Считается, что добыча олова в Дартмуре , графство Девон , Англия, зародилась еще в доримские времена [1] и продолжалась вплоть до 20-го века, когда в ноябре 1930 года закрылась последняя коммерческая шахта (рудник «Золотой кинжал»). хотя он работал во время Второй мировой войны). Начиная с XII века добыча олова регулировалась постоянным парламентом , имевшим свои собственные законы.
Олово выплавляют из касситерита , минерала , обнаруженного в гидротермальных жилах гранита , а возвышенности Дартмура были особенно продуктивной областью. Технологии, используемые для добычи олова в Дартмуре, постепенно развивались от открытой добычи к подземной добыче. Сегодня существуют обширные археологические находки этих трех этапов промышленности, а также нескольких стадий обработки, которые были необходимы для превращения руды в металлическое олово.
Горное дело стало настолько важной частью жизни региона, что уже в XII веке добытчики олова разработали собственный свод законов ( станнарное право ) и, в конечном итоге, свои собственные парламенты (станнарные парламенты). Эти законы распространялись на всех, кто работал в отрасли.
Станнарии были основаны в Тавистоке , Эшбертоне и Чагфорде королем Эдуардом I в 1305 году. Вскоре за ними последовал Плимптон . Парламент Девона собрался на форуме под открытым небом в Крокерн-Тор в 1494 году .
Любой, кто нарушил закон, мог оказаться заключённым в тюрьме Лидфорда . Станарные суды были упразднены в 1836 году.
Большинство оловянных рудников в Дартмуре расположены в гранитных вмещающих породах , а большинство залежей простираются на восток-восток-запад-юго-запад и имеют ограниченную длину, хотя есть и исключения. [3] В подземных выработках оловянная руда, касситерит , обычно обнаруживалась в сочетании с большим количеством турмалина , а в центральном Дартмуре — с большим количеством зеркального гематита . [4] В южной части болота касситерит обычно встречался в виде относительно крупных зерен, но жилы были очень разного качества. [5] Эти факторы в сочетании с тем фактом, что ни одна из подземных выработок не оказалась рентабельной на глубине, [примечания 1] типичны для самой глубокой зоны оловянной минерализации. Некогда очень обширные аллювиальные месторождения оловянной руды, которые были первыми месторождениями, которые были добыты, также указывают на огромное количество руды, которая когда-то существовала в залежах, которые были размыты над гранитом с момента его размещения в каменноугольном периоде. [6]
Самые ранние способы добычи, известные как потоковые или ручьевые работы, включали сбор аллювиальных отложений из русел рек и ручьев, где они накопились после эрозии из рудоносных залежей . Геологические процессы, которые привели к отложению касситерита в ручьях, часто приводили к образованию очень чистого оловянного гравия, смешанного с гравием других, нежелательных минералов, таких как кварц, слюда и полевой шпат, известных под общим названием пустой породы . [7] Было относительно легко разделить эти минералы на основе их очень разных удельных весов : касситерит около 7 и жильная порода 3 или меньше. [7] Разделение осуществлялось путем пропускания струи воды над гравием: пустая порода смывается быстрее, чем желаемый оловянный гравий. [8]
Как только была обнаружена долина, содержащая олово, рабочие ручья устраивали поток воды, вероятно, переносимый по течению с более высоких вершин долины, и, начиная с самого нижнего конца месторождения, они выкапывали траншею (известную как «завязка») как можно глубже, чтобы можно было смыть более мелкую породу. [9] Оттуда они начинали работать вверх по долине, используя поток воды, чтобы смыть обломки, которые они вырвали из ложа кирками. [9] Этот метод разработки оставляет характерные следы в долинах - ряд гребней более крупной пустой породы, иногда примерно перпендикулярных, иногда соосных с линией долины, иногда явно случайных, все они ограничены уступом, обозначающим линию долины. край обрабатываемой земли, высота которого зависит от глубины залежей. [10]
Обрабатывались также элювиальные отложения — те, которые выветрились из залежи обычным способом, но не были затем вынесены проточной водой; как правило, это были более бедные отложения из-за отсутствия сортировки, которую обеспечивает ручей, и у них обычно не было такого готового запаса воды для их обработки. Они встречаются на пологих склонах холмов. Там, где это было возможно, вода, необходимая для разработки этих месторождений, доставлялась по течению из ближайшей доступной реки, или, если участок находился над такими источниками, строились резервуары для сбора дождевой воды и стоков со склонов холмов. [11]
Исследование показало, что фаза аградации произошла в долине Эрме между 4 и 7 веками, что свидетельствует о позднеримской или ранней постримской деятельности по добыче олова в этой долине. [12] То же исследование подтвердило то же самое, что и документальные свидетельства: в 13 веке произошел бум производства олова. Самые ранние письменные упоминания о струйной обработке олова относятся к 12 веку. [13]
К 15 веку источники руслового олова стали скудными, и, поскольку спрос на олово был таким же высоким, как и прежде, прямая разработка месторождений считалась жизнеспособной, несмотря на большие усилия, необходимые как для добычи, так и для переработки. [14] «Балочные работы» - это название, данное жестянщиками выработкам, где за жилой следовали раскопки с поверхности, и образовавшиеся в результате массивные овраги остаются характерными чертами болота и сегодня. Некоторые из этих оврагов сохранили названия, включающие слово « луч» : например, Гибби-Бим, Уиллабим и Скадли-Бим. Их еще называют «ажурами» или «гертами». [15]
Другой метод открытой добычи полезных ископаемых заключался в рытье ям через определенные промежутки вдоль залежи - это было известно как «рудные работы». Иногда эти ямы выкапывали парами вдоль задней части жилы, и жила следовала под землей между ними. [16] Возможно, это было предшественником балочных работ в ряде мест, но сохранилось достаточно ям, чтобы указать, что это был отдельный метод. [15] Вопрос, который должны были решить руководители шахт, заключался в том, стоит ли удалять лишнюю вскрышу, чтобы сформировать овраг, чтобы иметь возможность вести добычу глубже в залежи. [16]
Как и при прокладке ручья, вода широко использовалась для удаления вскрышных пород и пустой породы. При рытье больших оврагов вскрышные породы, состоявшие по крайней мере частично из разложившегося гранита («выросшие»), разрыхлялись кирками, а затем водой смывали нежелательный материал, а не обрабатывали его вручную. [16] Средства сбора, отвода и хранения воды всегда были связаны с ажурами. В некоторых случаях, когда были доступны лишь бедные источники воды, строились сложные системы водохранилищ. [16]
Оловянная промышленность Дартмура потеряла свое значение в начале 18 века и прекратила свое существование к 1730 году. [17] Это произошло из-за ряда факторов, но наиболее важным, вероятно, было истощение легкодоступных месторождений. [18] Только после того, как промышленная революция вызвала спрос на все металлы, а также предоставила технологию их добычи, добыча на болотах возобновилась в любом масштабе. [18]
Хотя технология подземной добычи была доступна на протяжении многих столетий, вполне вероятно, что совместные проблемы твердости гранитной породы и преобладания подземных вод вместе с относительно легкой добычей вблизи поверхности сделали глубокую добычу нежизнеспособной до конца 18 века. . [19]
Многие небольшие горнодобывающие предприятия открылись в Дартмуре в конце 18 и 19 веков: известно, что в этот период на 48 рудниках производилось немного олова. [20] Многие из этих предприятий не увенчались успехом, несмотря на то, что им дали оптимистичные названия, такие как Wheal Fortune, Wheal Lucky и Wheal Prosper (общий префикс Wheal - кельтское слово, означающее «мой» или «работы»). Однако некоторые более крупные рудники, такие как Эйлсбарроу и комплекс Витифер-Березовый Тор, работали продуктивно в течение многих лет. [18]
Почти все подземные рудники перерабатывали жилы, уже добытые с поверхности. [19] Из-за большого количества подземных вод пришлось рыть горизонтальные штольни на склонах холмов для осушения шахт. Топография Дартмура, изрезанная глубокими долинами, помогла в этом, и во многих случаях можно было копать на разумную глубину без необходимости откачивать воду. [21] Эти штольни соединялись с валами, которые были либо погружены вертикально вниз, либо следовали за линией круто падающего жилы. Затем работа над жилой осуществлялась путем остановки на горизонтальных уровнях обычным способом. [22]
Когда возникла необходимость пройти глубже самой нижней штольни, необходимо было откачать воду. Для этого использовались большие водяные колеса, и там, где вал находился выше хорошего источника воды, водяное колесо располагалось ниже по склону холма, и мощность передавалась на вал с помощью системы « плоского стержня ». Доказательства существования этих систем сохранились в виде двойных рядов камней с бороздками на вершинах – они удерживали шкивы, направляющие металлические стержни. Такие каменные ряды до сих пор можно увидеть в Эйлсбарроу и Хексворти. [23]
Открытие обширных месторождений олова в Малайе в конце 19 века оказало серьезное влияние на промышленность Дартмура, и многие горняки эмигрировали. [24] Последний оловянный рудник в Дартмуре в конце концов закрылся незадолго до Второй мировой войны , хотя на руднике Хемердон , или Хемердон Болл, в 1980-х годах на пробной основе добывали вольфрам и олово, что привело к повторному открытию этого рудника с первыми производство 2015г.
После сбора оловянную руду нужно было измельчить, сконцентрировать и затем переплавить. Со временем для этих операций стал использоваться ряд все более сложных процессов.
Ранние ручьевые рабочие, работавшие в небольших масштабах, использовали блок твердого камня в качестве ступки и, возможно, кусок дерева с металлической оплеткой или каменный шар в качестве пестика, чтобы раздробить руду, когда это необходимо, [25] , но для богатого гравия требовалось немного или не дробить перед концентрацией. [26] Более поздняя техника, называемая «безумием», использовала пару круглых камней, используемых как жернова, причем верхний вращался на неподвижном нижнем камне. Крупный гравий или измельченная руда помещалась в отверстие в центре верхнего камня и превращалась в мелкий песок. Было найдено всего три примера таких сумасшедших мельниц; на руднике Гоббет оба камня все еще видны. [27]
Поскольку возникла необходимость регулярно обрабатывать куски рудоносной породы, слишком крупные для непосредственного измельчения на крекинговой мельнице, была введена штамповка. Для этого использовались вертикальные молоты, приводимые в движение водяным колесом на мельнице Штэмпа , по крайней мере 60 из которых, как известно, существовали в Дартмуре. [26] Первое документальное свидетельство существования штамповочной фабрики в Дартмуре датировано 1504 годом, хотя они почти наверняка использовались раньше (например, первое упоминание о Корнуолле относится к 1400 году). [28] Штамповочные станки также были известны как «стукивающие» или «стукивающие» мельницы; Залив Кнакинг-Милл, неглубокая боковая долина в верховьях реки Эрме , свидетельствует о существовании здесь когда-то такой мельницы. [29]
Молоты или «штампы» на штамповочной фабрике состояли из вертикальных деревянных брусьев, кованых снизу, которые поднимались кулачками, прикрепленными к приводному валу водяного колеса, и неоднократно падали на руду, лежавшую на гранитной глыбе, известной как как строительный камень. Обычно таких штампов было два или три подряд, приводимых в действие одним и тем же приводом и работающих последовательно. [28] Сначала этот процесс работал на сухой руде, которую закапывали и удаляли вручную. Однако в европейском нововведении XVI века головки штампов были окружены деревянным ящиком с мелко перфорированной решеткой на одном конце, а руда смывалась в ящик потоком воды, которая также вымывала измельченную руду, как только она попала в ящик. было достаточно хорошо, чтобы пройти через гриль. Это было огромным улучшением по сравнению с сухой штамповкой, поскольку это был непрерывный процесс, который также предотвращал образование нежелательной очень мелкой пыли. [28]
Характерным индикатором бывшей штамповочной фабрики является строительный раствор. Это гранитные глыбы длиной до метра с плоскими гранями, несущими две, три или (редко) четыре круглые или эллиптические полости обычно диаметром около 17 см и глубиной примерно до 10 см. Многие из этих строительных растворов имеют впадины на нескольких гранях, что указывает на то, что их обтачивали и использовали повторно, когда впадины становились слишком глубокими для эффективной штамповки. [30]
Усовершенствования технологии в XVIII и XIX веках включали увеличение количества штамповочных головок и замену гранитного камня толстым слоем измельченного кварца, помещенного в каменную или железную коробку. [31] К 1900-м годам использовалось несколько различных типов марок: Корнуоллская, Калифорнийская, Пневматическая Холмана и т. д. [32]
Хотя отдельные зерна или галька аллювиального олова, собранные потоком, часто имели высокую чистоту, обычно все же было необходимо удалить нежелательный «пустой» материал, прежде чем руду можно было плавить. Потребность в этом процессе, известном как обогащение руды, возрастала по мере разработки более бедных источников железного олова. Принцип концентрации представлял собой усовершенствованную версию того, что использовали первые оловянные руды: он зависел от большой разницы в удельном весе между желаемой оловянной рудой и пустой породой. Использовалось множество различных механических методов, в том числе прямоугольные и круглые стаканы, столы Уилфли и вращающиеся столы для слизи, кивы, барабаны и даже магнитная сепарация.
Ранним методом разделения был прямоугольный стакан, который представлял собой просто слегка наклоненную плоскость, по которой измельченный материал промывался слабой струей воды. [31] Более тяжелая руда осядет на вершине склона, а более легкий материал осядет ниже или будет полностью смыт с рудника. Поскольку существовала градация качества сверху вниз, умение горняка заключалось в том, чтобы решить, где провести разделительную линию между нужным материалом и отходами. Деление часто делалось на три части: «головы», представлявшие собой руду высшего качества; «середина», которую часто перерабатывали; и «хвосты», которые были сброшены.
Примерно с 1848 года была введена круглая форма бутона. [33] Измельченная руда, взвешенная в воде, помещалась на центральный конус и распределялась наружу по слегка наклоненной конической поверхности. «Головы» располагались вблизи центра, а «хвосты» — на внешнем крае. Главным нововведением круглого барабана был набор подметальных рычагов, приводимых в движение водяным колесом, которое вращалось над барабаном и переносило щетки или куски ткани, которые волочились по поверхности оседающих отложений. Постоянно возмущая поверхность отложений, они останавливали образование ручейков и позволяли добиться лучшего разделения. Бутон будет работать до тех пор, пока глубина отложения не достигнет 6–12 дюймов (15–30 см). Затем залежи выкапывали тремя частями, причем «середину» часто перерабатывали в другой пакет немного другой спецификации. [31]
Самый ранний метод выделения металла из оловянной руды требовал двух плавок: первая проводилась на ручьевых сооружениях или рядом с ними и включала не что иное, как огонь, используемый для обжига руды; вторая плавка была произведена в одном из станнарских городов . [34] Мало что известно о деталях этой практики, но их существование подтверждается ранними документами, в которых упоминается налогообложение первой и второй плавок. [35] Внедрение эффективного процесса выдувки примерно в 1300 году позволило использовать только одну плавку. [34] Еще позже были использованы отражательные печи . Оба типа использовались на руднике Эйлсбарроу в первой половине XIX века — последнем месте в Дартмуре, где производилась плавка. [20]
Последствия крупномасштабного потока раннего олова ощущались на побережье, поскольку несколько гаваней заилились из-за количества мелкого материала, смытого реками. По этой причине в 1532 году постановление Стэннерского суда постановило, что весь мусор следует выбрасывать в «старые Хэтчи, Типитты, болотистые места или другие удобные места» вдали от основных ручьев. [36]
Влияние горнодобывающей промышленности на ландшафт Дартмура все еще очевидно. Путешественники по болотам часто натыкаются на разрушенные выдувные дома и известковые камни с рядами полукруглых углублений, в которых дробилась руда. Многие из более поздних шахт сейчас засыпаны, но некоторые все еще остаются, огороженные, чтобы предотвратить падение пешеходов или животных.
Три зайца — это круглый мотив , который появляется в священных местах от Ближнего и Дальнего Востока до церквей юго-западной Англии (где его часто называют «кроликами жестянщиков»). [37] Чаще всего это происходит в церквях Западной Англии . Мотив появляется в архитектурной резьбе по дереву , камню , оконном узоре и витражах . В Юго-Западной Англии зарегистрировано около тридцати зарегистрированных примеров появления Трех Зайцев на « выступах » (резных деревянных ручках) на потолках средневековых церквей в Девоне (особенно в Дартмуре). Есть хороший пример босса крыши Трех зайцев в Уайдкомб-ин-те-Мур , [38] Дартмур, а также еще один в городе Тависток на краю пустоши.
«Кролики Тиннерса» — это название танца многих форм, включающего использование палок и вращение трех, шести или девяти танцоров. [39] [40]
50 ° 34'N 4 ° 0'W / 50,567 ° N 4,000 ° W / 50,567; -4.000