Минеральный состав руд, использовавшихся на укрепленном поселении бронзового века Устье-I (Южное Зауралье)

Аннотация

На укрепленном поселении бронзового века Устье-I (Южное Зауралье) были обнаружены металлические изделия из меди, мышьяковых и оловянных бронз, многочисленные обломки металлургических шлаков, а также обломки медных руд. По результатам ранних исследований среди металлических изделий преобладает чистая медь (53.4% находок), но также значимая часть имеет примесь мышьяка (25.4% находок), олова (13.6% находок) и обоих компонентов одновременно (7.6% находок). В шлаках одновременно встречается несколько легирующих компонентов образцов: Pb (50% случаев), As (49% случаев), Zn (40% случаев), Bi (38% случаев), Sn (7% случаев), Ni (4% случаев), Sb (1% случаев). Для выявления связи между поступающим сырьем и полученным металлом было исследовано 15 образцов руд. По размерности руды представлены «массивными» обломками размером от 5 мм до нескольких сантиметров, а также «дроблеными» размером 2–3 мм. По минеральному типу руды делятся на малахитовые, азуритовые и бурожелезняковые. Минеральный и химический состав руд определялся методом растровой электронной микроскопии. Основными медными минералами являются малахит, азурит, второстепенным — хризоколла, редкими — халькопирит, куприт. Медь сорбируется на гидратированных слюдах, хлоритах, а также гидроксидах железа и марганца. В «дробленых» рудах выявлены обломки медного шлака. Во всех типах руд природные попутно-встречающиеся легирующие компоненты очень редки и представлены Pb и Zn. Эти элементы могут образовывать собственные минералы (моттрамит, минерал семейства плюмбогуммита) или выступают как примесь к малахиту (до 0.62 мас.% ZnO), азуриту (до 1.12 ZnO и до 2.37 PbO), гидроксидам железа (до 2.66 ZnO и до 2.02 PbO) или гидроксидам марганца (до 0.41 ZnO и до 9.48 PbO). Примесей As и Sn не выявлено. Наличие многочисленных обломков бурых железняков на поселении, близкое расположение медных рудников указывает на то, что жители поселения занимались добычей и переработкой медной руды. Широкое распространение руд, состоящих главным образом из малахита и азурита, указывает, что добыча руд велась из верхних частей зоны окисления, а выплавляемый из этих руд металл должен соответствовать чистой меди. Распространение примесей Pb и Zn указывает, что часть медных руд происходит из зон окисления колчеданных руд или месторождений других формационных типов со сходным составом руд. Различие составов руд, найденных на поселении, и составов шлаков и металла связано с несколькимиисточниками руд. Источниками медных руд могли быть рудники, расположенные рядом с поселением. Мышьяксодержащие руды могли быть из рудников сопредельных районов. Оловянные руды привозились в результате трансрегионального обмена с регионом Центральной Азии.