Статья
| Наименование | Распределение элементов-примесей в процессе выплавки меди | ||||
| Авторы |
|
||||
| Раздел | Металлургия | ||||
| Год | 2014 | Выпуск | 42 | Страницы | 107 - 112 |
| УДК | 669.3+902.01 | EDN | |||
| Аннотация | Рассмотрены особенности дифференциации примесных химических элементов внутри слитков меди экспериментальных плавок, а также обобщены данные по характеру перераспределения примесных химических элементов по продуктам металлургического производства (металл, штейн, шлак) на базе экспериментальных и археологических данных. Предложено учитывать процессы стратификации примесных элементов в металле при выделении химико-металлургических групп древнего металла с целью решения вопроса о его увязки с конкретной минерально-сырьевой базой. | ||||
| Реферат | Цель. Оценка возможности использования исследования содержания примесных химических элементов в палеометалле для его увязки с минерально-сырьевой базой, разрабатываемой в древности.
Методика. Методами апробированного ранее рентгеноспектрального анализа изучен характер перераспределения элементов-примесей в нижней и верхней частях слитков меди, в том числе продукта первичной выплавки медных руд и последующих экспериментальных плавок металла для реконструкции металлургического цикла древней производственной деятельности. Результаты. Содержания элементов-примесей в слитках черновой меди и в продукте её вторичной переплавки методом экспериментального моделирования по результатам рентгеноспектрального анализа стратифицировались существенным образом. Содержания основных бронзообразующих элементов-примесей (мышьяк, сурьма, олово), а также других элементов (свинец, ванадий, хлор, фосфор) показали высокую изменчивость (сотни и тысячи раз) при сопоставлении их содержаний в нижней и верхней частях слитков. Во многом это происходит из-за гравитационного разделения инородных фаз (сульфиды, окислы) внутри расплава меди. Такая изменчивость содержаний примесных элементов достаточна для отнесения металла к разным химико-металлургическим группам палеометалла. Определение последних осуществляется, прежде всего, для их увязки с минерально-сырьевой базой. Полученные данные требуют учёта стратификации примесных элементов в металлическом слитке и в расплаве при решении вопроса о минерально-сырьевой базе продуктов древнего металлопроизводства. Научная новизна. В процессе экспериментального моделирования металлургического цикла древней производственной деятельности на базе сульфидных медных руд Картамышского рудопроявления Донбасса впервые получены достаточно крупные слитки меди, подвергнутые в дальнейшем рентгеноспектральному анализу для определения содержания примесных химических элементов. Впервые сделан вывод о том, что естественная стратификация элементов-примесей в расплаве обуславливает формирование такой внутренней структуры слитка металла, части которого относятся к различным химико-металлургическим группам. Практическая значимость. Полученные результаты существенным образом позволят внести коррективы в представления о возможности использования содержаний примесных элементов в палеометалле для исторических реконструкций металлургического цикла древней производственной деятельности, а также корректной увязки продуктов древнего металлопроизводства с минерально-сырьевой базой, разрабатываемой в древности. |
||||
| Ключевые слова | элементы-примеси, палеометалл, стратификация, эксперимент, металлургический цикл. | ||||
| Финансирование | |||||
| Благодарности | |||||
| Список источников |
1. Бровендер Ю. М. Экспериментальное моделирование производственной деятельности на базе руд Картамышского рудопроявления (предварительные результаты исследований) / Ю. М. Бровендер // Проблеми гірничої археології (матеріали VI-го Міжнародного Картамисько-го польового археологічного семінару). — Алчевськ, 2007. — С. 77–89.
2. Бровендер Ю. М. Опыт экспериментальных исследований при выплавке меди из руд Картамышского рудопроявления Донбасса / Ю. М. Бровендер // Экспериментальная археология. Взгляд в XXI век.» / Ульяновск: Обл. типография «Печатный двор», 2013. — С. 127–152.
3. Черных Е. Н. История древнейшей металлургии Восточной Европы / Е. Н. Черных. — М.: Наука, 1966. — 142с.
4. Черных Е. Н. Древнейшая металлургия Урала и Поволжья / Е. Н. Черных. — М.: Наука, 1970. — 177 с.
5. Черных Е. Н. Древняя металлообработка на Юго-Западе СССР / Е. Н. Черных. — М.: Наука, 1976. — 302 с.
6. Черных Е. Н. Каргалы. Т. V: Каргалы: феномен и парадоксы развития. Каргалы в системе металлургических провинций / Е. Н. Черных. — М.: Языки славянской культуры, 2007. — 200с.
7. Галибин В. А. Древние сплавы на медной основе / В. А. Галибин // Древние памятники Кубани. — Краснодар, 1990. — С. 175–182.
8. Галибин В. А. Особенности состава находок из цветного и благородного металла из памятников Северного Кавказа эпохи ранней и средней бронзы / В. А. Галибин // Древние культуры Прикубанья. — Ленинград, 1991. — С. 59–62.
9. Селимханов И. Р. К истории освоения человеком металлов и сплавов на Кавказе / И. Р. Селимханов // Археология и естественные науки. — М.: Наука, 1965. — С. 138–145.
10. Татаринов С. И. Древние горняки-металлурги / С. И. Татаринов. — Славянск: Печатный двор, 2003. — 131с.
11. Chernyh L. Spektralanalyse und Metallverarbeitung in den fruh- und metallbronzezeitlichen Kulturen der ukrainischen Steppe als Forschungsproblem /L.Chernyh // Eurasia Antiqua. — Band 9, 2003. — р. 27– 62.
12. Клочко В. И. Металлургическое производство в энеолите-бронзовом веке В. И. Клочко, C. С. Березанская, Е. В. Цвек, С. Н. Ляшко // Ремесло эпохи энеолита — бронзы на Украине. — К.: Наук. думка, 1994. — С. 96–132.
13. Клочко В. И. Древний цветной металл Донбасса как показатель геохимических особенностей медных руд региона / В. И. Клочко, В. И. Маничев, И. Н. Бондаренко // Проблемы эпохи бронзы Великой Степи. — Луганск: Глобус, 2005. — С. 111–123.
14. Бровендер Ю. М. К вопросу о методологии исследования металлургии эпохи палеометал-ла / Ю. М. Бровендер, Ю. П. Шубин // МДАСУ. — Луганськ: Вид-во СНУ, 2008. — №8.— С. 83– 87.
15. Основы геоархеологии / В. В. Зайков, А. М. Юминов, Е. В. Зайкова, А. Д. Таиров. — Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2011. — 263 с.
16. Шубин Ю. П. Факторы, влияющие на эффективность металлургического передела медных руд / Ю. П. Шубин // Проблеми гірничої археології: Матеріали VI-го Міжнародного Картамиського польового археологічного семінару. — Алчевськ, 2007. — С. 89–91.
17. Бровендер Ю. М. Опыт комплексного изучения памятников производственной деятельность Донецкого горно-металлургического центра эпохи бронзы / Ю. М. Бровендер, Ю. П. Шубин // Донецька археологічна збірка. — Донецьк: Вид-во Донецьк. нац. ун-ту, 2012. — № 16. — С. 108–113.
18. Шубин Ю. П. Некоторые аспекты изучения вещественного состава продуктов металлургического производства эпохи поздней бронзы / Ю. П. Шубин, Ю. М. Бровендер // Проблеми гірничої археології: Матеріали IX-го Міжнародного Картамиського польового археологічного семінару. — Алчевськ, 2013. — С. 114–120.
19. Бровендер Ю. М. К вопросу о закономерностях перераспределения химических элементов в процессе металлургического передела медных руд в эпоху бронзы (по результатам экспериментальных плавок и археологическим данным Картамышского археологического микрорайона Бахмутской котловины Донбасса) / Ю. М. Бровендер, Ю. П. Шубин // Проблеми гірничої археології: Матеріали VII-го Міжнародного Картамиського польового археологічного семінару. — Алчевськ, 2009. — С. 90–96.
20. Саврасов А. С. Эксперименты по выплавке меди 2001–2002гг. (по археологическим свидетельствам Картамыша) / А. С. Саврасов // Исторические и футурологические аспекты развития горного дела. — Алчевск, 2005. — С. 163–175.
21. Саврасов А. С. Исследование химического и фазового состава медной руды и медесодержащих шлаков эпохи бронзы из района Восточной Украины / А. С. Саврасов // Проблеми гірни-чої археології: матеріали ІІ-го Міжнародного Картамиського польового археологічного семіна-ру. — Алчевск, 2005. — С. 268–271.
22. Наумов Д. В. Химический состав металлических предметов Самарского клада / Д. В. Наумов, С. С. Миняев // Новый клад прикубанских бронз из Ростовской области // КСИА. — №132. — М.: Наука, 1972. — С. 89–91.
23. Черных Е. Н. Металл Мосоловского поселения / Е. Н. Черных, С. В. Кузьминых // Поселения срубной общности. — Воронеж: ВГУ, 1989. — С. 5–14.
24. Черных Е. Н. Медь из Хвалынских могильников и ее параллели (по данным спектроанали-тических исследований) / Е. Н. Черных // Хвалынские энеолитические могильники и хвалынская энеолитическая культура. Исследования материалов. — Самара: Поволжье, 2010. — С. 219– 233.
25. Рындина Н. В. Поселения срубной общности / Н. В. Рындина, А. Д. Дегтярева // — Воронеж: ВГУ, 1989. — С. 14–39.
|
||||
| Полный текст |
|
||||