О пилении в древнейшем ювелирном деле говорит и набор инструментов из неолитических и более поздних слоев пещеры Джебел (Туркм. ССР). Кремневые пилки сочетаются здесь с кремневыми сверлами, развертками, абразивными плитками для обтачивания поделок и самими изделиями из минерализованных раковин Didacna в виде подвесок и бусин.
Достижением в сравнении с пилками из призматических пластинок являются крупные листовидные пилы Древней Нубии и Древнего Египта, обычно включаемые в общую категорию «ножей». Одно из таких орудий было обнаружено на нубийском поселении Хор-Дауд эпохи ранних династий, раскопанном в 1961 г. археологической экспедицией Б. Б. Пиотровского.[135] Оно имело 20.3 см длины, 5.2 см ширины и 0.4 см в сечении. Для его изготовления был взят плитчатый серо-коричневый кремень, обработанный плоской ретушью с обеих сторон. Передний конец был закруглен, а заднему придана скошенная форма (рис. 22,
В додинастическую эпоху и позднее в Египте было развито производство мелких изделий (подвесок, фигурных амулетов, палеток, трубок, браслетов и т. п.) из граувакка, аргиллита, серпентина, стеатита, сланца и т. д. В Хор-Дауде была найдена шиферная палетка с отверстием для ношения. Функция пилы сводилась к получению стандартных заготовок (прямоугольных и треугольных), к пропиливанию канавок, желобков, пазов. Операции по расчленению камня на заготовки осуществлялись путем двустороннего надпиливания и раскалывания по надпилу. Судя по ряду признаков, пила из Хор-Дауда употреблялась непосредственно в руке с упором толстого скошенного конца в ладонь.[136]
В Робенгаузенском свайном поселении встречаются серпентиновые гальки удлиненной формы с продольными пропилами, сделанными кремневыми пилками.[137] В конце неолита робенгаузенцы распиливали получаемые из соседних областей нефрит и жадеит для топоров и тесел.
Пиление таких твердых пород камня, как диорит, нефрит и жадеит, было трудоемким процессом. Эксперимент, поставленный Каунасской экспедицией (1956 г.), показал время 8 часов, необходимое для получения желоба емкостью в 4000 мм3 (длина — 100 мм, ширина — 10 мм, глубина — 4 мм) на диоритовой заготовке. Работа производилась вручную при помощи песчаниковой плитки и воды. Этот минимальный результат объясняется неудачным выбором абразивной пилы (песчаниковой плитки), со слабым отделением зерен. В Ангарской экспедиции опыты с нефритом дали 10 000—15000 мм3 за тот же срок работы. Относительно эффективным оказалось и пиление нефрита кремневой пластинкой, смачиваемой водой,
В разделке нефрита на заготовки пиление играло существенную роль. Высокие технические свойства актинолитов, весьма ценные для топоров, тесел, долот, строгальных ножей, принуждали неолитического мастера беречь этот материал, расходовать его экономно и осмотрительно. В Прибайкалье распиливались конкреции весом до 10—15 «г. Пиление очень редко было сквозным. Обычно делались надпилы с двух сторон, по линии которых нефрит раскалывался ударами. Не исключена возможность, что при распиливании нефрита здесь уже знали абразивные свойства наждака, добывали его, размельчали в порошок для подсыпки в канавку. Эта тонкозернистая, почти землистая, разность корунда встречается в Сибири, на Урале, в КНР и Малой Азии. В Европе наждак еще недавно добывали на территории Саксонии, Далмации, Испании. Американский наждак известен из штата Массачузет. Лучшим считался наждак с о. Наксос (Греция), откуда он вывозился в другие страны.
Существовала ли обработка камня медными пилами? Открытые в гробницах вельмож I династии Древнего Египта медные пилы служили для обработки дерева, о чем говорят их зубья.[138] Но среди изделий из камня египтологи установили следы пиления базальтовых шит нала в храме при пирамиде Хуфу, следы пиления на гранитных саркофагах.[139] Ф. Петри считал, что пиление твердого камня возможно было пилами
Эксперимент убедил в эффективности медных пил
Распиливалась нефритовая плитка шириной 7 мм и толщиной 11 мм. За 30 мин. было сделано два встречных пропила: 1 и 2 мм глубины и
2.5 им ширины. Длина полотна пилы составляла 15 см, толщина — 1.1 мм, траектория — 10 см. Давление на пилу превосходило 5 кг. После пропилов плитка была сломана ударом деревянного молотка точно по их линии, хотя пропилы составляли лишь одну треть нераспиленной массы нефрита. Пиление камня медной пилой имело преимущества перед пилением песчаниковой плиткой. Пропил на камне от медной пилы был в 4—5 раз уже пропила, сделанного плиткой. Однако износ пилы от абразива в этой операции оказался почти равным потерям нефрита от распиливания его. Потери пилы составляли 1 г, а нефрита — 0.95 г. Такое соотношение не говорит в пользу очень широкого применения медных пил в распиловке камня мастерами Раннего царства в Древнем Египте. Очевидно, пиление медной пилой практиковалось лишь в отношении ценных пород камня и таких ответственных операций, где без этого нельзя было обойтись. В обычной работе пиление камня могло производиться посредством других, более дешевых материалов (кости, твердой древесины). Позднее для этих целей могло служить железо. Потери железа при пилении нефрита и диорита составляют 40—60% расхода камня.
Лабораторные испытания пилы из расщепленного бамбука показали резкое снижение эффекта работы в сравнении с медной пилой. Пропил на нефрите, сделанный за тот же период времени, был шире и менее глубок, объем потерянной древесины выше. Но в весовом отношении потери бамбуковой пилы оказались невысокими.
Весьма эффективным оказалось пиление с подсыпкой наждачного порошка. Известно, что корунд, имеющий твердость 9, в наждаке благодаря различным примесям частично утрачивает высокие абразивные свойства. Тем не менее результат испытания показал 3—5-кратное превосходство наждака над кварцевым песком. Это превосходство нашло выражение в резком возрастании потерь нефрита и уменьшении потерь веса медной и бамбуковой пилок. Острые зерна корунда дольше задерживались в полотне пилок, разрушая нефрит.
Подводя итог сказанному, мы видим, что пиление возникает с обработки мягких пород камня, предназначенных главным образом для украшений, при помощи кремневых пластинок и ножей. Наблюдается некоторая тенденция к удлинению пилок в пределах, которые допустимы размерами конкреций этих пород. С переходом к пилению твердых минералов и горных пород человек обращается к помощи абразивных веществ: слоистым песчаникам и наждакам, кварцевому песку. Пиление кремневыми пилами стоит на втором месте. Важным условней пиления становится вода, смывающая каменный порошок и способствующая ослаблению молекулярных связей в обрабатываемом материале. С этого этапа развития список обрабатываемого камня резко возрастает. Поскольку режущая функция теперь возлагается на абразивное вещество, для полотна пилы начинают употребляться менее твердые вещества (медь, древесина, шиферные плитки и пр.), способные удерживать и передвигать острые зерна кварца по предмету обработки.
Благодаря пилению стали доступными правильные геометрические формы изделий, что было особенно существенным в орудиях труда для обработки дерева, в стандартизации их, в ювелирном производстве, в скульптуре и других видах изобразительного искусства.
Шлифование и полирование
Существенное отличие шлифования камня от прочих способов обработки заключалось в том, что абразивом можно было удалять материал с обрабатываемого предмета очень малыми и равными частицами одновременно на значительной поверхности. Благодаря этому открылась возможность создавать орудия правильных геометрических форы, с гладкой поверхностью. Шлифовка позволяла обрабатывать материал любой формы, строения и твердости, а также придавать ему желаемую конфигурацию. Но шлифовка твердых пород не давала быстрого эффекта в сравнении с оббивкой, скалыванием и ретушью, требовала выдержки я терпения.
Отдельные случаи шлифования камня появлялись еще в палеолите. Пришлифовка рабочего конца кремневой проколки обнаружена в Костенках I. Большая серия шлифованных сланцевых орудий была открыта А. Н. Рогачевым о Костенках IV. Иногда среди (палеолитических кремневых орудий можно заметить следы затупливания острого края легкой пришлифовкой.
Выделение шлифования камня в неолите в особую отрасль тесно связано с возросшей обработкой дерева. В конце каменного века благодаря зачаткам земледелия, животноводства и рыболовства жизнь общества приобрела некоторую устойчивость после продолжительного периода господства охотничьего хозяйства с кочевым бытом. Численное увеличение неолитических общин, оседлость и более высокий уровень трудовых навыков обеспечивали человеку условия для совершенствования орудий путем систематических, равномерных движений абразивного процесса.
Особым свойством абразива, будь то шлифовальная плита, фигурное точило или оселок, является способность к «самозатачиванию» в процессе работы, к выпадению затупившихся зерен и замещению их новыми, ниже лежащими. Самозатачивание абразива, возобновление его рабочих свойств особенно эффективно при мокром шлифовании, когда обработанные зерна и порошок смываются водой. Но мокрому шлифованию предшествовало шлифование сухое. На такой способ указывают факты шлифования на скалах, нередко имеющих вертикальную или наклонную плоскость, поливать которую затруднительно, особенно в местах, удаленных от источников воды.
Следы шлифования топоров о скалы открыты в разных точках Австралии. Племя камиларои шлифовало топоры на песчаниковых скалах северной части Нового Южного Уэлса.[141] Сухое шлифование производилось и на горизонтальных плоскостях песчаниковых грунтов, а также на отдельных плитках. Если возникала необходимость, подсыпались горсти свежего песка. Порошок, забивавший поры абразива, смахивали рукой или сдували струей воздуха изо рта. Была известна ж мокрая шлифовка с поливом водой из корыта.
Шлифование о скалы было в практике неолитического населения многих стран. В Индии такие следы сохранились у холма Купгаллу в районе Беллари,[142] где есть выходы диоритовых трапов, служивших материалом для топоров. Во Франции установлены многочисленные пункты и даже «центры» абразивной деятельности. Как правило, они находятся на месте выходов твердых третичных песчаников по соседству с отложениями кремня. Больше всего их в бассейне р. Луары и ее притоков. В этих местах следы абразивной работы открыты не только на отвесных скалах, по и на отдельных плитах разного размера, лежащих горизонтально. Встречаются и небольшие бруски со следами шлифования в виде «кюветок» и желобков.[143]
Сухую шлифовку нельзя было совмещать с мокрой шлифовкой в едином процессе. Каждая из них имела свои технические особенности. Если поливка водой абразива прекращалась, пульпа затвердевала в порах, выпадение сработанных зерен прекращалось, работа теряла полезный эффект. Мокрая шлифовка всегда требовала обильного и непрерывного полива водой. Папуасы поливали плиты из бамбуковых сосудов, стоящих рядом. Австралийцы же, нередко испытывавшие недостаток даже в питьевой воде, часто вынуждены были шлифовать сухим способом. Контрольные опыты показали, что мокрое шлифование производительнее сухого в 2—3 раза, если поливка обильна и непрерывна. Для поддержания непрерывности требовалось участие в процессе работы двух человек.
Папуасы племени куку-куку обычно, хотя и не всегда, начинали шлифовку тесла с лезвия. Такой подход к делу объясняется намерением мастера проверить качество самой важной части заготовки.[144] При мокром способе очень легко на пришлифованном лезвии увидеть трещины, нежелательные включения и другие дефекты. При сухом шлифовании этот контроль осуществлялся смачиванием места обработки слюной.
Ввиду неполноты этнографических наблюдений в науке не существовало установившегося представления о производительности труда при шлифовке каменных орудий первобытным человеком. Это дало основание многим ученым придерживаться мнения Ж. Ф. Лафито, который писал: «Индейцы шлифовали каменные топоры на песчанике в течение такого большого времени, что жизни дикаря было недостаточно, для выполнения этой работы. Поэтому, каким бы грубым и несовершенным ни было орудие, оно считалось драгоценностью, передаваемой от отцов к детям».[145]
Все, кто вместе с Ж. Ф. Лафито так оценивали древнейший труд, вступали в противоречие со здравым смыслом. Если первобытный человек делал одну вещь в течение всей жизни или хотя бы многих месяцев, то ему не оставалось времени на изготовление других вещей, которые были необходимы.
Поводом к искаженной оценке первобытного труда служил ациклический его характер. Папуасы племени куку-куку, по сообщению Б. Блеквуд, работу по шлифовке тесла вели короткими периодами в течение нескольких дней. Весь цикл работы мог растягиваться на неопределенное время. Экспериментами под Каунасом и на Ангаре было, установлено, что на изготовление одного шлифованного топора из мягкого камня (сланца), вполне пригодного для рубки дерева, затрачивается 2.5 — 3 часа. Твердые породы (диорит, нефрит, базальт, кремень) требовали больше времени.
На диоритовый топор средних размеров (12×4×1.5 мм) тратилось 12—15 часов, на нефритовый — 10—15 часов, на кремневый — 30—35 часов при неполном шлифовании орудия. Если нефритовый топор или тесло шлифовались целиком, от лезвия до обуха, на работу уходило 20—25 часов. Эти цифры получены при мокром шлифовании с учетом предварительной оббивки, затрачиваемой на заготовку.
Абразивные плиты, использованные в экспериментах, принадлежали к известковым и глинистым песчаникам. Выходы этих плит находились на берегах р. Ангары. В процессе шлифования мокрым способом на поверхности абразива возникала пульпа — скользкая кашеобразная масса, состоящая на 95% из извести или глины и раздробленных зерен кварца и полевого шпата. Измельченный нефрит занимал только 5% этой массы.
Вследствие трения заготовкой топора по одному и тому же участку на абразиве возникали углубления или желобы (кюветы). Они облегчали получение ранних форм топоров и тесел, имеющих овальное (линзовидное) или круглое сечение. Вместе с тем при таком способе абразив быстро терял свою ценность, так как глубокие кюветы на его поверхности не позволяли продолжать работу. Плиту приходилось разбивать на части для мелких абразивных операций. Когда глубокие кюветы возникали на массиве скалы при сухом шлифовании, создавалась необходимость стесывать, выравнивать поверхность или разыскивать новую скалу, что не всегда было возможно.
Более экономным был второй способ шлифования, при котором движения обрабатываемого (предмета распределялись равномерно по всей плоскости абразивной плиты. При таком шлифовании было возможно придать топорам и теслам правильные геометрические формы и четырехгранное сечение, а сама абразивная плита изнашивалась постепенно во всех своих точках, сохраняя плоскую рабочую поверхность до конца ее эксплуатации.
Отмеченный прогресс в способах шлифования вместе с переходом к производству топоров и тесел более совершенных форм прослеживается во многих странах. Однако эта связь особенно наглядно выступает в неолите Юго-Восточной Азии и Океании. Ранние типы топоров и тесел здесь имеют овальное или линзовидное сечение, тупой или острый обух. Немецкие ученые называют их Walzenbeile ‛валиковые топоры’. Их тип во многом зависел от формы речных и морских галек, которые служили заготовками. Самые ранние топоры представляли продолговатые гальки, один конец которых был пришлифован. Затем наметились изменения и обушной части, но валиковая форма осталась и следы ее шлифования мы встречаем на скалах и отдельных плитах. Валиковый тип сохранился у папуасов. Позднее в Юго-Восточной Азии появились плечиковый и четырехгранный типы топоров, представляющие более прогрессивные формы в техническом отношении.
Плечиковые топоры и тесла обладали преимуществами перед валиковыми. Они имели уплощенную форму, более правильные очертания и специализированные типы. Благодаря плечикам и черенку на обушке был найден лучший способ крепления топоров и тесел к рукояткам при помощи бамбуковой муфты. Крепление Валиковых топоров к рукояткам отличалось меньшей надежностью.
Топоры и тесла с четырехгранным сечением представляли высший этап шлифованных орудий, достигнутый в неолите. Передовые способы шлифовки, сочетающиеся с пилением, привели к широкой дифференциации типов, форм рабочей части и размеров орудий. На этом уровне неолитическая техника полностью освободилась от сковывающих ее традиций и свойств сырьевых материалов. Основное сырье мастера начали получать не из речных галечников, а из шахт и карьеров. Подъему соответствовал расцвет обработки дерева, вызванный домостроительством и главный образом развитием судостроительного производства, потребовавшего гладкой отески, вырубки стандартных лазов, прямолинейных углов, надежных сопряжений и креплений.
На Гавайских островах базальтовые топоры и тесла, материал для которых добывался в карьере у вершины горы Мау-накеа, в процессе шлифования вымачивались в соке растения wai-Iaou, чтобы облегчить работу. Окончательная доводка лезвия и заточка его мелкозернистым абразивом (оселком) производилась после прикрепления орудия к рукоятке: прямой — для топора, коленчатой — для тесла. Об уровне абразивного мастерства гавайцев можно судить по каменным зеркалам, которые они изготовляли из базальта. Шлифованная поверхность каменного зеркала полировалась посредством тонкого пемзового порошка с добавлением различных компонентов. Для повышения отражательной способности каменного зеркала его поверхность смачивалась водой. Зеркала с высокой отражательной способностью выделывались в Мексике доколумбова периода из полированного обсидиана.
На территории Северной Европы в развитии неолитических топоров отмечаются четыре стадии.
На первой стадии каменные топоры изготовлялись с заостренным обухом. Шлифовка была неполной. На второй — топоры делались с тонким обухом и прямоугольным поперечным сечением. Шлифовка была сплошной. На третьей стадии топоры изготовлялись с толстым обухом — время «галлерейных могил» (passage graves) в Дании. Каменные орудия для обработки дерева специализировались. Появились немногие бронзовые инструменты, еще не конкурирующие с каменными. На четвертой — кремневые орудия имитировали металлические модели (топоры, кинжалы).
Полирование — это отделочная операция для придания блеска и высокой чистоты поверхности изделия. Поэтому в неолите она выполнялась больше при выделке украшений, оружия, знаков общественного положения, меньше — при изготовлении рядовых орудий. Многие неолитические топоры, тесла, долота, молотки, обращающие наше внимание своей гладкой и даже блестящей поверхностью, чаще всего заглажены в процессе их употребления, трения о руки (рис. 23,
В производстве украшений и оружия шлифование и полирование камня поднялись до своего предела, став искусством. Классических форм это искусство достигло в боевых топорах Европы. Заготовки топоров фатьяновской культуры изготовлялись из вулканических пород техникой пикетажа. Им придавались различные формы, нередко копирующие литые образцы из меди и бронзы. По классификации В. А. Городцова, это были «ладьевидные», «лопастно-клевцовые», «лопастно-хордовые», «лопастные», «булавовидные» и другие топоры. Затейливые линии кривых, очерчивающие их формы, фактически были строго подчинены механике ударных функций, наиболее свободному преодолению воздушной среды при взмахе и падении. Этим требованиям отвечал и способ крепления к рукояткам посредством цилиндрического отверстия. Для полировки употреблялся пемзовый, кварцевый и наждачный порошок, которым работали при помощи куска кожи. Глянец наводился посредством толченого мела.
Для шлифовки каменных сосудов в Древнем Египте пользовались станками типа гончарных кругов с круговращательными движениями. Концентрические линии, указывающие на это, прослеживаются на многих сосудах, в том числе на донышках и других частях чаш из гробниц IV династии.[146]
В Израиле производство сосудов из известняка и базальта возникло еще в докерамическом неолите (протонеолит) или позднем мезолите. Наружную поверхность стенок сосудов украшали рельефным орнаментом. Существование шлифовки, сверления, резьбы по камню и отсутствие шлифованных орудий представляет своеобразие натуфийской эпохи.[147]
Таким образом, шлифование и полирование являлись последними звеньями в длинной цепи обработки камня, зародившейся в начале плейстоцена при оббивке речных галек.
Шлифование как новый способ преобразования материала, оказало большое влияние на хозяйство в целом. Оно позволило человеку ввести в широкую эксплуатацию такие породы камня, как базальт, диорит, диабаз, глинистые и известковые сланцы, порфир, змеевик, нефрит, шифер и др., которые не играли существенной роли в предшествующие эпохи, когда главными способами были оббивка, скалывание, расщепление и ретуширование материалов с изотропными свойствами. Нешлифованными топорами, теслами, ножами, стругами из базальта, сланца, нефрита работать можно было с большим трудом; они не столько рубили и резали волокна древесины, сколько рвали их и размочаливали. Они являлись лишь заготовками (болванками) орудий. Нешлифованными топорами и теслами могли быть только кремневые, обсидиановые и кварцитовые, хотя их эффективность была значительно ниже шлифованных. Однако эти материалы встречаются далеко не везде. На некоторых обширных территориях, таких, как таежная половина Восточной Европы, очень бедная кремнистыми породами, отсутствуют полностью даже базальт, диорит, не говоря уже о нефрите. Здесь под руками человека находились в основном сланцы, часто довольно мягкие. Но шлифование превращало их в топоры, тесла, кайла, ножи, вполне пригодные для строительства жилищ, долбления лодок. Заселение областей, богатых рыбой и зверем, не прекращалось. Наиболее трудным было освоение лесных стран тропического пояса и океанических островов. Только благодаря подсечному земледелию человек способен был овладевать джунглями. Тесла из шлифованного базальта позволяли океанийцам строить суда.[148]
Точечная техника (пикетаж)
Обработка камня легкими ударами ведет свое начало от затупляющей ретуши, необходимой при безрукояточном употреблении кремневых, кварцитовых, обсидиановых орудий древнего палеолита. В мустьерскую эпоху у человека уже был немалый опыт точечной обработки рога и бивня. В позднем палеолите точечная техника применялась для выдалбливания каменных ламп, ступок и других целей.
Исследования последних лет в Передней Азии говорят о существовании здесь глубоких базальтовых ступок в позднем палеолите, изготовленных техникой пикетажа.[149] В мезолите здесь уже имеет место выделка настоящих каменных сосудов, украшенных резьбой.[150]
Подъем техники мы видим лишь в неолитическую эпоху, когда развивается абразивная обработка камня. Главная роль точечной техники — оформление заготовки топора или тесла для шлифования, черновая работа по удалению лишнего материала на болванке. Эта вспомогательная работа нередко становилась основной и единственной в тех случаях, когда, например, выбивалась круговая канавка на каменном молотке, служившая для привязывания к рукоятке, или выдалбливалось углубление в каменной ступке и т. д.
Не все породы обрабатывались точечной техникой (пикетированием). Кремень, кварцит, обсидиан, роговик, кварц, халцедон и другие камни с раковистым изломом, очень чувствительные на удар, хрупкие, плохо поддавались пикетажу, если не считать затупляющей ретуши. Главными материалами, выдерживавшими технику мелкого удара, были вулканические зернистые породы: базальт, диорит, гранодиорит, сиенит, габбро, лабродорит, диабаз, порфир и др. Хорошо поддавались пикетажу и актинолиты (нефрит, жадеит), гнейс, сланцы, песчаники.
Особенность точечной обработки состояла в удалении с поверхности заготовки мелких частиц породы, раздробленных легким ударом. Зернистые породы, включающие частицы кварца, полевого пшата, биотита, мусковита, слюды и др., естественно должны легче обрабатываться, чем сланцы или диориты, имеющие более однородную структуру.
Опытным путем выяснено, что за 1 час работы при помощи отбойника весом в 250—300 г удалялось 30—45 г гранита, 30—35 г базальта, 25—30 г нефрита. Удары наносились часто, до 120 в минуту с очень короткой траекторией (5—10 см). Всего за час наносилось 7200 ударов и от каждого удара выпадало лишь 4—5 мг породы. При увеличении веса отбойника до 1.5—2 кг число ударов в минуту почти не уменьшалось, а весовая единица выпадающих частиц возрастала. При помощи диабазового отбойника в 5 кг ударами с высоты 10—15 см (60 ударов в минуту) за 1 час работы удалялось 400—500 г твердого известняка (бутового камня).
Отходы представляли собой светлый порошок, содержащий значительные крупицы породы, выпавшие под ударами отбойника. Увеличение веса отбойников в конечном счете повышало производительность труда, но увеличивало и затраты мускульной энергии. Прикрепление отбойников к рукояткам уменьшало отдачу удара на руку. Опыт показал и значение петрографических свойств отбойников. Последние должны были принадлежать к более твердым породам, иметь лучшее сопротивление на удар по ребрам и углам, что характерно для мелкозернистых пород. Не исключалась и работа, например, диабазовой галькой но диабазу, гранитной по граниту, хотя в этом случае износ орудия и предмета держался на одном уровне. Работа могла продолжаться даже и в том случае, если отбойник был немного более мягким, быстрее выкрашивался, чем обрабатываемый предмет. Крупнозернистые породы требовали осторожного удара (по касательной), чтобы не вызвать выпадения зерен на последних стадиях работы. Эти породы не применялись для изготовления топоров и тесел, а служили для зернотерок, курантов и других изделий.
Места, где происходило пикетирование заготовок для неолитических орудий, известны археологам в ряде стран. Весьма обширны мастерские в долине р. Потомака и в графстве Пейдж штата Виргиния (Северная Америка), где использовался галечный материал вулканических пород (диорит, мелафир и др.). Здесь, по-видимому происходила и шлифовка орудий, если судить по отходам.
При всей простоте техники пикетажа, требующей некоторых знаний свойств обрабатываемого материала и навыков нанесения легкого и частого удара, этот способ обработки камня играл выдающуюся роль в созидательной деятельности доклассового общества. И позднее, когда железо еще не внедрилось глубоко, дочти вся черновая обработка камня производилась посредством ударов другого камня. О масштабах и возможностях способа можно заключить уже но культовым сооружениям «аху» на о. Пасхи, сложенным из отесанных базальтовых глыб, исполинским статуям (маои), выбитым из туфа и других пород. Вся каменная архитектура, монументальная скульптура, барельефы майев (Тикаль, Копан), сапотеков (Оахака), толтеков (храм Кецалькоатля), ацтеков созданы без участия металла. До сих нор досконально не выяснен вопрос о том, какую степень участия в строительстве египетских пирамид и других сооружений, скульптур эпохи Раннего царства следует отвести металлическим орудиям. Медь для отески твердою камня не была пригодна.[151] Формовку сравнительно мягких нуммулитовых блоков, служивших для кладки пирамид, еще можно было выполнять медными клиньями и скарпелями. Медная пила исключается по причине больших масштабов обрабатываемых блоков и плит, которые достигали 1 м3 и более. Бронзовые орудия были слишком дороги для массового использования в рабском труде. Медь и бронзу можно допустить в качестве бура при сверлении скважин для добыча строительного камня в карьерах, а также в качестве небольших пил.
Главная работа по отеске камня, no-видимому, производилась каменными орудиями техникой пикетажа. Так думать заставляют находки на местах обработки гранитных обелисков шаров из долерита (разновидность базальта), покрытых выщербинами от многочисленных ударов. Вес их в среднем достигал 5—6 кг, диаметр — от 12 до 30 см, поэтому работать таким «молотом» можно было только обеими руками.[152]
На гробницах имеются изображения сцен работы по отделке каменных блоков и крупных изваяний — мастера с шаром в обеих руках. Однако эти изображения некоторые египтологи рассматривают как операции по шлифовке готовых изделий.[153]
Показателен памятник первичного пикетажа в ОАР — обелиск, неполностью вырубленный в гранитной скале близ Ассуана. Обелиск не был закончен по причине обнаружения боковых трещин в монолите, не замеченных раньше. Длина его достигает 42 м, вес около 190 т. Поверхность горизонтальной скалы, на которой предстояло наметить контуры обелиска, выравнивалась ударами долеритовых шаров. Благодаря сферической форме орудие срабатывалось постепенно, равномерно теряя свой вес. На выровненной поверхности скалы ассуанского обелиска остались его основные очертания и траншея, представлявшая искусственно расширенную расщелину.[154]
Как выдалбливалась эта траншея в гранитном массиве? На выработках не сохранилось следов от металлических долот и клиньев, которые обнаружены на местах работы в более поздние эпохи. По всем признакам, траншея выдалбливалась долеритовыми молотами. От методических ударов тяжелыми шарами на массиве скалы остались ряды чашеобразных углублений, расположенных одно от другого на небольшом расстоянии. Возможно, здесь применялся способ сочетания пикетажа со скалыванием. В таких случаях мастера продалбливали на камне параллельные канавки, а стенки между канавками скалывались сильными ударами отбойников, что значительно ускоряло и облегчало работу.
На ассуансних каменоломнях был произведен опыт обработки гранита долеритовыми шарами, высчитано необходимое число людей и время изготовления подобного обелиска. Выяснилось, что за 9 месяцев работы можно вырубить в гранитном массиве обелиск высотой 30 м, с основанием в 3 м2 и общим весом около 330 т. Количество одновременно работающих людей с точностью не установлено. Очевидно, люди размещались по обе стороны обелиска с интервалами, обозначенными чашеобразными углублениями. У каждого углубления стоял один человек.
Не меньшее внимание заслуживают и остатки крепостей, виадуков, мостов в Центральной Америке и Перу,[155] сложенных из каменных блоков. Здесь, подобно тому как это было в Ранней и Среднем царствах Древнего Египта, важные функции закольников, скарпелей, бучард играли еще каменные орудия. При обработке твердых пород каменные орудия были незаменимы вплоть до введения в систему производства железа и стали.
Па трахитовых каменоломнях близ Куцко, откуда инки брали материал для строительства своей столицы, неоднократно находили каменные диски с отверстием в центре.[156] Их не без основания считают орудиями пикетажа строительных блоков. С точки зрения механической, каменные диски в 1 кг весом, насаженные на короткие рукоятки, были столь же эффективны, как и долеритовые шары древних египтян весом в 5—6 кг. Их удар обладал не меньшей мощью, зато малый вес облегчал труд, одна рука оставалась свободной для отдыха, а отдача на работающую руку уменьшалась.
Итоги
В камне древнейший предок человека нашел то вещество природы, при помощи которого можно было воздействовать на другие вещества и изменять их. Ни дерево, ни кость, ни рог, ни раковины — материалы органического происхождения, с которыми он тоже рано столкнулся и которые стал применять, не обладали важнейшими свойствами камня — твердостью и большим удельным весом. Благодаря этим достоинствам явилась возможность не только обрабатывать другие материалы, но и камень камнем.
Первым способом изменения естественной формы камня был удар. Этот динамический способ воздействия на твердые тела вытекал из физических свойств камня, был самой эффективной разрядкой мускульной энергии человека. И в дальнейшем удар сохранял свое первенствующее значение в обработке камня, но приобрел различные силовые выражения — от мощных актов при разбивании крупных конкреций горной породы до легчайшего постукивания при мелкой ударной ретуши. На базе ударной техники к середине ашельской эпохи возник леваллуазский способ скалывания плоских отщепов-пластин с устойчивым лезвием почти но всему краю, чем были намного улучшены функции охотничьих ножей.
Одновременно с развитием ударной техники совершенствовалась техника давления и импульса. Человек мустьерской эпохи в актах отжимной ретуши применял давление в очень широком диапазоне, с примерным силовым выражением от 5 до 150 кг. Использование импульсных приемов и роговых посредников дало начало расщеплению кремня на призматические пластинки, что явилось вторым крупным шагом палеолитической техники.
В поисках средств эффективного воздействия на тела природы древнейший человек делал попытки преодолеть свой энергетический потенциал, заключенный в рамки мускульной системы. С этой целью он монтировал каменные орудия в роговые, костяные, деревянные рукоятки, находил рациональную форму или увеличивал до предела их вес. Уникальными образцами увеличенного веса кремневых орудий служат «гигантолиты», открытые И. Г. Пидопличко[157] близ Новгород-Северека в 1933 г. Вес крупного гигантолита достигал 8 кг. Вероятно, они предназначались для разрубания костей мамонта. К гигантолитам Франции относятся огромные бифасы из Сен-Жермен-ла-Ривьер (департ. Жиронды), гротов Лестрюк из Нижнего Ложери (департ. Дордони), де Фадет (департ. Шаранты) и др. Вес гигантолита из Сен-Жермен-ла-Ривьер достигает 7.75 кг.[158] Там, где требовались проникающие свойства орудий (проколки, шипы-вкладыши, сегменты), человек делал микролиты, вес которых исчислялся граммами и даже милиграммами.
Несмотря на весьма широкую дифференциацию размера и веса, достигнутую уже в палеолите, наблюдается неизменный рост коэффициента использования технического камня, дошедший до своего предела в неолите. Вместе с тем видна тенденция к усилению эксплуатации инструментов, что прослеживается по возрастающему количеству изношенных орудий в неолитическую эпоху.
В историческом процессе развития древнейшей техники, от оббитых галек внллафранка и до металлов, трудоемкость производственного цикла изготовления орудий прогрессировала. Количество актов и операций увеличивалось. Шелльское ручное рубило было более трудоемко, чем кафуанское орудие; для выработки ашельского бифаса требовалось большее число ударных актов, чем для шелльского, нож из леваллуазского отщепа-пластины в отношении числа вспомогательных актов превосходил ашельский бифас, а нож из призматической пластины — нож леваллуазский, и т. д.
За счет увеличения числа актов и операций: 1) возросло количество однотипных заготовок, снимаемых с одного и того же объема материала; 2) облегчилась их дополнительная обработка при оформлении орудий и 3) повысилось качество орудий, их эффективность.
Увеличение числа однотипных заготовок порождает унификацию деталей вкладышевых орудий. На основе призматических микропластинок вкладывается производство трапеций, треугольников, полулуний и т. п., деталей нормализованного, типа, благодаря чему упростилась сборка вкладышевых ножей, кинжалов, гарпунов, наконечников. Из нестандартных мелких отщепов такой монтаж вкладышевых орудий был невозможен.
Материал использовался все более экономно и осмотрительно. Общество ставило своей целью, может быть не всегда ясно осознанной, ослабить по возможности постоянную зависимость от мест и условий залегания ценного сырья. Повышалось мастерство и улучшались методы получения максимума заготовок из добытого камня. Путем уменьшения размеров самих изделий (микролитизация) человек получил способы, позволяющие эксплуатировать всякий, даже случайный материал — в виде мелких речных галек разных горных пород и минералов, встречающихся на пути передвижения и заселения новых территорий. Он, кроме того, не терял возможности переделывать одно орудие на другое, подправлять и снова пускать в дело сломанные экземпляры и даже мелкие осколки. В конце неолита предельно экономили сырье в тех местах, куда технический камень доставлялся издалека.
Прослеживается тенденция к созданию орудий для обработки волокнистых веществ, особенно дерева, с гладкими (скользящими) поверхностями. Такие поверхности, примыкающие к лезвию или острию, уменьшали сопротивление материала, ослабляя фактор трения.
В палеолитический период они возникали на каждом отщепе или пластине вследствие особенностей раскалывания материалов изотропного строения. Гладкую поверхность имело прежде всего брюшко. На призматических пластинках спинка отличалась двух- или трехгранной формой. Ретуширование лезвия, как правило, деформировало поверхность. Орудием с двусторонне ретушированным лезвием трудно было строгать дерево с установкой лезвия на предмет обработки под малым углом. Первобытный мастер начиная с древнего палеолита соблюдал известные правила. Если он строгал этим способом дерево, кость, рог, бивень, то орудие всегда было обращено брюшком к материалу. Когда он строгал дерево (скоблил) под большим углом, брюшко орудия направлялось вперед, независимо от того, каким было движение: аддукционным или абдукционным. Поэтому ретушировалась в таких орудиях всегда спинка. Эта закономерность распространялась на другие орудия, в том числе на скребки для обработки кожи, на резчики, резцы и т. д.
В топорах типа транше рабочее лезвие выравнивалось боковыми сколами, удалявшими рельеф оббивки или ретуши. В неолитических топорах, теслах, долотах, ножах необходимая поверхность достигалась шлифовкой и полировкой. Металлические орудия получали нужную форму в скользящую поверхность ковкой и заточкой.
В противоположность отмеченной тенденции обращает на себя внимание и развитие каменных орудий в направлении увеличения фактора трения поверхностей. Палеолитические песты — краскотерки, зернотерки, абразивы для шлифования деревянных и костяных изделий, насечки для придания шероховатости рукояткам говорят о раннем появлении этой тенденции. В неолитическую и следующие за ней эпохи фактор трения возрос, превращаясь в одно из ведущих направлений техники обработки каменных, костяных, деревянных орудий и изделий. Увеличивались-рабочие поверхности абразивных инструментов, все более охватывающие форму обрабатываемого предмета, рос выбор зернистости песчаников;: искусственно насекались неровности на поверхности вулканических пород, чтобы повысить сопротивление трущихся поверхностей, как это наблюдается в зернотерках и рудотерках. Одновременно совершенствовались и орудия с зубчатыми и пилообразными краями, рассчитанными на увеличение захвата и разрыва волокнистых веществ, для членения которых они предназначались (серпы).
В совершенствовании орудий с режущим краем или острием наблюдается тенденция к уменьшению угла заострения, что было вызвано необходимостью ослабить сопротивление волокнистых веществ при их обработке. Резание мяса, кожи, связок, волос, мягких предметов растительного происхождения было затруднено, если лезвие в сечении намного превышало 30°. Такие операции начиная с древнего палеолита выполнялись отщепами, рабочий край которых тем более отличался эффективностью, чем он был тоньше. Однако слишком тонкий край был ломки» по причине хрупкости камня. Возникала необходимость обработки его ретушью, которой удалялись все неровности края и слишком тонкие, ломкие части. Небольшая зубчатость ретушированного края обеспечивала лучшее сцепление его с волокнами животных или растительных веществ, помогала разрывать их в процессе разрезания, несмотря на увеличение угла заострения.
Случайная форма отщепов, недостаточная протяженность их лезвия стояли на пути совершенствования охотничьих ножей, служивших для членения волокнистых веществ. Некоторым прогрессом в этом направлении были ашельские бифасы, но и они не разрешали технических требований, возникших в связи с охотой на крупных животных, отличавшихся толстой и крепкой кожей, мощными связками и объемом мягких частей тела.
Уменьшение угла заострения лезвия было успешно достигнуто леваллуазскими способами расщепления кремня. Леваллуазские отщепы-пластины в лучших образцах не нуждались даже в ретуши лезвия. Эти плоские, прямоосные пластины имели края, срезанные под сравнительно большим углом (35—40°), но выделялись очень тонким общин сечением, благодаря чему при ретушировании мало утолщалось их лезвие. Поэтому срок их службы возрастал.
Превосходство призматических пластин над леваллуазскими состояло в прямизне и длине лезвия. В мезолите и особенно в неолите угол заострения микро- и макропластинок несколько уменьшается за счет использования разностей кремня, отличающихся большей однородностью и усовершенствованными методами расщепления. Например, в микропластинках из неолитического погребения близ р. Амги в Якутии, предназначенных для вкладышевых орудий, этот угол равен 30° при толщине 0.8—1.5 мм.
Радикальное уменьшение угла заострения лезвия (10—15°) было достигнуто только в металлических ножах. Уменьшение угла заострения острия в проколках, в наконечниках, шильях является сопутствующей тенденцией.
Абразивная обработка топоров, тесел, долот, ножей позволила получить более высокую точность геометрической формы и чистоты поверхности, чем при ударной технике скалывания и пикетажа. Шлифованные и полированные орудия оказались не только более производительными вследствие уменьшения сопротивления обрабатываемого материала, но и более износоустойчивыми ввиду уменьшения фактора трения.
Появление металлов (меди, бронзы и железа) оказало двоякое влияние на развитие каменных орудий. С одной стороны, во многих областях Азии, Европы и Африки шлифованные топоры, тесла и долота почти полностью исчезли. Техника выработки кремневых орудий (наконечников, ножей и др.) стала регрессировать вследствие утраты традиционных способов. С другой — расширился круг использования камня в горном деле, в металлургии, металлообработке, строительстве и т. д. Вместе с тем в ряде стран появились некоторые признаки подражания в камне новым формам, созданным в металле. Боевые топоры, кинжалы, ножи, секиры, наконечники копий и стрел, которым литейная техника и ковка без особого труда и в короткие исторические сроки придала наиболее рациональные и механически эффективные очертания, пропорции, стали образцами для дальнейшего совершенствования мастерства по камню. Сюда относятся известные датские кремневые кинжалы, древнеегипетские свежевальные кремневые ножи, повторяющие формы медных. Таковы широкие и тонкие, великолепно отполированные топоры из берегов Марбиганского залива во Франции. Их делали из гагата, придавая лезвиям ширину бронзовых секир в культовых целях или как символ власти вождей. Из Франции их вывозили в Португалию и Англию.[159]
Здесь мы вступаем уже в область изобразительного искусства, которым завершается обработка камня.
Глава III. Обработка дерева
Особенности изучения деревянных изделий
Наряду с камнем и костью дерево — основной матерная, который человек мог получить у природы в готовом виде. Путем механического воздействия, а также и химического (посредством огня, солнца и воды) он превращал этот материал в орудия труда, бытовые изделия.
Еще в дочеловеческий период ветви и листья служили нашим предкам для постройки гнезд; палки и сучья спорадически использовались в актах добывания пищи. Сама форма хватательных конечностей обезьян с оппозицией большого пальца, столь близкая к руке человека, была сформирована в условиях древесной среды, где развивалась локомоторная деятельность.
Принципиальных отличий в изучении следов работы на костяных и деревянных предметах не существует. Некоторые приемы исследования предметов из кости и рога могут быть перенесены сюда без изменений. Дерево, как и кость, обладает целым рядом свойств сохранять следы ударов тупым орудием, следы рубки, отески, резания и пиления, отличаясь лишь степенью стойкости перед разрушительной деятельностью естественных агентов. Однако дерево — материал волокнистый — отличается от кости, бивня и рога. Кость, как и камень, дает раковистый излом при ударной обработке благодаря частичной изотропности ее структуры, обязанной содержанию минералов (кальция и фосфатов). Как и от камня, от кости можно получить отщеп с отбивным бугорком и даже пластинку, хотя и худшей формы. Дерево же ударной обработке отбойником совершенно не поддается не только благодаря относительной вязкости и пластичности, до прежде всего по своей слоистой структуре как в радиальном, так и тангенциальном сечениях. Поэтому дерево можно легко колоть вдоль волокон, но в поперечном сечении его можно только рубить или резать. Существенной особенностью дерева является также его способность к деформации по усыхании.
Наблюдение следов на дереве производится без увеличительных средств или с малым увеличением. Обычно применяется световой анализ. Одностороннее (боковое) освещение вскрывает особенности рельефа поверхности. Следы топора, тесла, долота, ножа, струга, пилы, если она употреблялась, просматриваются невооруженным глазом. Текстура различных древесных пород ее является помехой для наблюдения.
Волокнистая структура дерева накладывает свой отпечаток на следы работы. Рубка, отеска, долбление, строгание, сверление и другие виды обработки нередко дают указания на то, в каком состоянии дерево поступило в производство: было ли оно сухое или влажное. Работа по сырому дереву оставляет на поверхности изделий ворс из мелких стружек и даже волокон, бахрому по краю, так как влажная древесина обладает большей гибкостью и легко размочаливается, хуже срезается лезвием орудия, особенно затупленным, несмотря на то что сырое дерево требует
меньшей затраты физической силы, обладает большей относительной пластичностью.
Сюда следует отнести сминанне, вдавленность или забитость от ударов, следы различных видов трения, но которым можно судить о форме и качестве предметов воздействия, о силе, направлении, а иногда даже о скорости движения. Разумеется, чтение очень тонких следов обработки и изнашивания на дереве, как полировка, линейные признаки трения, заглаженность от руки, (целиком зависит от состояния этого археологического источника.
Первый вопрос, который встает у историка: как рано и в какой форме возникает обработка дерева? Ломать ветки, сучья, даже небольшие стволы, складывать из них гнезда умеют антропоиды, пользуясь своими сильными руками. Но только руками нельзя сделать деревянное орудие: копательную палку, дубину или рогатину. Если мы говорим «палка», это значит, что перед нами обработанная ветка или ствол молодого дерева, с которого срезаны сучки, верхушка, толстый конец или корневище, содрана кора.
Даже готовая, обработанная палка — еще не полноценное орудие. Чтобы сделать ее копательной палкой, надо заострить один конец и даже обжечь на огне для крепости. Для получения дубины или палицы — ударного орудия с утолщением на конце — необходима большая работа. Утолщение может быть получено или строганием, или подбором в лесу молодого деревца с компактным корневищем. Поиски такого дерева и обработка требуют значительного опыта, навыков и времени.