Развитие техники в каменном веке

Для ретуширования австралийцы пользовались камнем, костью и твердым деревом (мульга).

В. Олчин допускает, что высокий уровень техники обработки каменных орудий был достигнут под влиянием спроса со стороны коллекционеров, покупавших изделия туземцев.[108] В действительности аборигены владели этим мастерством до колонизации.[109]

Какими техническими приемами достигалась плоская ретушь в крупных листовидных наконечниках копий палеолита и неолита, иногда называемых «солютрейскими» по месту и времени их появления? Приемы работы австралийских аборигенов этот вопрос не освещают полностью. Солютрейские и неолитические листовидные наконечники в отдельных случаях имели 30 и даже 40 см длины при ширине 5—6 см, величина фасов на их поверхности соответствовала этим масштабам. Из отечественных палеолитических наконечников укажем на экземпляр из Костенок IV: длина его 20 см, найден в сломанном виде. Прекрасные неолитические образцы открыты в Волосове (на р. Оке), в поселениях беломорской культуры, в Серовском погребении (Прибайкалье) (рис, 11, В).

Рис. 10. Каменные ретушеры мустьерской эпохи.

А — кремневый ретушер-отжимник из мустьерской стоянки Рожок I; Б — микрофотография следов работы на поверхности отжимника-ретушера. ×40; В — микрофотография тех же следов, ×200; Г — ретушер, нож, скобель, прополка — в одном орудии.

Рис. 11. Неолитические кремневые наконечники копий. Образцы плоской ретуши.

А — наконечник из Серовского могильника (сделан на плитчатого кремня: на одной стороне наконечника сохранилась корка плитчатой конкреции); Б — тот же наконечник с крупными фасами на обратной стороне; В — наконечники с черенками из Волосовского клада.

Исследованием выяснена важная деталь во всех этих предметах: они изготовлены не из крупных пластин, отщепленных от гигантских нуклеусов, а из плитчатого кремня. Только плитчатый кремень может дать прямолинейные заготовки, необходимые для таких наконечников. Самые крупные призматические пластины не могут служить заготовками вследствие криволинейности их профиля. Разумеется, применяя к ним выравнивающую ретушь, можно сделать прямые наконечники, но неизбежно укороченных пропорций. В таких наконечниках, а их немало в позднем палеолите, всегда остается в средней части гладкая поверхность пластины, не снятая ретушью. Мы таких участков в крупных солютрейских и неолитических наконечниках не наблюдаем. Наоборот, на поверхности последних можно иногда видеть остаточные участки плитчатой корки. Часто эта остаточная корка, сохранившаяся полоской в средней части наконечника, бывает пришлифована на абразивной плите, чтобы устранить ее шероховатость. Такие наконечники известны в неолитическом погребении Серово в Прибайкалье (рис. 11, А, Б).

Экспериментами Крымской экспедиции удалось получить лишь некоторое приближение к археологическим образцам. Были испытаны два способа: 1) ретуширование с посредником и 2) древнеегипетский способ. При первом способе отщепление производилось ударом колотушки по посреднику, наставленному на край заготовки. Последняя была зажата между колен или в щемилке. При втором, как сказано выше, ретушируемое орудие краем приставлялось к верхнему концу длинного рогового ретушера и оба предмета вместе с силой опускались на торец чурбана (рис. 12, Б). От удара возникал импульс, который передавался вверх через посредник-ретушер к орудию. В результате со звоном отщеплялась крупная чешуя и летела в сторону. Этот способ ретуширования кремневых ножей был изображен на гробнице Амени в Бени-Гасан,[110] построенной в эпоху XII династии, за 1700 лет до н. э. (рис. 12, А). Некоторые существенные детали способа остались неизвестными; качество изделий древних мастеров, особенно «струйчатая» ретушь, экспериментами пока еще полностью не воспроизведена. Есть основание думать, что секрет получения длинного плоского фаса заключается в таких механических предпосылках, которые определяют наиболее упругий импульс, осуществляемый и особым движением руки, и гибким ретушером. Древние создатели фольсомскнх наконечников Северной Америки тоже владели этим секретом. Длинным серединным фасом, нанесенным от основания к острию с двух сторон, они завершали изготовление своих наконечников. Благодаря такому усовершенствованию наконечник идеально укладывался в расщеп древка стрелы или копья, повышая проникающий аффект охотничьего оружия и обеспечивая меньшую ломкость хрупкого материала (рис. 13).

Рис. 12. Обработка кремневых ножей в Древнем Египте.

А — изображение на гробнице Бени-Гасан (1900 г. до н. э.); Б — ретуширование кремневого ножа древнеегипетским способом (эксперимент).

Рис. 13. Кремневый наконечник копья типа фольсом (Северная Америка).

Высшим достижением отжимной ретуши и финалом ее пластических возможностей следует считать предметы изобразительного творчества, найденные в Советском Союзе,[111] ОАР, Мексике и других странах.[112] Это изображения млекопитающих, змей, птиц, человека и т. д.

Каменные и костяные ретушеры прошли три стадии своего совершенствования. В мустьерскую эпоху в качестве каменных ретушеров служили мелкие гальки, отбивные бугорки на отщепах или готовых орудиях, а иногда и все брюшко отщепов или орудий. В качестве костяных ретушеров употреблялись фрагменты диафизов трубчатой кости. Работа ретушерами осуществлялась без опоры, в руках, с большим расходом мускульной энергии, при главной нагрузке на мышцы пальцев: большого и указательного со слабым участием остальных. Давление на край обрабатываемого отщепа производилось главным образом боковой частью ретушера. Торцовые участки отжимников еще мало участвовали в работе.

В позднем палеолите человек пользовался более широким набором каменных ретушеров,[113] куда входили сработанные нуклеусы, сланцевые гальке, плитки и даже, как исключение, сланцевые линзы (Костенки IV), специально отшлифованные для этих целей. Костяные ретушеры пополнялись отжимниками из бивня мамонта, рога оленя. В эту эпоху уже наметилась тенденция к удлинению ретушеров и использованию торцовых участков их поверхности.

В мезолите в связи с обработкой микролитов эта тенденция проявилась в полной мере. Установлены на концах узкоовальных сланцевых галек следы отжимного ретуширования, иногда сочетающиеся со следами ударного ретуширования (Шан-Коба). Самыми характерными ретушерами крымского мезолита и других стран являются узкие кремневые предметы, имеющие микроследы на концах и интенсивную залощенность на всей поверхности от длительного трения о кожу руки.

Рис. 14. Кремневые ретушеры торцового типа неолитической эпохи Дании.

 При работе торцом или концом узкого каменного ретушера внимание фиксировалось на очень малых участках обрабатываемого предмета. Здесь мы уже имеем дело с тонкой «пунктирной» ретушью, рассчитанной на малые усилия, но точно фиксированные. Иногда эти орудия имели форму кремневых стержней или пуансонов (flint Punches) длиной около 6–7 см, со следами работы на обоих концах. Можно указать на серию таких орудий из мезолитического поселения в Уорене, открытого в графстве Гэмпшир (Англия). Здесь они найдены вместе с кремневыми нуклеусами, пилками из пластинок, топорами, концевыми скребками и микролитами.[114]

В эпоху неолита и ранних металлов, когда обработка кремня достигает виртуозности, каменные и костяные ретушеры превращаются в усовершенствованные инструменты. Кремневые стержни торцового типа в лучших образцах приобретают тщательно отретушированные грани, моноконическую или биконическую форму, прямоугольное и даже квадратное сечение. Характерными для таких ретушеров являются датские экземпляры, опубликованные С. Мюллером[115] (рис. 14).

Рис. 15. Костяные и роговые ретушеры.

А — ретушеры из обломков трубчатой кости; мустье (Зиргенштейн VII и Фогельхерд VII), ФРГ; Б — клык пещерного медведя — ретушер, поздний палеолит (Фогельхерд IV); В — клык пещерного льва — ретушер (Фогельхерд IV); Г — роговые наконечники для торцовых ретушеров, неолит Приамурья (раскопки А. П. Окладникова); Д — следы боковой работы роговым наконечником торцового ретушера из Приамурья, ×2; Е — эскимосский роговой ретушер-отжимник торцового типа в роговой рукоятке и ременной обвязке, по А. Крагу.

Среди костяных ретушеров технически отработанными следует считать роговые отжимники неолита Приамурья (раскопки А. П. Окладникова) и эскимосские. От первых к нам дошли только рабочие части отжимников, наконечники последних, ретушеры без рукояток. Это прямоугольные в поперечнике стержни 6–7 см длины, с размерами в сечении: 13 мм ширины, 7–8 мм толщины. На их боках и торцах сохранились следы работы в форме неровных, угловатых вмятин от надавливания на зубчатый край кремневого изделия (рис. 15, Г, Д), Они представляли только один тип из многих ретушеров, созданных в неолите. Другим типом, известным в неолите Прибайкалья, являлись прямые или слегка изогнутые стержни из рога оленя, круглого или овального сечения, от 9 до 20 см длиной, открытые в могильниках Фофашово, Ленковка, Нохай, Буреть и др.[116] Возможно, наиболее короткие из них имели деревянные рукоятки. Длинные, чуть дугообразные стержни, вероятно, слегка изгибались в процессе надавливания.

Представление об отжимниках в рукоятках дают эскимосские орудия, говорящие о разветвленной системе обработки кремня давлением.[117] Для мелкой ретуши эскимосы имели тонкие шилообразные стерженьки, связанные с помощью ремешка рабочими концами врозь и привязанные к небольшим деревянным рукояткам. Отжимники, предназначенные для больших усилий, отличались более массивными крупными рукоятками определенной формы, позволяющей участвовать в работе всей кисти руки и плеча, производя выработанные опытом движения на опоре (рис. 15, Е). К некоторым из них привязывались короткие, четырехгранные стерженьки, наподобие прибайкальских, не сгибающиеся в процессе работы. Эскимосам были известны каменные стержни-ретушеры с четырехгранным сечением и других типов.

В целом развитие отжимников-ретушеров шло от случайных предметов, бывших под руками, и намеренно выработанным инструментам в рукоятках с калиброванными типами, все более приобретающими строгие геометрические формы и специализацию.

В отличие от того, что. мы видим в развитии орудия для отжимной ретуши, средства ударной ретуши мало прогрессируют. На протяжении палеолита, мезолита и неолита продолжает играть существенную роль речная галька, подбираемая по форме, весу и степени плотности структуры. С позднего палеолита функции ударной ретуши наряду с функциями ретуши отжимной начинают выполнять старые нуклеусы. В первом случае на старых нуклеусах от ударов образуется крестчатая поверхность — сеть мелких пересекающихся трещин и шероховатость фактуры на всех выступающих участках, во втором — истертость и заглаженность этих участков при заполированности остальной поверхности. Во многих случаях ударная и отжимная функции сочетаются в одном ретушере.

Роговые, костяные и деревянные орудия для ударной ретуши по археологическим данным нам почти неизвестны. Они восстанавливаются экспериментально. Отростки оленьих и лосевых рогов, короткие обрезки очищенных от коры веток кизила, дуба, самшита, бакаута и других твердых пород древесины исчерпывают все потребности в такого рода орудиях. Однако деревянные ретушеры значительно уступают по своим качествам тем же орудиям из рога и кости.

Обработка огнем

В практике первобытного человека существовали и способы обработки камня посредством огня. Часто пользовались огнем при ломке плитчатого кремня и кремнистого сланца в шахтах, при раскалывании крупных глыб на части. Обычно огнем нагревалась часть породы, а другая часть трескалась от разности температур. По словам Т. Фрезера, индейцы племени сэри (Сонора) изготовляли кремневые наконечники путем нагревания заготовки на раскаленных углях и капания водой в определенные точки.[118] У островитян Новой Британии (Меланезия) таким способом делалось сквозное отверстие в каменной булаве.[119]

Контрольные опыты по проверке этил способов не дали результатов. Кремень покрывался от нагревания мелкими трещинами, постепенно распадаясь на части, отличался угловато-раковистой поверхностью, не похожей на обработанную обычными приемами. Гранит от перекаливания становился более хрупким и терял свойства монолитного тела.

Сверление

Изделия из сверленого камня в позднем палеолите — это в основном бусы и подвески. В Костенках XVII П. И. Борисковским были найдены подвески из мелких галек и обломков белемнитов, просверленных биконическим способом. Форма отверстий и линейные следы внутри их показывают применение двуручного способа сверления путем вращения между ладонями деревянного стержня с кремневым сверлом (рис. 16, 4). Двуручному способу сверления предшествовал одноручный (рис. 16, 1—3). Одним из лучших образцов сверления в палеолите служит плоская галька, открытая в гроте Истюриц (Франция).[120] Она просверлена крупным сверлом, до 8—10 им в диаметре. Галька, имеющая, по мнению авторов, некоторое сходство с головой лошади, очевидно, служила амулетом. Отверстие сделано в той части «морды», которая должна соответствовать ноздрям. Сверлилась галька двуручным способом. Чуть менее крупным сверлом сделаны отверстия в сланцевых шлифованных дисках из Костенок IV.[121] Отверстия биконические. На двуручном уровне оказалась техника сверления в Кокореве (Красноярский край). Серия мелких плоскоовальных галек была биконически просверлена у края узкого конца сверлом в 5—6 мм. Стоянка раскопана З. А. Абрамовой. Сверлом малого диаметра обработаны многочисленные бусины и подвески из погребения на берегу Ушковского озера (Камчатка), открытого в 1964 г. Н. Н. Диковым. Материалом здесь для бус и подвесок служил стеатит, отверстия были очень мелкие. Сверла изготовлялись из кристаллов альбита, Однако в мезолите и раннем неолите мы еще не наблюдаем существенных сдвигов в сверлении. Отверстия на сланцевых ножках Оленеостровского могильника малы по диаметру, имеют биконическую форму.

На продолжительное господство двуручного сверления указывает и этнография. Многочисленная группа папуасских племен не знала лучкового или дискового сверла. То же мы наблюдаем и у населения лесной зоны Южной Америки. Сверление у индейцев бассейна р. Шингу, которых по технике обработки камня можно отнести к раннему неолиту, производилось двуручным способом при помощи деревянного стержня около 0.5 и длины. Сверлом служил треугольный осколок твердого камня, которым были оснащены оба конца стержня. Это двойное сверло являлось известным шагом вперед но сравнению с одиночным сверлом, применявшимся у папуасов мбовамб (рис. 16, б). Оно позволяло поочередно пользоваться то одним, то другим концом но мере затупления каменных наконечников. Сверлились с двух сторон главным образом каменные и раковинные украшения. Благодаря треугольной форме сверла на изделии получилось биконическое отверстие. Кроме камня и раковин, индейцы шингу сверлили панцирь броненосца и черепахи, кость и твердое дерево. Иногда к стержню сверла привязывался вместо осколка камня зуб млекопитающего или рыбы.

Сверление мастер производил сидя на земле. Просверливаемый предмет зажимался ступнями ног, игравших роль тисков.[122]

Сдвиги в сверлении камня мы имеем в неолитическую эпоху, когда появляется лучковый способ. Но здесь есть своя промежуточная стадия «перфорирования» камня, когда отверстия получали пробиванием (пикетажем) с последующим развертыванием полученного отверстия (рис. 16, б). В качестве пикетирующего инструмента мог служить заостренный обломок более твердого камня, которым наносились легкие частые удары по камню более мягкому, а разверткой — тот же инструмент или узкий конец удлиненной гальки. Иногда развертка была из части кремневой пластинки (рис. 16,6). На севере Европы примеры такой перфорации даны на стоянке Вой-Наволок 9, раскопанной Н. Н. Гуриной (рис. 16,7). В Африке эта техника применялась при изготовлении каменных утяжелителей к землекопалкам или наверший к палицам. Получаемые скважины еще сохраняли биконическую форму. Эти изделия в Южной Африке возникли в смитфилдскую эпоху в форме груш, дисков, шаров, граненых фигур.[123] До сих нор они сохранились у местных банту и бушменов («цве» или «никое»). Изготовляли их из песчаниковых, известковых или диабазовых галек. Диаметр их колебался в пределах 6—15 см, отверстия — 20—30 мм. На перфорацию среднего утяжелителя из диабаза, по свидетельству очевидцев, бушмены затрачивали 10 дней.[124] В опытах Карельской экспедиции (1960 г.) на получение отверстия диаметром 20 мм и глубиной 40 мм в гранитной гальке потребовалось 5 часов. В процессе работы скважина, но методу бушменов, поливалась водой для удаления порошка и размягчения породы.

В Северной Африке перфорированные камни дает неолит Магриба[125] и ОАР. На материалах алжирских стоянок процесс сверления камня и раковинных бус раскрыт в работе Г. Камл-Фабрин.[126]

Требованиям прочной насадки неолитических ударных орудий (булав, топоров, кайл, молотков и др.) на деревянные рукоятки не удовлетворяли биконические отверстия, подготавливаемые пикетажем. Надежное крепление могли обеспечить только цилиндрические отверстия, которые приобрели доминирующее значение в неолитической технике Европы. Особенно важную роль они сыграли в развитии боевых топоров, образцом которых являются топоры фатьяновской культуры.

Рис. 16. Развитие техники сверления камня.

1 — одноручное сверление (без рукоятки); 2, 3 — сверло с рукоятками; 4 — двуручное сверление (сверло на стержне); 5 — сверло мбовамбов (Новая Гвинея); 6 —пикетаж — пробивание отверстия в камне мелкими ударами; 7 — развертывание отверстия (Вой-Наволок); 8 — кремневая развертка из Нарвы I; 9 — сверление булавы коловоротом (эксперимент); 10 — сверление лучковым сверлом раковинных бус и подвесок; 11 — лучковое приспособление к циркулярному станку для нарезки нефритовых височных колец (эксперимент); 12 — упрощенная модель циркульного станка для нарезки височных колец (эксперимент); 13 — трубчатое сверление с грузом на стержне (полый бур из трубчатой кости, эксперимент); 14 — станок для цилиндрического сверления каменных пронизок (эксперимент), 15 — дисковое сверло; 16 — лучковое сверло для цилиндрического сверления Северная Азия); 17 — сверление каменных сосудов в Древнем Египте (а — форма кремневых буров); 18 — станок для цилиндрического сверления каменных топоров, по Фореру.

Переход к цилиндрическому отверстию потребовал применения трубчатого (полого) сверления, что было достигнуто посредством использования диафиза трубчатых костей животных или бамбука и кварцевого песка. Как показывают этнографические источники и эксперименты, трубчатое сверление могло производиться двумя способами: буровым и лучковым. Первый осуществлялся при помощи короткого шеста (оси) до 1.5 м длины, на нижнем конце которого был укреплен полый костяной бур, а на верхнем — крестовина для рук. Кварцевый песок, игравший роль абразива, насыпался внутрь бура. Человек работал стоя, надавливая обеими руками на крестовину и вращая ось в 0.3—0.5 возвратно-поступательного оборота. Песок, постепенно просыпающийся из полости бура под края ее коронки, медленно истирал просверливаемый камень, превращаясь в порошок. Так как скорость вращения бура при такой позиции не могла быть увеличена, эффект работы зависел от силы давления на крестовину. Экономия затраты мускульной энергии достигалась подвеской груза (30 кг) к оси бура (рис. 16, 13). Производительность бурового способа была невелика. В Каунасской экспедиции (1956 г.) за 10 часов работы была получена скважина в диоритовой заготовке глубиной 9—10 мм при 40 мм наружного и 34 мм внутреннего диаметров. За это время костяной бур укоротился на 2 см. Не выше была производительность при сверлении коловоротом (рис. 16, 3). В неолитической технике сверления камня были разработаны различные методы изготовления костяных буров и калиброванных втулок (коронок), насаживаемых на ось стержня.[127]

Рис. 17. Сверление драгоценного камня в неолите.

А — подвеска из лазурита в форме рыбьей головки (Ангарские погребения) н. в.; Б — сверленое отверстие и часть головки, ×8, видны следы пришлифовки.

Лучковое сверление, возникшее в неолите, первоначально служило для конического и биконического сверления каменных бус, подвесок, изделий из других материалов (кости, рога, раковин, янтаря) (рис. 16, 10). На подвеске из лазурита, открытого П. П. Хороших в погребении на р. Ангаре, отверстие имеет диаметр в 1 мм, глубину 1.5 мм. Такое сверление производилось очень тонким кремневым сверлом, не более 0.6 м, с весьма малым давлением на ось, что допустимо при работе малогабаритным лучковым прибором (рис. 17, А, Б).

Лучковый способ трубчатого сверления был применен в Ангарской экспедиции (1958 г.). Осью служил бамбуковый стержень, нижний конец которого выполнял рабочую функцию. Просверливалась скважина в круглой гальке вулканической породы. За 10 часов работы было получено отверстие в 34 мм глубины и 24 мм диаметром. Абразивный материал (песок) высушивался у огня и насыпался внутрь бамбуковой полости. Сухость его — одно из главных условий работы. Влажный песок спекался от нагрева в процессе трения и переставал поступать из полости оси. Производительность лучкового сверления оказалась немного выше бурового, хотя скорость вращения увеличилась более чем в 30 раз, что объясняется многократным снижением силы давления на ось. Дальнейшим шагом может служить реконструкция неолитического вертикального сверловочного станка, предложенная Форером, в которой скорость и давление сочетаются посредством соединения лука и тяжести подвесного груза (рис. 16, 18).

Слабой стороной трубчатого сверления при помощи кости или бамбука было изнашивание бура. Втулка не только быстро сокращалась, но в уменьшалась в диаметре. В результате диаметр входного отверстия скважины был больше диаметра выходного. Слегка конический профиль скважины можно было устранить лишь частой сменой втулок. Неолитические мастера на практике поступали так в редких случаях. Измерение скважин в каменных топорах, молотках, булавах показывает, что они и не стремились к получению вполне цилиндрической скважины, используя эту асимметрию при заклинивании верхнего торца рукояток.

Для получения мелких скважин конического профиля в Америке и Океании применялся дисковый прибор (рис. 16, 15), основанный на инерции и преобразовании вертикальных толчков в круговращательные движения. Преимущество его в том, что он позволял работать одной рукой. Именно это достоинство и сохранило до наших дней у ювелиров в городах многих стран дисковое сверло, выполненное из металла. Индейцы племени цуни продолжают обрабатывать дисковыми сверлами раковинные бусы. У океанийцев эта конструкция прибора была предельно усовершенствована в отношении числа оборотов и силы инерции, что позволяло сверлить не только малоразмерные предметы из раковин и камня, но и сухое дерево, например дощатые надстройки лодок, привязываемые бечевками.

Ювелирное цилиндрическое сверление, при котором дайна канала превосходила его диаметр в десятки раз, было достигнуто в финальные этапы неолита. Примером могут служить зеленокаменные цилиндрические бусы (пронизки), найденные на поселении п-ова Песчаный близ Владивостока, раскопанном А. Л. Окладниковым в 1956 и 1960 гг.[128] (рис. 18, А). Их сверлили с двух сторон, и встречные каналы не всегда совпадали (рис. 18, Б). Рабочую роль, как показывает анализ, здесь играл тонкий абразивный песок, приводимый в движение сверлом из более мягкого материала, в тело которого частица песка врезалась, как в оправу. Такое сверление рациональнее было выполнять на простейшем горизонтальном станке, в котором лучше обеспечивалась центровка благодаря дополнительным средствам опоры (рис. 16, 14). Трудно воспроизвести все детали этого процесса. Находка заготовки в форме продолговатого шлифованного многогранника приводит к мысли, что порода сначала раскалывалась и шлифовалась, затем сверлилась и, наконец, доводилась шлифовкой до круглого сечения. Сверла могли изготовляться из шифера — материала пластинчатого, а потому более доступного для распиливания на квадратные в сечении стерженьки. Казалось бы, наилучшим материалом для сверл было железо, найденное в верхних слоях поселения. Кварцевый морской песок и железный стержень 2—2.5 мм — идеальное сочетание из возможных для того времени. Но для такого вывода нет пока достаточных оснований. Археология знает факты, указывающие на сверление твердого камня сверлами из более мягких пород.

Длинноосные бусы (до 50 мм) в Чанху-Даро (Инд) изготовлялись из карнеола (сердолика) — материала из группы халцедонов, твердость которого 7. Жеоды карнеола раскалывались на маленькие узкие призмы, которым затем с помощью ретуши, шлифовки и полировки придавалась форма тонких цилиндриков с небольшим утолщением в середине. Судя по наблюдениям Э. Маккея, сверление их было самой последней операцией. Э. Маккей считает, что сверлами служили сланцевые стерженьки, найденные в Чанху-Даро. Окончательный вывод можно сделать лишь на основе всестороннего трасологического анализа. Мы остаемся три мысли, что сверлами с большим эффектом могли служить медь или бронза, хорошо известные ювелирам на Инде.[129] Поздним усовершенствованием вертикального лучкового сверла является прибор с цилиндрическим железным сверлом народов Северной Азии (рис. 16, 16).

Рис. 18. Сверление каменных бус.

А — каменные цилиндрические  бусы  из  поздненеолитического  поселения на п-ове Песчаный близ г. Владивостока;  Б — встречные  каналы  внутри бус; В — заготовка бусины.

Промежуточное положение между сверлением и резанием занимает техника изготовления каменных височных колец. В эпоху неолита и ранних металлов височные кольца из нефрита, жадеита, серпентина, агата и раковин были широко распространены по земному шару. В Юго-Восточной Азии небольшие кольца высверливали при помощи бамбука буровым способом, о чем можно заключить по диаметру и профилю скважин на незаконченных или разбитых экземплярах, по форме остаточных дисков, являющихся отходами. В Новой Гвинее сверление раковинных колец бамбуком производилось папуасами.

В неолите Европы, по мнению археологов, для этой цели служили кремневые и кварцитовые «циркули», в которые были превращены крупные отщепы, имеющие два выступающих угла.[130] Но опытная проверка показывает, что такие инструменты позволяли вести работу по мягкому камню — стеатиту, некоторым разновидностям серпентина и малахита, глинистому сланцу и т. п. При обработке нефрита рабочие части быстро крошились и тупились. Подправка была трудна, а замена старых «циркулей» новыми кропотлива. Почти невозможен точный подбор расстояния между углами.

Рис. 19. Нефритовая плитка с вырезанными на ней кольцами.

Анализ поверхности нефритовых колец из коллекции Иркутского музея[131] привел к выводу, что в Прибайкалье применялись по крайней мере два способа: 1) резание но шаблону и 2) обработка на станке. Резание производилось кремневым резцом круговыми движениями по предварительно отшлифованной плитке с двух сторон. На такую работу затрачивали много часов, так как кремень тверже нефрита лишь на одну единицу по шкале Мооса. Способ станковой обработки колец долгое время оставался неизвестным. Он был моделирован в Ангарской экспедиции (1957 г.). Работа слагалась из следующих операций: 1) двусторонней шлифовки нефритовой плитки; 2) сверления центрового отверстия; 3) изготовления циркульного станка, состоящего из 8 деталей — тонкой оси, оправы резца, первой (верхней) плашки; кремневого резца; двух прокладок (шайб), второй (нижней) плашки, ременной вязки, толстой оси. Нефритовая плитка помещалась на нижней плашке, одетая центровым отверстием на тонкую ось. Вращалась толстая ось при помощи лучка правой рукой (рис. 16, 11). Верхняя плашка вместе с тонкой осью и резцом, зажатая левой рукой, оставалась неподвижной. Все детали станка делались из дерева. Резание производилось с двух сторон плитки. В процессе работы нефритовая плитка постоянно смачивалась водой. На весь цикл по шлифовке плитки и вырезанию двух колец (рис. 19) было затрачено 55—60 часов работы, не включая труда на изготовление станка. Разумеется, наш эксперимент не объясняет технологии производства всех известных в археологии типов колец, например белонефритовых из Фофанова или Глазкова, достигающих 12—14 см в диаметре, с шестигранным сечением. Для выработки крупных колец более подходит конструкция станка с подвижным резцом (рис. 16, 12). При двустороннем резании и соответствующей заправке резца может быть получено шестигранное сечение кольца. Однако следует сказать, что кольца с геометрически правильный сечением могли изготовляться при помощи резца из кристалла корунда. Кремневый резец хотя и режет нефрит, но не дает таких чистых линий работы вследствие незначительного превосходства в твердости. Корунд имеет твердость 9, а в абсолютном выражении он тверже кремня в несколько раз.

Не вполне ясной представляется технология сверления древнеегипетских каменных сосудов. Форма полостей некоторых сосудов говорит о цилиндрическом сверлении. Изображение на рельефе гробницы У династии в Саккара (рис. 16, 17) и находки сверл-полумесяцев (рис. 16, 17, а)[132] указывают на то, что сверлили при помощи коленчатого стержня (принцип коловорота) и подвески груза в виде двух мешков с песком для усиления давления на сверло. Сменные буры-полумесяцы, прикрепляемые к нижнему концу стержня-оси, растачивали полость сосуда по желаемой конфигурации и диаметру. В процессе расточки кремневыми полумесяцами полость сосуда наполнялась водой. Трубчатое бурение производилось сухим леском без воды. Расточка полостей каменных сосудов допустима и при использовании других пород, например песчаников, но в основе должно было лежать трубчатое бурение. Бели принять во внимание базальтовые сосуды, которые выделывали еще в додинастическую эпоху (Фаюм, Ассуан), то следует признать высокой технику неолита Нильской долины. Базальтовых сосудов этой эпохи, по подсчетам А. Лукаса, найдено около 65 экз. из общего числа в 302 штуки. В раннединастическую эпоху число выделываемых каменных сосудов резко возрастает, В ступенчатой пирамиде III династии в Саккара их найдено несколько десятков тысяч. Однако большинство сосудов эпохи пирамид изготовлялось из мягких пород.[133]

В древнеегипетской каменной скульптуре наблюдается широкое использование сверления при производстве углублений: западин, пазов, просветов. Сохранялись не снятые последующей обработкой следы работы трубчатыми сверлами в ушах, глазах, ноздрях, углах рта алебастровой фигуры Менкаура, диоритовой фигуры Хафры и др.

Роль сверления в пластической обработке твердого камня постепенно возрастала. Сверлением древние ювелиры вчерне обрабатывали геммы (интальо), которые затем доводились другими средствами. Это ювелирное искусство возникло очень рано в Древнем Египте и Двуречье. Позднее оно было усовершенствовано. Геммы, носимые в золотых перстнях знатью Пенджикента (VIII в. н. э.) в Средней Азии (раскопки А. М. Беленицкого), вытачивались (ряс. 20, А—В, Д). Фактура рисунка мужского безбородого лица на одном камне и лошади — на другом показывает следы вытачивания краем быстровращающегося микродиска из твердого камня не более 2 мм в диаметре, насаженного на тонкую ось (рис. 20, Е). Есть и следы шаровидных микроинструментов, которыми вытачивались мелкие чашеобразные углубления на каине, пластически дополняя короткие линии, оставленные микродисками (рис. 20, Г). Такая работа могла производиться на горизонтальном станке с лучковым приводом, близким к станку для сверления цилиндрических бус. Для обработки шпинели или граната, к которым принадлежат интальо из Пенджикента (твердость 8), требовались инструменты из более твердого материала (корунда или алмаза). Однако не исключено и шлифование при помощи инструмента одинаковой твердости с обрабатываемым материалом.

Рис. 20. Ювелирная техника Средневековья.

А — золотое кольцо с резным камнем (интальо) из Пенджикента (XIII в. н. э.); Б — резной камень с изображением человеческого лица, ×5; В — резной камень с изображением лошади; Г — деталь резьбы на изображении лица, ×30; Д — детали резьбы на изображении лошади, ×25.

Экспериментальное изучение сверления камня в эволюционном плане позволило прийти к следующему заключению.

Работа кремневым сверлом одноручным способом ввиду незначительной скорости вращения очень мало эффективна, особенно по твердому камню, в начальные этапы сверления, когда отверстие только намечается. Двуручное сверление при помощи кремневого сверла на деревянном стержне благодаря повышенным скоростям вращения более эффективно в начальных этапах сверления, но мало производительно в целом ввиду незначительной силы давления на предмет, по причине скольжения ладоней по дереву сверху вниз. Движения дискового сверла, зависящие от инерции, эффективны при неглубоком сверлении. Вместе с углублением сверла в материал и ростом фактора трения резко падает производительность. Лучший результат был получен в работе по твердому камню. Его преимущество перед другими способами — возможность работать одной рукой, так что вторая рука может выполнять вспомогательные функции. Эти достоинства привели к внедрению дискового сверла во многих странах, сохранили его в ювелирном деле до нашего времени. Наиболее широкое применение получило лучковое сверло. Оно фактически господствовало и в средние века. Относительно высокая скорость движения, значительное давление на предмет, малая подвижность оси — его достоинства. С появлением металлических сверл, способных производить глубокое цилиндрическое сверление, лучковый прибор был видоизменен. Тетива была намертво скреплена со стержнем, в результате чего полностью прекратилось скольжение ее по оси, а тем самым возросло и давление на ось до 10—15 кг.

Для определения производительности древних способов сверления в их развитии были поставлены опыты по сравнительному сверлению приборами с каменными, медными и железными сверлами, с одной стороны, и малогабаритной современной дрелью со стальным сверлом — с другой.

Примитивные орудия, построенные из дерева, кожи, кости и камня, неравномерны по своему движению, нестандартны по форме и размерам. Опыты дают грубые соотношения, которые следует считать правильными лишь в самых общих чертах, показывающих прогрессивное развитие при переходе от одной эпохи к другой.

Последовательность прогрессивной эволюции техники сверления камня рассматривается в следующем порядке.

1. Одноручный способ с зажимом каменного сверла между пальцами. Эффективен в работе ко мягкому камню, кости, рогу и дереву, а также по твердому камню при развертывании отверстий, полученных техникой пикетажа. Скорость —2—3 полоб./сек. Давление —1—10 кг. Возможно его применение в мустьерскую эпоху.

Существуют две разновидности этого способа:

а) сверло крепится в вертикальной рукоятке из дерева, рога, кости, зажинаемой всей кистью; скорость та же; давление —10—12 кг; допустимо применение в позднем палеолите;

б) сверло крепится в Т-образной рукоятке, обеспечивающей давление плоскостью ладони; скорость та же; давление —12—15 кг; неолит.

2. Двуручный способ с вращением сверла на вертикальном стержне между ладонями. Скорость — 12 об./сек. Давление — 4—5 кг. Возникает в позднем палеолите.

3. Буровой способ для цилиндрического трубчатого сверления на крестообразном стержне с подвеской груза для увеличения давления. Скорость — об./сек. Давление — 20—50 кг и более. Неолит.

4. Коловорот. Сверление при помощи криволинейного стержня (лучок без тетивы). Скорость—1—2 об./сек. Давление —14—20 кг.

Разновидность этого способа сверления — египетский. Для сверления каменных сосудов трубчатыми и полулунными бурами, с подвеской груза. Скорость — 1/₂—1 об./сек. Давление — 20 кг и выше. Ранние металлы.

5. Лучковый способ. Вертикальный. Разных габаритов. Со сверлом для конического сверления по всем материалам. Скорость —20 об./сек. Давление — 6—10 кг. Неолит.

Встречаются следующие разновидности этого способа:

а) с трубчатым сверлом для цилиндрического сверления по камню, вертикальный; скорость — 10—15 об./сек.; давление — 8—10 кг;

б) с циркулярным сверлом; для резки височных колец и браслетов; вертикальный; скорость —8—10 об./сек.; давление — 6—7 кг;

в) с трубчатым сверлом; вертикальный: на стойках, с рычагом и грузом (по Форреру); скорость — 8—10 об./сек.; давление — 20—50 кг и более; неолит;

г) с закрепленной на оси тетивой, увеличивающей силу вращения; для глубоких скважин в мягких материалах с металлическим сверлом.

6. Горизонтальный. Для ювелирных работ по сверлению, расточке я фигурной шлифовке — 15—20 об./сек. Ранние металлы.

7. Дисковый. Основан на превращении вертикальных импульсов в круговращательные движения и силе инерции. Работа одной рукой. Скорость — 6—8 об./сек. Давление — 4—8 кг.

Сверление возникает как способ соединения отдельных предметов в комплексы и системы. В дальнейшем оно раздвигает свои возможности до функций формирования вещей. В процессе его развития прослеживаются следующие направления: 1) нарастание силового эффекта путем использования давления тела или подвешивания тяжести; 2) увеличение числа оборотов сверла на единицу времени; 3) совершенствование сверла изменение его формы — рабочей части и в целом; 4) увеличение объема полезной скважины путем перехода от конического и биконического сверления к цилиндрическому; 5) дифференциация размеров сверла через увеличение или уменьшение диаметра и длины; 6) экономия труда путем сокращения неоправданных отходов: а) сочетание прорезания и пробивания со сверлением (рассверливанием); б) переход от цилиндрического сверления к трубчатому и циркульному (резанию); 7) переход от сверления к расточке в производстве каменных сосудов (от цилиндрического к сферическому); 8) тенденция к универсализации сверления; использование сверл в пластической работе по камню (скульптуры Древнего Египта); 9) зачатки автоматизации. Освобождение одной, затем другой руки от силовой работы в ножном станке.

Пиление

Пиление камня развивалось постепенно. В палеолите и мезолите следы пиления и кремневые пилки встречаются в виде исключений. Можно указать на сланцевую пилку из Костенок I с неглубоким надпилом или на кремневую пластинку из Шан-Кобы (Крым) со следами использования ее в качестве пилки. На лезвии сохранились линейные следы, отражающие возвратно-поступательное движение с двусторонним изнашиванием лунок (рис. 21, А, Б).

Назначение кремневых пилок состояло в расчленении на части мягкого поделочного камня при изготовлении украшений. Заготовки стеатитовых подвесок и бусин из Ушковского погребения (Камчатка) производились распиливанием кусков породы на соответствующие доли. Распиловка стеатита требовалась и при изготовлении грузиков к составным крючкам в Прибайкалье.[134] Стеатит нельзя раскалывать на доли, которые могли служить в качестве заготовок, предназначенных к шлифовке и сверлению. Выделка подвесок, особенно бус, требовала стандартных заготовок, что обеспечивалось пилением.

Рис. 21. Пиление камня.