Места железного века Кемондо , или КМ2 и КМ3, представляют собой комплексные промышленные археологические памятники раннего железного века в районе Кемондо, сельский округ Букоба , регион Кагера , Танзания , раскопки которых проводились группой под руководством археолога Питера Шмида в конце 1970-х и 1980-х годах. Раскопки были направлены на лучшее понимание процесса выплавки железа и его ритуальных аспектов в Восточной Африке . На объектах КМ2 и КМ3 Шмидт проверил гипотезу о том, что высокая температура горения в печах, составляющая 1350–1400 °C (2460–2550 °F), была вызвана предварительным нагревом струй воздуха. На основании этнографических наблюдений за народом хайя на северо-западе Танзании было высказано предположение, что предварительный нагрев является отличительной особенностью африканских методов плавки раннего железного века . [2]
Площадка КМ2 расположена на высоте 14 м (46 футов) над озером Виктория, на холме в 500 м (1600 футов) к западу от портового комплекса в заливе Кемондо. Он был обнаружен в начале 1977 года членом команды Питера Шмидта из Танзании, когда он шел по недавно открытому дорожному покрытию, которое было открыто как часть новой подъездной дороги к порту залива Кемондо. [3]
Участок КМ3 расположен в 1 км (0,62 мили) к югу от КМ2 и на высоте 75–85 м (246–279 футов) над озером Виктория. Он был обнаружен во время обследования деревни танзанийским геодезистом, который заметил печные кирпичи на главной дороге, разделяющей участок пополам. [3]
Радиоуглеродные даты на участке КМ2 получены по древесному углю , обнаруженному под печным кирпичом или шлаком в более глубоких стратиграфических зонах печных ям. Радиоуглеродные даты KM2 показывают, что существует четыре различных периода использования этого места: первый - период оккупации, охватывающий от 300 до 200 г. до н.э.; второй — индустриальный период в 100—200 гг. н. э., после которого наступает перерыв с 200—300 гг. н. э.; третий в 400-500 гг. н. э.; а четвертый приходится на начало 600 г. н.э. на начало 700 г. н.э. [3]
Все 10 дат стоянки КМ3 взяты из котлованов. Даты показывают, что на участке КМ3 существует три периода использования: первый период представлен двумя смежными печами, датируемыми 100-200 гг. н.э. (или между 50 г. до н.э. и 250 г. н.э.); второй — в 300 г. н.э., когда производство железа осуществлялось только в одном эпизоде на КМ3 и полностью отсутствовало на КМ2; и третий в 400-500 гг. н.э., который также был активным периодом на КМ2, но концом выплавки железа на КМ3. В последний период использования КМ2 в 600-700 годах нашей эры участок КМ3 не использовался для производства железа. [3]
На КМ2 были раскопаны основания 13 неповрежденных и 2 нарушенных печей раннего железного века, а также большая яма промышленных отходов и железные артефакты. Чаши печи были выложены землей из термитников , а шахта печи построена из кирпича. Печи имеют средний диаметр 93,6 см (36,9 дюйма), [4] в диапазоне 86–103 см (34–41 дюйм) в диаметре, при этом 10 из 11 печей имеют диаметр 93–103 см (37–41 дюйм). [5] На КМ2 большое количество промышленного мусора и бытовой керамики было сброшено в яму для мусора вместе с выброшенными печными кирпичами, шлаком , фурмами, фрагментами железа и древесным углем . [5]
На площадке КМ3 расположены рудники, шлаковые отвалы, участки переработки руды, свалки промышленных отходов и плавильные печи. [4] Плавильные печи были в изобилии, хотя недавние методы ведения сельского хозяйства в центре промышленной зоны повредили некоторые печи. Печи КМ3 более единообразны по конструкции и содержанию, чем ямы печи КМ2. Чаши печи больше и имеют более правильный размер, чем печи КМ2, их средний диаметр составляет 113,8 см (44,8 дюйма), а диапазон составляет всего 112–116 см (44–46 дюймов). [5] Средняя глубина 28 см (11 дюймов) среди ям печи КМ3 значительно больше, чем средняя глубина 18 см (7,1 дюйма) в КМ2, разница объясняется более полной сохранностью на КМ3. [6]
Чаши печей, раскопанные на КМ2 и КМ3, были заполнены различными материалами, включая шлак, куски частично восстановленной железной руды , обожженные кирпичи, использованные для строительства печи, древесный уголь, куски фурм , а также некоторую домашнюю керамику. [3]
Предварительный нагрев струи воздуха позволил печам достичь более высоких температур горения, что значительно повысило эффективность использования топлива в процессе производства чугуна. Питер Шмидт заметил, что народность Хайя на северо-западе Танзании применяла практику предварительного нагрева путем размещения фурм внутри своих печей, что приводило к образованию струи горячего воздуха. [2] Исследование участков КМ2 и КМ3 позволило собрать более убедительные доказательства существования доисторических фурм, чтобы понять, как и когда технология предварительного нагрева железа развивалась в Африке.
Фурмы, используемые внутри плавильной печи, должны быть изготовлены из очень огнеупорной глины . Теплопередача через глину должна быть достаточно высокой для нагрева воздуха, проходящего через глиняную камеру, для достижения более высокой температуры в зоне дутья, что, в свою очередь, приводит к большей теплопередаче через глиняные стенки фурмы. [3] На площадке КМ2 было обнаружено множество небольших кусочков фурм, физические характеристики которых указывают на их присутствие внутри печей. Цвет большинства фрагментов фурм убедительно свидетельствует о том, что они находились внутри доисторических плавильных печей КМ2. [3]
Гипотеза о том, что предварительный нагрев появился по крайней мере к 400 году нашей эры в Африке, была подтверждена открытием целой или длинной секции фурмы длиной 36 см (14 дюймов), обнаруженной в печи 9 KM3. Фурма на 40% (14,5 см (5,7 дюйма)) смочена шлаком и остеклована, а смоченная шлаком секция имеет серый цвет, что указывает на воздействие окисления . [5] Другие физические свойства фурм, такие как восстановление глины, также позволяют предположить, что фурмы помещались внутри печей раннего железного века для предварительного нагрева струей воздуха.
Небольшая кучка обугленного тростника была найдена рядом с печью 3 на КМ2, и поскольку чаши печи имеют тенденцию расчищаться после плавки, это служит наиболее прямым доказательством использования болотной травы в процессе производства железа. Этнографическое исследование народа хайя на северо-западе Танзании показывает, что болотная трава сжигается в чаше печи до тех пор, пока чаша не заполняется обугленным болотным тростником. Когда железная руда плавится над фурмами, она образует расплавленный шлак с включениями углерода. Затем шлак взаимодействует с волокнистым углеродистым слоем, образованным сгоревшей болотной травой, что, в свою очередь, обеспечивает чрезвычайно большую площадь контакта углерода и шлака для последующей цементации блюма. [2] Обугленный камыш также позволяет отводить шлак из зоны взрыва, поскольку шлак стекает внутрь стеблей травы и через пространства между камышами на дно ямы печи. [4]
60% печей КМ2 были футерованы термитной землей, но только одна из печей КМ3 имела следы искусственной футеровки. Неизвестно, были ли футеровки печей не столь распространены на КМ3 или их удалили из печей. [3] Земля термитника более огнеупорна, чем обычная почва, потому что термиты выбирают из недр зерна кварцевого песка для строительства своих насыпей. Почва термитников используется в качестве изоляции и используется из-за ее устойчивости к сплавлению со шлаком. [4]
Из 15 чаш печи, раскопанных на участке КМ2, шесть имели небольшое отверстие в полу. [4] Этнографические данные свидетельствуют о том, что железоплавильщики выкапывали ямы в своих печах, чтобы поместить в них магические приспособления или ритуальные лекарства. Иногда эти ритуальные предметы использовались для повышения производительности или для защиты от зловещих сил, которые могли нарушить плавку. Свойства ритуальных материалов — это те, которые плавильщики надеялись придать железному цвету.
Из семи печей, раскопанных на КМ3, только печь номер 8, датированная 100 г. н.э., имеет следы ритуальной модификации. В полу печи была обнаружена небольшая ямка, в которой находился кусок доисторического железного блюма высотой 6 см, который, как выяснилось, не имеет никакого отношения к технологической работе печи. [5] Более поздний металлургический анализ железного блюма показал доказательства того, что кусок железа был получен в процессе плавки, в результате которого образовался большой, плотный, относительно свободный от шлака блюм. Размещение этого необработанного железа в яме вызывает этнографическое сравнение с ритуалами выплавки железа, обеспечивающими получение железа высокого качества, имитирующего атрибут ритуального устройства. [3]