Римская металлургия - Roman metallurgy

Металлы и обработка металлов были известны жителям современной Италии еще с бронзового века . К 53 г. до н.э. Рим расширился и стал контролировать огромные просторы Средиземного моря. Это включало Италию и ее острова, Испанию , Македонию , Африку , Малую Азию , Сирию и Грецию ; к концу императора Траяна правления «S, то Римская империя еще больше выросла , чтобы охватить части Великобритании , Египта , все современные Германии к западу от Рейна, Dacia, Норик , Иудею , Армении , Иллирии и Фракии (Shepard , 1993) . По мере роста империи росла и потребность в металлах.

Сама Центральная Италия не была богата металлическими рудами, что привело к необходимым торговым сетям для удовлетворения спроса на металл. Ранние итальянцы имели некоторый доступ к металлам в северных районах полуострова в Тоскане и Цизальпийской Галлии , а также на островах Эльба и Сардиния . С завоеванием Этрурии в 275 г. до н.э. и последующими захватами из- за Пунических войн Рим получил возможность простираться дальше в Трансальпийскую Галлию и Иберию, обе области, богатые полезными ископаемыми. В период расцвета Империи Рим эксплуатировал минеральные ресурсы от Тингитаны на северо-западе Африки до Египта, от Аравии до Северной Армении, от Галатии до Германии и от Британии до Иберии, охватывая все побережье Средиземного моря. Британия, Иберия, Дакия и Норикум имели особое значение, так как они были очень богаты месторождениями и стали основными участками эксплуатации ресурсов (Shepard, 1993).

Есть свидетельства того, что после средних лет Империи произошел внезапный и резкий спад добычи полезных ископаемых . Это нашло отражение в других отраслях и отраслях.

Одним из наиболее важных римских источников информации является Натуралис Historia из Плиния Старшего . Несколько книг (XXXIII – XXXVII) его энциклопедии посвящены металлам и металлическим рудам, их возникновению, значению и развитию.

Типы используемого металла

Многие из первых металлических артефактов, идентифицированных археологами, были инструментами или оружием , а также предметами, использовавшимися в качестве украшений, таких как ювелирные изделия . Эти ранние металлические предметы были сделаны из более мягких металлов; медь , золото и свинец, в частности, как металлы либо в виде самородного металла, либо путем термического извлечения из минералов и размягчаются минимальным нагревом (Craddock, 1995). Хотя технология действительно продвинулась к созданию удивительно чистой меди, большинство древних металлов на самом деле являются сплавами , наиболее важным из которых является бронза , сплав меди и олова . В металлургической технологии , разработанная ( ковкое , плавки , плавки , обжиге , купелирование , формование , кузнечное и т.д.), более металлы были преднамеренно включены в металлургическом репертуаре.

В период расцвета Римской империи используемые металлы включали: серебро , цинк , железо , ртуть , мышьяк , сурьму , свинец, золото, медь, олово (Healy 1978). Как и в бронзовом веке, металлы использовались на основе многих физических свойств: эстетики, твердости , цвета, вкуса / запаха (для приготовления пищи), тембра (инструментов), отвращения к коррозии , веса и других факторов. Многие сплавы также были возможны и были специально изготовлены для изменения свойств металла, например сплав, состоящий преимущественно из олова со свинцом, упрочнил мягкое олово, чтобы создать оловянную посуду , которая доказала свою полезность в качестве кухонной посуды и посуды .

Источники руды

Лас-Медулас , остатки самого важного золотого рудника Римской империи. Великолепный пейзаж возник благодаря горной технике Ruina montium.

Иберия (современные Испания и Португалия ), возможно, была римской провинцией, богатейшей минеральной рудой , содержащей месторождения золота, серебра, меди, олова, свинца, железа и ртути. С момента приобретения после Второй Пунической войны до падения Рима Иберия продолжала производить значительное количество римских металлов.

Британия также была очень богата металлами. Золото добывали в Долаукоти в Уэльсе , медь и олово в Корнуолле , а свинец - в Пеннинах , Мендип-Хиллз и Уэльсе. Значительные исследования были сделаны по производству железа в Римской Британии ; Использование железа в Европе было усилено римлянами и было частью обмена идеями между культурами во время римской оккупации . Именно значение, придаваемое железу римлянами по всей Империи, завершило переход от немногих культур, все еще использующих в основном бронзу, к железному веку .

Норикум (современная Австрия ) был чрезвычайно богат золотом и железом, Плиний, Страбон и Овидий хвалили его богатые месторождения. Железо было его основным товаром, но также велась разведка россыпного золота. К 15 г. до н.э. Норикум официально стал провинцией Империи, и торговля металлами процветала вплоть до пятого века нашей эры. Некоторые ученые считают, что искусство ковки железа не обязательно было создано, но хорошо развито в этой области, и именно население Норикума напомнило римлянам о пользе железа. Например, из трех форм железа ( кованого железа , стали и мягкого железа ) экспортировались формы кованого железа (содержащего небольшой процент равномерно распределенного шлакового материала) и стали (карбонизированное железо), как чистые. железо слишком мягкое, чтобы работать как кованое или стальное железо.

Дакия, расположенная в районе Трансильвании , была завоевана в 107 году нашей эры, чтобы захватить ресурсы региона для Рима. Количество золота, которое перешло во владение римлян, фактически снизило его стоимость . Железо также имело значение для региона. Разница между рудниками Норикума и Дакии заключалась в наличии рабов в качестве рабочей силы.

Технология

Римские слитки свинца из шахт Картахены, Испания , Городской археологический музей Картахены.

Самой ранней манипуляцией с металлом, вероятно, была ковка молотком (Craddock 1995, 1999), когда медную руду измельчали ​​на тонкие листы. Обогащение , или процесс «улучшения», можно было проводить на руде (если были достаточно большие куски металла, отделенные от минерала) или после плавления, когда гранулы металла могли быть вручную извлечены из охлажденного шлака. Плавление обогащенного металла также позволило первым металлургам использовать формы и отливки для формования расплавленного металла (Craddock, 1995). Многие металлургические навыки, развитые в бронзовом веке, еще использовались во времена Римской империи. Плавление - процесс использования тепла для разделения шлака и металла, плавка - с использованием нагреваемой среды с пониженным содержанием кислорода для разделения оксидов металлов на металл и диоксид углерода, обжиг - процесс использования богатой кислородом среды для отделения оксида серы от оксида металла, который затем может плавить , литье - заливка жидкого металла в форму для изготовления объекта, удары молотком - использование тупой силы для изготовления тонкого листа, который можно отжигать или формировать, и купелирование - разделение металлических сплавов для выделения определенного металла - все это методы, которые были хорошо понят (Zwicker 1985, Tylecote 1962, Craddock 1995). Однако римляне обеспечили несколько новых технологических достижений, кроме использования железа, купелирования и грануляции при разделении сплавов золота (Tylecote 1962).

Хотя самородное золото является обычным явлением, руда иногда может содержать небольшое количество серебра и меди. Римляне использовали сложную систему для разделения этих драгоценных металлов. Использование купелирования, процесса, разработанного до возникновения Рима, позволяло извлекать медь из золота и серебра или сплава под названием электрум . Однако для разделения золота и серебра римляне гранулировали сплав, выливая жидкость, расплавленный металл в холодную воду, а затем плавили гранулы с солью , отделяя золото от химически измененного хлорида серебра (Tylecote 1962). Похожий метод они использовали для извлечения серебра из свинца.

В то время как римское производство стало стандартизированным во многих отношениях, свидетельства четкого единства типов печей не являются убедительными, ссылаясь на тенденцию периферии, продолжающую использовать свои собственные прошлые печные технологии. Чтобы завершить некоторые из более сложных металлургических технологий, существует минимум необходимых компонентов для римской металлургии: металлическая руда, печь неопределенного типа с источником кислорода (предположительно Tylecote - сильфоны) и метод ограничения говорит , кислород (крышка или крышки), источник топлива ( уголь из древесины или иногда торфа ), пресс - формы и / или молоты и наковальни для формирования, использование тиглей для выделения металлов (Цвикер 1985), и также Купелирование очаги (Tylecote 1962 г.).

Механизация

Колесо дренажное с шахт Rio Tinto

Есть прямые свидетельства того, что римляне механизировали хотя бы часть процессов добычи. Они использовали силу воды от водяных кругов, например, для измельчения зерен и пиления древесины или камня. Набор из шестнадцати таких овершотных колес все еще можно увидеть в Барбегале недалеко от Арля, датируемых 1 веком нашей эры или, возможно, ранее, при этом вода подается по главному акведуку в Арль. Вероятно, мельницы поставляли муку в Арль и другие города на местном уровне. На холме Яникул в Риме также существовало несколько мельниц .

Авзоний свидетельствует об использовании водяной мельницы для распиловки камня в своей поэме « Мозелла» 4 века нашей эры. Они легко могли бы приспособить технологию для дробления руды с помощью наклонных молотков , и именно об этом упоминает Плиний Старший в своей « Naturalis Historia», датируемой примерно 75 годом нашей эры, и есть свидетельства этого метода из Долаукоти в Южном Уэльсе . Римские золотые рудники развивались с ок. 75 г. н.э. Эти методы сохранились до средневековья, как описано и проиллюстрировано Георгием Агриколой в его De Re Metallica .

Они также использовали водяное колесо с обратным овершотом для осушения шахт, детали были предварительно изготовлены и пронумерованы для простоты сборки. Несколько таких колес были найдены в Испании на медных рудниках Рио-Тинто и фрагмент колеса в Долаукоти. Незавершенное колесо из Испании сейчас выставлено на всеобщее обозрение в Британском музее .

Выход

Изобретение и широкое применение гидравлической добычи полезных ископаемых , а именно замораживания и промывки грунта, чему способствовала способность римлян планировать и выполнять операции по добыче полезных ископаемых в больших масштабах, позволили добывать различные цветные и драгоценные металлы только в протоиндустриальных масштабах. редко совпадали до промышленной революции .

Самым распространенным топливом для плавильных и кузнечных операций, а также для обогрева была древесина и особенно древесный уголь, который почти вдвое эффективнее. Кроме того, уголь добывался в некоторых регионах достаточно большой степени: Почти все крупные угольные месторождения в Римской Британии были использованы в конце 2 века н.э., а оживленная торговля вдоль английского Северного моря побережье разработан, который распространяется на континентальный Рейнской , где битуминозный уголь уже использовался для плавки железной руды. Ежегодное производство чугуна только в Популонии оценивается от 2 000 до 10 000 тонн.

Изготовление предметов

Римляне использовали множество методов для создания металлических предметов. Как и самосская посуда , формы создавались путем изготовления модели желаемой формы (будь то из дерева, воска или металла), которую затем прессовали в глиняную форму. В случае металлической или восковой модели после высыхания керамику можно было нагреть, а воск или металл расплавить до тех пор, пока его не можно было вылить из формы (этот процесс с использованием воска называется методом « потерянного воска »). Залив металл в отверстие, можно было отлить точные копии объекта. Этот процесс сделал создание ряда объектов довольно однородным. Это не означает, что творчество отдельных ремесленников не продолжалось; скорее, уникальные изделия ручной работы обычно создавались небольшими сельскими мастерами-металлистами на окраинах Рима с использованием местных технологий (Tylecote 1962).

По всей Империи есть археологические свидетельства, демонстрирующие крупномасштабные раскопки , плавку металлов и торговые пути, связанные с металлами. С римлянами пришла концепция массового производства ; это, возможно, самый важный аспект римского влияния на изучение металлургии. Три конкретных объекта, произведенных в массовом порядке и замеченных в археологических записях по всей Римской империи, - это броши, называемые фибулами , которые носили как мужчины, так и женщины (Bayley 2004), монеты и слитки (Hughes 1980). Эти литые предметы могут позволить археологам проследить годы общения , торговли и даже исторические / стилистические изменения на протяжении веков римской власти.

Социальные разветвления

Рабство

Когда стоимость производства рабов стала слишком высокой , чтобы оправдать работорговец рабочих для многих шахт по всей империи вокруг второго века, система долговой кабалы была введена для осужденных . В 369 г. н.э. закон был восстановлен в связи с закрытием многих глубоких шахт; Император Адриан ранее передал контроль над шахтами частным работодателям, так что рабочие были наняты, а не работали без силы. Благодаря учреждению этой системы прибыль увеличилась (Shepard 1993). В случае Норикума есть археологические свидетельства того, что свободные люди работали в торговле металлами и добывали их через граффити на стенах шахты. В этой провинции многие мужчины получили римское гражданство за их усилия по добыче металла для империи. И частные, и государственные шахты работали одновременно (Shepard 1993).

Экономика

С момента образования Римской империи Рим был почти полностью закрытой экономикой , не зависящей от импорта, хотя экзотические товары из Индии и Китая (такие как драгоценные камни , шелк и специи ) ценились очень высоко (Shepard 1993). Через восстановление римских монет и слитков по всему древнему миру (Hughes 1980), металлургия поставила археолог с материальной культурой , через которую можно увидеть гладь римского мира .

Смотрите также

• De Re Metallica

• Георгиус Агрикола

• Горное дело в римской Британии

• Естественная история

• Плиний Старший

• Римская инженерия

• Римская техника

• Мальвеса

использованная литература

Источники

Общий

Выход

дальнейшее чтение

• Мясник, Кевин, Мэтью Понтинг, Джейн Эванс, Ванесса Пэшли и Кристофер Сомерфилд. Металлургия римской серебряной чеканки: от реформы Нерона до реформы Траяна . Кембридж: Издательство Кембриджского университета, 2014.
• Корретти, Бенвенути. «Начало металлургии железа в Тоскане, с особым упором на минерарию Этрурии ». Средиземноморская археология 14 (2001): 127–45.
• Хили, Джон Ф. Горное дело и металлургия в греческом и римском мире . Лондон: Темза и Гудзон, 1978.
• Хоббс, Ричард. Позднеримские месторождения драгоценных металлов, 200-700 гг. Нашей эры: изменения во времени и пространстве . Оксфорд: Археопресс, 2006.
• Монтегю, Дженнифер. Золото, серебро и бронза: металлическая скульптура римского барокко . Принстон: Издательство Принстонского университета, 1996.
• Папи, Эмануэль и Мишель Бонифай. Снабжение Рима и Империи: Материалы международного семинара, состоявшегося в Сиене-Чертоза-ди-Понтиньяно 2–4 мая 2004 г., «Рим, провинции, производство и распространение» . Портсмут, Род-Айленд: Журнал римской археологии, 2007.
• Рилль, Т. Е. Технологии и общество в древнегреческом и римском мирах . Вашингтон, округ Колумбия: Американская историческая ассоциация, Общество истории технологий, 2013.
• Шруфер-Кольб, Ирэн. Производство римского железа в Великобритании: технологическое и социально-экономическое развитие ландшафта вдоль Юрского хребта . Оксфорд: Археопресс, 2004.
• Янг, Сюзанна М.М. Металлы в древности . Оксфорд, Англия: Археопресс, 1999.