технологий и, возможно, когда-нибудь получат собственный цикл.
Как всегда, если вам нравится прочитанное, поделитесь статьёй; если нравится очень, можете поддержать меня на Patreon. А чтобы узнавать о новых публикациях, подпишитесь на рассылку или следите за мной в Twitter (@BretDevereaux), где я также время от времени рассуждаю о древней истории, внешней политике и военном деле.
Предварительное библиографическое примечание. Чтобы статьи оставались читабельными, особенно при отсутствии удобных сносок, я не стану тщательно снабжать ссылкой каждое утверждение, а приведу здесь библиографию ко всему циклу. Начинающему, который хочет получить общее представление о досовременном производстве железа, я рекомендую D. Sim & I. Ridge, Iron for the Eagles: The Iron Industry of Roman Britain (2002) — один из лучших обзоров всего процесса. О технических подробностях ковки см. A. W. Bealer, The Art of Blacksmithing (1969), хотя многое из того же можно узнать в разговоре с кузнецами, работающими традиционными способами. H. Hodges, Artifacts: An Introduction to Early Materials and Technology (1989) охватывает более широкий круг тем, но тоже содержит полезные сведения о производстве металлов.
О римском горном деле и металлургии существует обширная, хотя уже несколько устаревшая литература. Особого внимания заслуживают, в порядке выхода: J. F. Healy, Mining and Metallurgy in the Greek and Roman World (1978); R. F. Tylecote, The Early History of Metallurgy in Europe (1987); R. Shepherd, Ancient Mining (1993); P. Craddock, Early Metal Mining and Production (1995); V. F. Buchwald, Iron and Steel in Ancient Times (2005). У каждой книги свои достоинства. Хили и Шепард сосредоточены именно на греко-римской древности: Хили лучше описывает процессы, а Шепард — известные античные места добычи и переработки металлов. Тайлекот и Крэддок охватывают более длительный период; труд Крэддока в каком-то смысле обновляет работу Тайлекота, но сильнее сосредоточен на находках. Бухвальд пишет исключительно о железе — остальные авторы рассматривают как минимум бронзу, а иногда и металлы, не применявшиеся для инструментов, — и его книга, разумеется, самая новая. Найти исследование условий труда средневековых горняков оказалось трудно, поскольку эта тема далека от моей специальности, но см. J. U. Nef, «Mining and Metallurgy in Medieval Civilisation» в The Cambridge Economic History of Europe, vol. 2: Trade and Industry in the Middle Ages, 2nd ed. (1987), pp. 691–761.
О превращении железа в доспехи см. D. Sim and J. Kaminski, Roman Imperial Armour: The Production of Early Imperial Military Armour (2012) для римского периода и A. Williams, The Knight and the Blast Furnace: A History of the Metallurgy of Armour in the Middle Ages & the Early Modern Period (2003). Лучшей отправной точкой для понимания роли металлургии в мобилизации общества в целом остаётся J. Landers, The Field and the Forge: Population, Production and Power in the Pre-Industrial West (2003).
О стоимости металлов и торговле ими в древнем мире особенно полезны M. Treister, The Role of Metals in Ancient Greek History (1996) и L. Bray, «‘Horrible, Speculative, Nasty, Dangerous’: Assessing the Value of Roman Iron», Britannia 41 (2010), pp. 175–185. Обе работы приводят ценные сведения об античных ценах.
Железные руды
В большинстве видеоигр, если вы хотите сделать что-нибудь железное, прежде всего нужно найти железную руду. Железо часто выступает довольно редким стратегическим ресурсом, который встречается лишь в отдельных частях карты и за который могут сражаться целые державы. Найти его бывает серьёзной проблемой.
Для вашего исторического воплощения у меня хорошие новости, особенно в сравнении с игровым: железо занимает четвёртое место по распространённости среди элементов земной коры и составляет около 5 % массы той части Земли, которую мы вообще можем разрабатывать. Современная промышленность ежегодно производит — и это буквальное число — больше миллиарда тонн железа. Железо представляет собой полную противоположность редкости: почти все его основные руды встречаются повсеместно. В этом и состоит главное.
Переход от бронзы или меди к железу как инструментальному металлу имел огромное историческое значение в том числе потому, что железа чертовски много. При правильной обработке из него можно получить и лучшие орудия с оружием, но первоначальным преимуществом была именно дешевизна. Как мы увидим, изобилие удешевляет железо, зато сложность обработки создаёт серьёзные технологические трудности. Поэтому более редкие и обычно худшие медь и бронзу начали применять раньше. Они уступают правильно наклёпанному и термообработанному железу или стали, хотя бронза часто превосходит нелегированное железо; но найти их труднее, а обрабатывать легче. Главные сложности железной металлургии мы разберём в следующих частях. Возникают они при переработке, а не при добыче: у железа намного выше температура плавления, а чугун, полученный литьём, для большинства нужд попросту бесполезен. Но вернёмся к источникам железа.
Совсем небольшие количества железа встречаются на Земле в виде чистого, «самородного» металла. Название «метеоритное железо» довольно точно указывает его происхождение; известно также одно месторождение самородного «теллурического железа». Однако все эти источники вместе дают ничтожную долю того объёма, который нужен обществу железного века, поэтому как значимым источником металла «чистым» железом можно пренебречь.
Гематит, фотография из Википедии. Минерал оставляет характерную красно-ржавую черту. Образец слева обладает металлическим блеском, справа — более обычным землистым.
Практически всё железо выплавляли из железных руд, которые требовали серьёзной переработки, прежде чем превращались в чистый металл. Железных руд немало, но древние и средневековые технологии позволяли с пользой перерабатывать не все. Чаще всего применяли гематит (Fe₂O₃), за ним следовали гётит (HFeO₂) и лимонит (FeO(OH)·nH₂O). Реже, но всё же использовали магнетит (Fe₃O₄) и сидерит (FeCO₃). Все они встречаются в крупных залежах горной породы, а ещё могут образовывать болотную руду: в кислой среде болот и топей происходит окисление, и возникают небольшие скопления богатого железом вещества. Опытный человек распознаёт многие такие руды на глаз. Гематит бывает от черноватого до красно-бурого, но всегда оставляет приметную красную полосу ржавчины; чёрно-бурый гётит тоже достаточно узнаваем, как и лимонит с его жжёным жёлто-оранжевым оттенком. На этой и следующей неделе мы ещё не раз вернёмся к этим рудам: железо дают все, но одни отдают его легче других.
Здесь следует различать болотную руду и железо в коренных месторождениях. Болотная руда образуется, когда грунтовые воды вымывают железо из рудных залежей, после чего в кислой среде оно окисляется и образует обычно небольшие куски железосодержащих минералов — гётита, магнетита, гематита и других. Выплавлять железо из болотной руды намного проще, поскольку в ней меньше примесей, но доступный объём сравнительно невелик. Правда, в отличие от рудника этот источник возобновляется: через несколько десятилетий болото можно разрабатывать снова, поскольку образование руды продолжается. Из-за малого выхода болотная руда становилась важной частью снабжения лишь при сравнительно небольших объёмах производства — например, в доримском железном веке Европы или в раннем Средневековье.
Кусок лимонитовой болотной руды, фотография из Википедии. Хорошо виден характерный для лимонита жжёно-бурый или жёлтый цвет.
С самого начала я хочу подчеркнуть: хотя разновидность доступной руды зависит от местных условий, железные руды распространены настолько широко, что до промышленной революции ими обычно не приходилось торговать на дальних расстояниях — залежи находились в большинстве областей. Были исключения. Япония известна бедностью минеральных ресурсов — насколько позволяют судить мои ограниченные познания в геологии, это вообще свойственно землям вулканического происхождения; железные месторождения там есть, но они немногочисленны и невелики. Однако в целом добыть железную руду было нетрудно. Как мы увидим, доступность леса часто ограничивала железное производство сильнее, чем наличие самой руды, но это тема следующей недели.
Добыча!
Прежде всего всю эту руду нужно извлечь из земли. В досовременную эпоху месторождения обычно находили визуальной разведкой: искали выходы руды на поверхность или её обломки в руслах ручьёв, а затем шли вверх по течению к основной жиле. Суеверия и гадания тоже явно играли свою роль. Ещё в 1556 году Георгий Агрикола счёл нужным включить лозоходство в описание способов поиска руды, хотя благоразумно отверг его.
Как и во многих древних технологиях, практика здесь торжествовала над пониманием: работники овладели ответом на вопрос «как?», но не на вопрос «почему?». Не зная геологии, досовременные горняки, когда жила упиралась в разлом и смещалась так, что за ней нельзя было идти напрямую, вынуждены были закладывать разведочные шахты и выработки, пытаясь вновь её «найти». Во многих случаях древний рудник, по-видимому, просто бросали, хотя жила смещалась совсем ненамного, потому что отыскать её не удавалось. Распространено было и поверье, что рудная залежь восстановится, если оставить её в покое на несколько лет — часто называли тридцать (например, Плиний, 34.49). Эта мысль встречается в трудах о горном деле вплоть до XVIII века; и, чтобы не возникло путаницы, авторы явно говорили о подземных залежах, а не о болотной руде. Как и во многих досовременных производствах, люди знали как, не зная почему.
Рисунок из Британского музея, около 1590–1600 годов: руду добывают ручными инструментами в открытой выработке; в правом верхнем углу, однако, виден тоннель.
После обнаружения залежи выработки следовали за рудой и принимали её форму. Если руда залегала жилами, обычно рыли шахты и штольни — или траншеи, когда залежь подходила близко к поверхности, — повторяя неровные изгибы жилы. При пластовом залегании руда образует не жилу, а целый слой, обычно возникший вследствие эрозии и осадконакопления. Тогда могли применять колодцевую разработку: шахту доводили до рудного пласта и выбирали его вокруг ствола, расширяя выработку наподобие колокола, пока кровля не становилась неустойчивой. После этого пустоту засыпали или обрушали и начинали заново неподалёку.
Разумеется, копать приходилось вручную. Инструменты горняка железного века — кирки, зубила и молоты — очень похожи на современные и действуют так же. Любопытно, что кирки бронзового века часто представляли собой бронзовую оболочку вокруг деревянного сердечника, а не цельнометаллическое лезвие на деревянной рукояти.
Если порода не поддавалась мускулам и железным инструментам, обычно применяли огневую проходку, которая оставалась стандартным способом разрушать твёрдый камень вплоть до появления взрывчатки. У обнажённой скалы складывали топливо, обычно дрова, и оставляли гореть — как правило, на ночь. Жар растрескивал, крошил и размягчал породу. Проблема состояла в том, что огонь поглощал кислород и давал огромное количество дыма: работать рядом, а порой и вообще находиться в руднике, пока он горел, было невозможно. Смысл заключался в растрескивании и химических изменениях при обжиге, а не в плавлении камня: когда воздух снова становился пригоден для работы, нагретая порода уже давно остывала. Древние авторы постоянно советовали заливать такие костры уксусом, а не водой; есть некоторые основания полагать, что после этого камень и вправду легче извлекался.
Гравюра из De Re Metallica Агриколы (1556): внизу показана огневая проходка, справа вверху — вентиляционная шахта, которая позволяла сохранять воздух хотя бы отчасти пригодным для дыхания.
К началу железного века в Европе — в разных регионах он начинается в разное время, но обычно между приблизительно 1000 и 600 годами до н. э. — сохранившиеся рудники демонстрируют уже весьма высокий уровень техники. Выработки бронзового века обычно не опускались ниже уровня грунтовых вод, а шахты железного века часто уходили намного глубже, порождая массу увлекательных инженерных задач с вентиляцией и водоотводом. Воду из глубоких шахт можно было поднимать простой цепью вёдер, но известны и более сложные способы: римляне применяли винтовые насосы и водоподъёмные колёса, а китайцы — цепные насосы по меньшей мере со времён династии Сун. Не менее важна была вентиляция, без которой воздух быстро портился. Для неё пробивали вентиляционные шахты, а циркуляцию порой усиливали тканевыми вентиляторами или кострами у выходов. Когда имелась причина забираться глубоко, горное дело могло быть весьма сложным. Вода помогала и при самой добыче: её направляли по залежи в промывочный жёлоб, где отделяли минералы. Судя по всему, так добывали главным образом золото и олово.
Схема из Википедии: римская система водоподъёмных колёс для осушения шахт Рио-Тинто. В Рио-Тинто действительно есть железная руда — именно она делает реку tinto, то есть красной, — однако римляне добывали там главным образом медь, серебро и золото; насколько мне известно, железо начали разрабатывать позднее. Колёса ставили последовательно: каждая пара поднимала воду до верхнего края колеса, откуда та перетекала к следующей паре. Вращала их мускульная сила: люди шагали внутри, словно в беличьих колёсах.
Но не будем слишком углубляться: почти ничего из этих технических ухищрений при добыче железа не применялось. Помните железо? Статья вообще-то о нём. Главное преимущество железа, как вы помните, заключалось в обилии руды, а значит, ради неё редко требовалось или имело смысл строить сложные горные сооружения. Лишь особенно богатые залежи заставляли досовременных горняков вести глубокую подземную разработку железа; в большинстве случаев усилия себя не оправдывали. Когда-нибудь мы, возможно, поговорим о производственных цепочках золота, серебра или меди — ради них как раз стоило устраивать сложные системы водоотвода и вентиляции.
Железо обычно добывали в простых карьерах или траншеях — если неглубокая жила тянулась вдоль поверхности, — сочетая огневую проходку с ручными железными инструментами. Иногда более сложные выработки следовали за особенно богатыми железными жилами. Насколько я понимаю, например, римляне примерно с 15 года до н. э. вели подземную добычу железа в Норике. Но главный источник железа для римской Италии, остров Эльба, где, по оценкам, на протяжении нескольких столетий Республики ежегодно добывали совершенно ошеломительные 10 000 000 тонн руды, разрабатывался, как отмечает Хили (с. 91), целиком открытым способом, если не считать одной небольшой штольни. Диодор (5.13.1) сообщает, что плавильные печи горели там непрерывно, поэтому остров, всегда окутанный дымом, прозвали «дымным» — Эфалией. Насколько я могу судить, на протяжении всей досовременной эпохи основную массу железной руды добывали в открытых выработках, или карьерах. Это сразу снимало множество сложных вопросов вентиляции, водоотведения и подъёма руды. На крупных железных рудниках такого рода могли работать несколько тысяч человек, но небольшие предприятия тоже встречались часто; какого-либо стандартного размера у железного рудника, по-видимому, не было.
Современный карьер в Австралии, фотография из Википедии. Древний карьер не достигал таких размеров, но имел ту же общую форму, включая ступенчатые борта. Хорошие изображения досовременных карьеров найти трудно: художников они, похоже, не интересовали, а расположенные на поверхности выработки — часто в местах, где добыча затем продолжалась, — подвергались строительству, эрозии и зарастанию, которые скрывали более ранние следы.
Итак, наше железное орудие начинает жизнь жилой или пластом богатой железом руды. Горняки, вероятно заметив её выход на поверхность, скорее всего устраивают карьер. Мало-помалу они убирают лопатами грунт, а затем разбивают кирками, молотами и зубилами лежащую ниже пустую породу, обнажая саму руду. Её извлекают теми же способами. Если камень сопротивляется, над ним или у стенок карьера разводят костры, чтобы расколоть его и облегчить выемку. Кроме жара этих костров, вся энергия, необходимая, чтобы вырубить наш кусок гематита, лимонита или другой руды из земли, поступает от человеческих мышц. Затем руду складывают в корзины — вероятно, плетёные, хотя точный вид зависел от местности, — и вручную выносят из карьера на поверхность.
Горняки!
А что можно сказать о людях, выполнявших всю эту работу? Как всегда, многое зависело от времени и места. Основная проблема горняков заключалась в том, что добыча могла быть сложным техническим делом, но подавляющее большинство операций сводилось к неквалифицированному физическому труду в тяжёлых условиях. Техническую часть поручали надсмотрщикам, поэтому положение работников очень сильно зависело от того, насколько трудно было найти им замену.
Гравюра из De Re Metallica Агриколы (1556) с набором кирок и зубил. Хотя они относятся к XVI веку, по основной форме эти инструменты не отличаются от более ранних римских.
Источники по древнему Средиземноморью недвусмысленно показывают, что горное дело имело крайне низкий статус: им занимались порабощённые люди, преступники и дошедшие до последней степени нужды бедняки. «Отправить на рудники», как и «отправить на мельницу», было обычным страшным наказанием для рабов, не подчинившихся хозяину; во многих случаях это фактически означало отсроченный смертный приговор. Диодор Сицилийский описывает труд в золотых рудниках Египта так — этот отрывок вполне характерен для древних свидетельств о горняках вообще (3.13.3, перевод Олдфазера, 1935):
Ни больному, ни увечному, ни старику, ни женщине по слабости её не дают никакого снисхождения или отдыха: всех без исключения ударами заставляют упорствовать в труде, пока от жестокого обращения они не умирают посреди своих мучений. Поэтому несчастные, поскольку кара их непомерно сурова, полагают, что будущее всегда окажется страшнее настоящего, и ждут смерти как участи более желанной, чем жизнь.
Ясно, что в греческих и римских рудниках условия были ненамного лучше. Во многих из них находят цепи и кандалы, а иногда и останки людей, всё ещё в них закованных. К сожалению, источники главным образом рассказывают о добыче драгоценных металлов; именно такие рудники, по-видимому, были худшим местом для работы, поскольку длинные подземные шахты и штольни подвергали горняков ещё большим опасностям — от дурного воздуха до обвалов. Но трудно представить, чтобы ручной труд в открытом железном руднике был менее изнурительным и мучительным, даже если он, возможно, был чуть безопаснее.
Гравюра из De Re Metallica Агриколы (1556): первичное дробление — первая стадия подготовки руды. Нетрудно представить, насколько изнурителен такой труд, особенно в долгую смену. Рабочие закрывают голени, чтобы их не ранили осколки камня.
Впрочем, положение не всегда было настолько ужасным. Свободные горняки, получавшие плату, обычно пользовались лучшим обращением, особенно там, где рабочих рук остро не хватало. Например, свод правил для римских рудников Випаски в Испании обязывал подрядчиков обеспечивать разные удобства, включая общественные бани, открытые круглый год. Рабочая сила Випаски явно была свободной, и эти удобства, по-видимому, служили уступкой необходимости сделать жизнь сносной, чтобы привлечь достаточно людей в сравнительно малонаселённую часть Испании.
Условия труда средневековых европейских горняков, кажется, были несколько лучше. Шахтёрские общины часто создавали собственные учреждения, порой даже свои гильдии — например, в XIII веке в Льеже существовала гильдия углекопов, — и внутренние правила. При крупных разработках такие общины могли сами превратиться в небольшие города и нередко пользовались некоторыми юридическими привилегиями по сравнению с прочим сельским населением. Правда, рудники обычно принадлежали местному сеньору или государству, поэтому освобождение от налогов было во многом мнимым: доля прибыли, отходившая сеньору или королю, и была налогом. Примечательно, что условия средневековых рудников никогда не достигали античной жестокости, однако стремительное расширение добычи с XV века, похоже, сопровождалось утратой особого положения и привилегий раннесредневековых горняков. Статус их труда снова опустился практически на самое дно общественной лестницы.
(Следует, однако, отметить, что добыча драгоценных металлов несвободными коренными американцами по приказу европейских колониальных властей, по-видимому, была ничуть не менее жестокой и смертоносной, чем античное горное дело.)
Описывая горное дело XVI века, Георгий Агрикола позволяет судить о продолжительности смен и заработках. Он отмечает, что во многих местах ради выживания горнякам приходилось отрабатывать подряд несколько семичасовых смен, а при необходимости рудник действовал круглосуточно:
Раз я упомянул смены, кратко объясню, как они устроены. Двадцать четыре часа дня и ночи делятся на три смены, каждая продолжительностью семь часов. Оставшиеся три часа лежат между сменами и образуют промежутки, за которые рабочие входят в шахту и покидают её. Первая смена начинается в четыре часа утра и длится до одиннадцати; вторая начинается в двенадцать и заканчивается в семь. Это две дневные смены — утренняя и вечерняя. Третья, ночная, начинается в восемь вечера и заканчивается в три утра. Бергмейстер не позволяет назначать рабочим третью смену без крайней необходимости. Когда она возникает, они при свете ночных ламп откачивают воду из шахт или добывают руду; чтобы не заснуть от позднего часа или усталости, они облегчают долгий и тяжёлый труд пением — не совсем неумелым и даже приятным. В некоторых местах горняку не позволяют отработать две смены подряд, потому что он нередко засыпает в шахте, изнурённый чрезмерным трудом, опаздывает к началу смены или уходит раньше положенного. В других это разрешено, поскольку платы за одну смену ему не хватает на жизнь, особенно когда дорожает продовольствие. [выделение автора]
Рабочие у Агриколы — обратите внимание, что в переводе по ссылке словом miner обычно называют владельца рудника, а собственно работников обозначают словом workman — жили в бараках рядом со зданием, где отмечали смены. Агрикола уверяет, что горное дело не так опасно, как принято думать, но невозможно не заметить, сколько несчастий, способных постигнуть работника, он упоминает: обвалы, падения с лестниц, утопление в неоткачанной воде, смерть от ядовитых испарений или дурного воздуха. Он также отмечает, что горняки особенно подвержены болезням.
Можно спросить, почему кто-либо добровольно соглашался на такую работу, даже ради удобств или небольших юридических привилегий. У несвободных людей, отправленных на рудники как рабы или каторжники, выбора, конечно, не было, но даже в древности, судя по всему, существовало немало свободных горняков. Постоянный приток отчаявшихся людей, готовых взяться за столь опасный труд, становится понятнее, если вспомнить устройство аграрной экономики вокруг рудников. Наёмной работы было мало, поэтому человеку, оставшемуся без земли, почти не из чего было выбирать средства к существованию. Сельская и городская беднота обычно не могла приобрести ремесленные навыки: их передавали через ученичество и нередко ограждали профессиональные объединения вроде гильдий или коллегий. Склонность городов накапливать незанятых работников, по-видимому, стала одним из главных побуждений к крупным государственным стройкам — например, при Перикле или Августе, — которые фактически служили программами занятости за казённый счёт. Показательно, что для них всегда быстро находились многочисленные рабочие. Эта неэффективность, неспособность экономики правильно использовать избыток труда, была обычным свойством досовременных хозяйств и постоянно создавала запас людей, готовых ради еды даже спуститься в рудник.
При этом сами горняки практически никогда не владели рудниками и не управляли ими. Порой частная собственность на рудники распространялась широко — вероятно, так было в Римской республике, — но на практике и в древности, и в Средневековье горное дело обычно находилось под господством государства. Как правило, сам рудник принадлежал правителю — царю, сеньору, императору и так далее, — который назначал управляющего. Афинское государство, по-видимому, владело серебряными рудниками Лавриона и контролировало их; надзор, работу и заключение подрядов вела коллегия избранных из граждан полетов. Рудники эллинистических царств, судя по всему, обычно считались личным владением царя, а в доримской Галлии принадлежали галльской знати. Почти все римские рудники императорского периода входили в фиск — личную собственность императора, которая служила своего рода второй казной. Непосредственное управление строилось по-разному: рудником могли заведовать назначенные государством кондукторы или прокураторы, а могли передать его частным казённым подрядчикам — публиканам, что чаще происходило во времена Республики.
Руду наряжают
Когда руда попадает на поверхность — или её вынимают из карьера, — она ещё не готова к плавке. Сначала предстоит целая последовательность подготовительных операций, которые вместе называют «обогащением» или «подготовкой» руды к свиданию с плавильщиком. Замечу, что обжиг иногда включают в обогащение, а иногда рассматривают отдельно; мы поговорим о нём на следующей неделе.
Извлечённую руду требовалось раздробить: крупные камни, вынесенные из рудника, разбивали тяжёлыми молотами о каменную поверхность до удобного размера. Желаемый размер кусков зависел от искомого металла и качества местной руды. Руды драгоценных металлов часто, по-видимому, растирали в порошок, тогда как для железной подходили более крупные куски. В современных опытах с сыродутными горнами — до них мы доберёмся на следующей неделе — хорошие результаты получали с кусками руды примерно в половину кулака. Любопытно наблюдение Крэддока: руду при рудниках дробили так интенсивно, что археологи узнают этот процесс по характерным углублениям, протёртым в скальной поверхности, которая служила «полом» под ударами.
Гравюра из De Re Metallica Агриколы (1556): разные способы промывки руды на руднике, включая отсадку.
Руду могли также промывать, то есть пропускать через воду, чтобы отделить и унести более лёгкую пустую породу. В древности промывка засвидетельствована для золотых и серебряных руд; для Средневековья то же описывает Георгий Агрикола. Её могли применять и к другим рудам, в зависимости от состава вмещающей породы, чтобы удалить примеси. Простой способ, который иногда называют отсадкой, состоял в том, что руду помещали в решето и встряхивали под потоком воды. Известны и более сложные промывочные желоба — например, в афинских серебряных рудниках Лавриона (особенно см. схемы у Хили, с. 144–148); промывочные бассейны такого рода иногда называют buddles. На всех этапах руду, вероятно, ещё и перебирали вручную, отделяя богатую от бедной.
Древнегреческое изображение работающих горняков. Справа человек добывает руду киркой; наклонившийся работник в центре, по-видимому, вручную перебирает её в корзину, а двое слева поднимают корзину из рудника. Большая подвешенная в центре амфора — масляная лампа.
Очевидно, механическая подготовка была намного тщательнее для дорогих металлов, когда особенно важно было извлечь максимум полезного вещества. Золотую и серебряную руду дробили, сортировали, промывали и снова промывали, прежде чем растереть в порошок для окончательной плавки. Крэддок предлагает реконструкцию обработки медной руды в рудниках Тимны бронзового века: первичное дробление, ручное разделение на три сорта, вторичное дробление, измельчение, веяние бедной руды воздухом или промывка, а затем смешивание в окончательную плавильную «шихту».
Насколько я могу судить, столь сложная обработка железной руды встречалась гораздо реже. Часто трудно говорить уверенно, потому что источники сосредоточены на драгоценных металлах и на позднейших этапах производства железа. Диодор пишет, что на Эльбе железную руду всего лишь дробили, обжигали, а затем получали из неё крицу (5.13.1). Описание настолько кратко, что он мог пропустить отдельные стадии; с другой стороны, эльбская руда была достаточно богатой и могла не требовать дальнейшего обогащения. Во многих случаях железную руду, вероятно, просто дробили, сортировали и сразу отправляли на обжиг, который мы рассмотрим на следующей неделе.
Заключение: от большого камня к чуть меньшему
Я понимаю, что читатель может быть несколько разочарован: мы потратили столько времени, чтобы превратить железную руду из очень большого камня в земле сначала в чуть меньший, но всё ещё крупный камень, вырубленный из земли, а затем — в мелкие камни, разбитые и, возможно, промытые. На металл всё это пока совсем не похоже. Надо думать, древних горняков тоже огорчало, сколько сил приходится тратить, чтобы вынудить землю отдать свои богатства.
И в большинстве случаев мы ещё не собираемся покидать место добычи. Даже раздробленная железная руда чудовищно тяжела и громоздка, а соотношение металла и бесполезного камня, как мы увидим на следующей неделе, складывается решительно в пользу бесполезного камня. Поэтому весь плавильный процесс по возможности проводили прямо при руднике, вместо того чтобы везти эту массу далеко и лишь там превращать большую её часть в шлак.
Но на следующей неделе в нашей переработке произойдёт серьёзная перемена: мы начнём применять тепло. А для этого понадобится топливо. Много топлива. Очень, очень много топлива. Итак, на следующей неделе: обжиг и плавка. Пусть расцветёт тысяча железных криц — настолько плохой каламбур, что он, подобно рудникам Диодора, способен заставить мечтать о смерти.
Если вам понравилась эта статья или у вас есть комментарии, присоединяйтесь к дискуссии в канале Telegram или сервере в Discord.