Александр Марфин. Орихалк
На фото — металлические слитки возрастом не менее 2600 лет, найденные на морском дне близ Сицилии. Эти слитки могут состоять из загадочного металла орихалка, распространенного в легендарной Атлантиде и по ценности уступавшего только золоту и серебру.
Впервые орихалк (от греческого ὄρος — «гора» и χαλκός — «медь») упоминается в трудах древнегреческих авторов. Гесиод в поэме «Щит Геракла» (VII век до н. э.) описал наголенники Геракла, сделанные из сияющего орихалка и подаренные Гефестом. В одном из «гомеровских гимнов» (около 630 г. до н. э.) описывается одеяние Афродиты, украшенное цветами из орихалка.
Самое подробное описание этого металла оставил Платон в диалоге «Критий», содержащем рассказ об Атлантиде:
«Многое ввозилось к ним из подвластных стран, но большую часть потребного для жизни давал сам остров, прежде всего любые виды ископаемых твердых и плавких металлов, и в их числе то, что ныне известно лишь по названию, а тогда существовало на деле: самородный орихалк, извлекавшийся из недр земли в различных местах острова и по ценности своей уступавший тогда только золоту.
Если некоторые свои постройки они делали простыми, то в других они забавы ради искусно сочетали камни разного цвета, сообщая им естественную прелесть; также и стены вокруг наружного земляного кольца они по всей окружности обделали в медь, нанося металл в расплавленном виде, стену внутреннего вала покрыли литьем из олова, а стену самого акрополя — орихалком, испускавшим огнистое блистание.
Всю внешнюю поверхность храма, кроме акротериев, они выложили серебром, акротерии же — золотом; внутри взгляду являлся потолок из слоновой кости, весь изукрашенный золотом, серебром и орихалком, а стены, столпы и полы сплошь были выложены орихалком.» (Пеpевод Сергея Авеpинцева).
Какой конкретный металл или сплав могли называть орихалком древние авторы? Греческое слово ὀρείχαλκος можно перевести как «горная медь». В латынь это слово пришло в виде orichalcum или aurichalcum (от латинского aurum — «золото» и греческого χαλκός — «медь», то есть «златомедь»), и им обозначали сплав, содержащий цинк. Из этого сплава римляне чеканили монеты в поздней республике и ранней империи. Однако долгое время ученым не удавалось обнаружить примеров массового использования орихалка в древнегреческом мире. Пока в 2015 году команда подводных археологов, исследуя затонувший корабль у берегов Сицилии, не обнаружила 40 металлических слитков, которые могут отвечать искомому сплаву. Судя по найденной поблизости глиняной посуде, кораблекрушение произошло в конце VI века до нашей эры.
А — место находки затонувшего корабля, Джела, Сицилия; Б — глиняная посуда на месте кораблекрушения. Фото с сайта psjfactoids.blogspot.com
Исследование с помощью рентгенофлуоресцентного анализа показало, что слитки состоят из сплава меди и цинка примерно в том же соотношении, что и у современной латуни. Этот сплав впервые был обнаружен в форме слитков и в таком большом количестве, до этого он попадался лишь в виде небольших изделий. Фибулы из орихалка находили в кургане Гордиона, древней столицы Фригии, ну и, конечно, целый ряд объектов был найден в разных регионах побережья Средиземного и Эгейского моря.
Как же в те времена могли изготавливать такой сплав? Скорее всего, тогда люди не владели методом получения металлического цинка. Страбон, цитируя Феопомпа, упоминает, что в плавильных печах при производстве меди образовывались капли «фальшивого серебра», которое при добавлении к меди могло образовывать орихалк. По всей видимости, имеется в виду металлический цинк, который был побочным продуктом плавки медных сульфидных руд. При этом он мог выбрасываться, так как считался бесполезным. Металлический цинк впервые был выделен лишь в XVIII веке немецким химиком Андреасом Сигизмундом Маргграфом.
Одна из возможных технологических схем производства орихалка носит название цементации. Тонкие слитки или небольшие кусочки меди смешивают с древесным углем и цинковой рудой — сфалеритом или каламином (Calamine; историческое название цинковой руды, образованной смитсонитом и гемиморфитом).
Возможные источники цинка для производства орихалка. А — сфалерит, Б, В — смитсонит, — смитсонит, Г — гемиморфит. Фотографии с сайта mindat.org
Затем смесь помещают в герметичный тигель и нагревают до температуры 1000°C ± 100°C. При нагревании цинк восстанавливается, часть паров цинка улетучивается (при 917°C), а другая часть задерживается на горячей поверхности меди и диффундирует в нее (при 1083°C). Затем смесь снова плавят и перемешивают до получения однородного сплава. Степень проникновения цинка в медь и общая доля абсорбированного цинка зависят от площади поверхности медных кусочков, их толщины, температуры и продолжительности обработки. Например, смесь древесного угля, малахита и каламина при прокаливании в закрытом тигле при разных температурах дают разный состав. При температуре 800°C сформированная латунь содержит менее 5% цинка, при температуре 850°C — более 10%, при температуре выше 900°C — более 20%.
В исследованных слитках тремя основными элементами являются медь (69–90%), цинк (16–28%) и свинец (1–7,7%). Содержание цинка до 28% согласуется с версией о производстве орихалка способом цементации. Широкий разброс концентраций основных элементов в слитках может свидетельствовать о том, что изготовители не знали точного способа производства сплава или не имели возможности точно контролировать производственный процесс. В качестве альтернативного объяснения можно предположить, что партия найденного орихалка произведена в разных местах, с использованием местного минерального сырья, что и отражается в составе заготовок. Эта версия выглядит правдоподобно, так как объединенные по химическому составу четыре группы слитков отличаются друг от друга и морфологией (размером, формой, массой). То есть различалась процедура литья слитков.
Слитки из орихалка, поделенные по химическому составу на четыре группы. Слитки отличаются также морфологией и цветом, например в «зеленой» группе есть блестящие слитки, а в «голубой» — покрытые зеленой патиной. Здесь представлено 38 слитков, так как два находились во время исследования на выставке. Длина слитков варьирует от 15 до 40 см, ширина — от 2 до 6 см, масса — от 254 г до 1,3 кг. Фото из статьи E. Caponetti et al., 2017. A multivariate approach to the study of orichalcum ingots from the underwater Gela’s archaeological site
Высокие концентрации свинца в некоторых слитках могут указывать на то, что он был добавлен специально. Латунь с высоким содержанием свинца имеет плохие механические свойства, но более низкую температуру плавления и могла применятся для отливки больших изделий.
Широкое распространение латунь получила уже в I веке нашей эры, причем ее производство было столь массово, что после денежной реформы Октавиана Августа она использовалась для чеканки сестерция и дупондия.
А — сестерций, фото с сайта en.wikipedia.org/wiki/Sestertius, Б — дупондий, фото с сайта en.wikipedia.org/wiki/Dupondius
В этот период содержание цинка в монетах составляло 20–28%. Со временем количество цинка стало падать, что могло быть связано с переплавкой старых монет, во время которой происходила потеря цинка, однако состав монет мог быть изменен и преднамеренно. Производство латуни составляло до 30% от общего количества всех медных сплавов. Орихалк перестал упоминаться сразу после распада Римской империи (476 год н. э.), но был распространен в других местах (Турции, Египте, Индии), правда уже под другими названиями.
Фото с сайта psjfactoids.blogspot.com.
Анонс:
В 2014 г. произошло сенсационное археологическое открытие, которое осталось практически незамеченным. На дне моря недалеко от Сицилии нашли 40 слитков неизвестного металла возрастом ок. 2500 лет. Исследования показали, что это сплав меди и цинка – возможный аналог легендарного орихалка, металла, упомянутого Платоном в описаниях не менее легендарной Атлантиды. В древности орихалк считался редким и ценным материалом и описывался как металл с характерным красноватым сиянием. Спустя 2 года в том же самом районе были обнаружены еще 47 подобных слитков. Дополнительные доказательства появились в 2019 г., когда при изучении древнеримских монет времен императоров Августа и Нерона под электронным микроскопом выяснилось: в некоторых из них содержание цинка достигает 30%. Это подтвердило, что знание о подобных сплавах у древних цивилизаций действительно существовало. Таким образом, орихалк являлся разновидностью латуни — сплава меди и цинка, состав которого мог варьироваться в зависимости от эпохи и региона.