Металлургия железа в Африке развивалась внутри Африки ; хотя изначально предполагалось, что это предположение имеет внешнее происхождение, оно оказалось несостоятельным; археологические данные все чаще подтверждают коренное происхождение. [1] Некоторые недавние исследования датируют начало металлургии железа в Африке между 3000 и 2500 годами до нашей эры. [2] [3] Археометаллургические научные знания и технологические разработки зародились во многих центрах Африки; центры происхождения располагались в Западной Африке , Центральной Африке и Восточной Африке ; следовательно, поскольку эти центры происхождения расположены во внутренней Африке, эти археометаллургические разработки, таким образом, являются местными африканскими технологиями. [4]
Развитие металлургии железа произошло в 2631 г. до н.э. - 2458 г. до н.э. в Ледже, в Нигерии, в 2136 г. до н.э. - 1921 г. до н.э. в Обуи, в Центрально-Африканской Республике, в 1895 г. до н.э. - 1370 г. до н.э. в Чире Ума 147, в Нигере, и в 1297 г. до н.э. - 1051 г. до н.э. в Декпассанваре, в Того. [4] Существуют доказательства ранней металлургии железа в некоторых частях Нигерии, Камеруна и Центральной Африки, возможно, уже примерно за 2000 г. до н.э. [3] Металлургия железа, возможно, независимо развивалась в культуре Нок между 9 веком до нашей эры и 550 годом до нашей эры. [5] [6] Близлежащая культура Дженне-Дженно в долине Нигера в Мали демонстрирует свидетельства производства железа с ок. 250 г. до н.э. Экспансия банту распространила эту технологию на Восточную и Южную Африку между 500 г. до н.э. и 400 г. н.э., как показано в культуре Уреве . [7]
Хотя происхождение обработки железа в Африке было предметом научного интереса с 1860-х годов, до сих пор неизвестно, распространилась ли эта технология в страны Африки к югу от Сахары из Средиземноморского региона, или она была изобретена там независимо от обработки железа в других местах. [8] Хотя некоторые европейские ученые девятнадцатого века отдавали предпочтение местному изобретению обработки железа в Африке к югу от Сахары, археологи, писавшие между 1945 и 1965 годами, в основном выступали за распространение технологии выплавки железа из Карфагена через Сахару в Западную Африку и / или из Мероэ на от верхнего Нила до Центральной Африки. [9] Это, в свою очередь, было подвергнуто сомнению в недавних исследованиях, которые приводят доводы в пользу независимого изобретения. [10] [3]
Изобретение радиоуглеродного датирования в конце 1950-х годов позволило датировать металлургические объекты по древесному углю, используемому для плавки и ковки. К концу 1960-х годов были получены удивительно ранние радиоуглеродные даты для мест выплавки железа как в Нигере, так и в Центральной Африке (Руанда, Бурунди), что возродило мнение о том, что производство железа было независимо изобретено африканцами в странах Африки к югу от Сахары [11] [12 ] ] еще в 3600 г. до н.э. [13] Эти даты предшествовали известной древности обработки железа в Карфагене или Мероэ, ослабляя гипотезу диффузии. В 1990-х годах были обнаружены свидетельства финикийской выплавки железа в западном Средиземноморье (900–800 гг. до н.э.), [14] хотя конкретно в Северной Африке это, по-видимому, датируется только 5-4 веками до н.э. или 7-м веком до н.э. Самая ранняя, современная или более поздняя, чем самая старая известная металлургия железа, датируется странами Африки к югу от Сахары. [3] По словам археометаллурга Манфреда Эггерта, «Карфаген нельзя с уверенностью считать местом происхождения железной руды к югу от Сахары». [15] До сих пор неизвестно, когда обработка железа впервые стала практиковаться в Куше и Мероэ в современном Судане, но самые ранние известные даты металлургии железа в Мероэ и Египте не предшествуют тем, что происходят в Африке к югу от Сахары, и, таким образом, долина Нила также является считается маловероятным, чтобы быть источником металлургии железа к югу от Сахары. [16]
С середины 1970-х годов появились новые заявки на независимое изобретение выплавки железа в центральном Нигере [17] [18] [19] , а с 1994 по 1999 год ЮНЕСКО финансировала инициативу «Les Routes du Fer en Afrique/Железные маршруты в Африке». исследовать происхождение и распространение металлургии железа в Африке. Эти средства профинансировали как конференцию по раннему железу в Африке и Средиземноморье [14], так и книгу, опубликованную ЮНЕСКО, которая вызвала некоторые споры, поскольку в нее вошли только авторы, симпатизирующие точке зрения независимых изобретений. [20]
Два обзора доказательств, проведенные в середине 2000-х годов, выявили технические недостатки в исследованиях, заявляющих о независимых изобретениях, что подняло три основные проблемы. [21] [8] Во-первых, был ли материал, датированный радиоуглеродом, в надежной археологической связи с остатками обработки железа. Многие финики из Нигера, например, находились на органических веществах в глиняных черепках, которые лежали на поверхности земли вместе с железными предметами. Второй проблемой был возможный эффект «старого углерода»: древесины или древесного угля, намного старше того времени, когда выплавляли железо. Это особая проблема в Нигере, где обугленные пни древних деревьев являются потенциальным источником древесного угля и иногда ошибочно принимаются за плавильные печи. Третья проблема — более низкая точность радиоуглеродного метода для дат между 800 и 400 годами до нашей эры, что связано с нерегулярным производством радиоуглерода в верхних слоях атмосферы. К сожалению, большинство радиоуглеродных дат первоначального распространения металлургии железа в Африке к югу от Сахары попадает в этот диапазон.
Споры снова разгорелись в 2007 году после публикации раскопок Этьена Зангато и его коллег в Центральноафриканской Республике. [22] [23] В Обуи они раскопали недатированную железную кузницу, что дало восемь последовательных радиоуглеродных дат 2000 года до нашей эры. Это сделало бы Обуи старейшим местом обработки железа в мире, более чем на тысячу лет старше, чем любые другие датированные свидетельства наличия железа в Центральной Африке. Мнения среди африканских археологов резко разделились. Некоторые специалисты принимают эту интерпретацию, но археолог Бернард Клист утверждает, что Обуи представляет собой сильно нарушенное место: более старый древесный уголь был поднят на уровень кузницы в результате рытья ям на более старых уровнях. [24] Клист также поднял вопросы о необычайно хорошей сохранности металлического железа с этого места. [13] Однако такие археологи, как Крэддок, Эггерт и Холл, утверждают, что такое нарушение или разрушение весьма маловероятно, учитывая характер этого места. Кроме того, Холл, что касается состояния сохранности, утверждает, что это наблюдение было основано на опубликованных иллюстрациях, представляющих небольшое нерепрезентативное количество нетипично хорошо сохранившихся объектов, выбранных для публикации. [25] В Гбабири, также в Центральноафриканской Республике, Эггерт нашел свидетельства существования печи для восстановления железа и кузнечной мастерской, самые ранние даты которых датируются 896–773 годами до нашей эры и 907–796 годами до нашей эры соответственно. [26] В северо-центральной части Буркина-Фасо остатки чугунолитейной печи возле Дурулы также были датированы 8-м веком до нашей эры, что привело к созданию объектов древней черной металлургии Буркина-Фасо, внесенных в список Всемирного наследия. [27] В регионе Нсукка на юго-востоке Нигерии (ныне Игболанд ) были раскопаны археологические памятники, содержащие печи для плавки железа и шлак, датируемые 750 г. до н.э. в Опи (Августин Холл, 2009 г.) и 2000 г. до н.э. в Ледже (Памела Эзе-Узомака, 2009 г.). [28] [29] [30] Согласно Огюстену Холлу (2018), на территории Гбаторо, Камерун, есть свидетельства обработки железа, датированные 2153–2044 годами до нашей эры и 2368–2200 годами до нашей эры. [3]
Археометаллургические научные знания и технологические разработки зародились во многих центрах Африки; центры происхождения располагались в Западной Африке , Центральной Африке и Восточной Африке ; следовательно, поскольку эти центры происхождения расположены во внутренней Африке, эти археометаллургические разработки являются, таким образом, местными африканскими технологиями. [4] Развитие металлургии железа произошло в 2631 г. до н.э. – 2458 г. до н.э. в Ледже, в Нигерии, в 2136 г. до н.э. – 1921 г. до н.э. в Обуи, в Центрально-Африканской Республике, в 1895 г. до н.э. – 1370 г. до н.э. в Чире Ума 147, в Нигере, и в 1297 г. до н.э. – 1051 г. до н.э. в Декпассанваре, Того. [4]
В 2014 году археометаллург Манфред Эггерт утверждал, что, хотя все еще неубедительно, доказательства в целом позволяют предположить независимое изобретение металлургии железа в Африке к югу от Сахары. [31] В исследовании 2018 года археолог Огюстин Холл также утверждает, что наиболее вероятно независимое изобретение. [3]
Хотя происхождение выплавки железа трудно датировать с помощью радиоуглерода, существует меньше проблем с его использованием для отслеживания распространения обработки железа после 400 г. до н.э. В 1960-х годах было высказано предположение, что обработка железа была распространена носителями языков банту , чья истинная родина была расположена лингвистами в долине реки Бенуэ в восточной Нигерии и Западном Камеруне. Хотя некоторые утверждают, что никакие слова, обозначающие железо или обработку железа, не могут быть связаны с реконструированными протобанту , [32] топонимы в Западной Африке предполагают обратное, например (Окута) Илорин, буквально «место обработки железа». Лингвист Кристофер Эрет утверждает, что первые слова, обозначающие обработку железа в языках банту, были заимствованы из центральных суданских языков, расположенных вблизи современных Уганды и Кении, [33], в то время как Ян Вансина [34] вместо этого утверждает, что они произошли из языков, не относящихся к банту. в Нигерии, и эта металлургия железа распространилась на юг и восток к носителям банту, которые уже рассеялись по тропическим лесам Конго и району Великих озер. Археологические данные ясно указывают на то, что, начиная с первого века до нашей эры, сельское хозяйство с железом и зерновыми (просо и сорго) распространилось вместе на юг от южной Танзании и северной Замбии, вплоть до восточного Капского региона нынешней Южной Африки к третьему или четвертому веку нашей эры. . [35] Представляется весьма вероятным, что это произошло в результате миграций банту-говорящих народов. [ нужна цитата ]
Все местные африканские процессы выплавки железа являются вариантами процесса цветения . На Африканском континенте зарегистрирован гораздо более широкий спектр процессов плавки блюмеров, чем где-либо еще в Старом Свете, вероятно, потому, что блюмеры продолжали использоваться и в 20 веке во многих частях Африки к югу от Сахары, тогда как в Европе и большинстве частей Азии они использовались и в XX веке. были заменены доменной печью до того, как удалось зарегистрировать большинство разновидностей цветущих растений. Подборка У. В. Клайна записей очевидцев о выплавке железа за последние 250 лет в Африке [36] неоценима и была дополнена более поздними этноархеологическими и археологическими исследованиями. Печи, использовавшиеся в XIX и XX веках, варьируются от небольших чашовых печей, вырытых с поверхности земли и приводимых в движение сильфоном , шахтных печей с сильфонным приводом высотой до 1,5 м, до печей с естественной тягой высотой 6,5 м (т. е. печей, предназначенных для работы вообще без сильфона).
На большей части территории тропической Африки в качестве руды использовался латерит , который широко доступен на старых континентальных кратонах в Западной, Центральной и Южной Африке. Магнетитовый песок, концентрированный в ручьях проточной водой, часто использовался в более горных районах после обогащения для повышения концентрации железа. Доколониальные рабочие-металлургисты в нынешней Южной Африке даже выплавляли железо-титановые руды, для использования которых современные доменные печи не предназначены. [37] Печи Блумери были менее производительными, чем доменные, но были гораздо более универсальными.
В качестве топлива неизменно использовался древесный уголь, а продуктами — блюм (твердая масса железа) и шлак (жидкие отходы). Африканские металлурги регулярно производили неоднородные стальные блюмы, особенно в больших печах с естественной тягой. Блюмы неизменно содержали некоторое количество захваченного шлака, и после извлечения из печи их приходилось повторно нагревать и пробивать молотком, чтобы удалить как можно больше шлака. Полуфабрикаты из железа или стали широко продавались в некоторых частях Западной Африки, как, например, в Сукуре на границе Нигерии и Камеруна, который в девятнадцатом веке экспортировал тысячи слитков в год на север, в бассейн озера Чад. [38] Хотя многие африканские металлурги производили стальные блюмы, в странах к югу от Сахары пока мало свидетельств закалки стали путем закалки и отпуска или изготовления композитных инструментов, сочетающих режущую кромку из твердой стали с мягким, но прочным железным корпусом. Металлографии древних африканских железных инструментов еще проведено относительно мало , поэтому этот вывод, возможно, может быть изменен будущими работами.
В отличие от цветных рабочих-металлистов в Европе, Индии или Китае, африканские рабочие-металлисты не использовали энергию воды для раздувания сильфонов в печах, слишком больших, чтобы их можно было продуть с помощью сильфонов с ручным приводом. Отчасти это связано с тем, что Африка к югу от Сахары имеет гораздо меньший потенциал для гидроэнергетики, чем другие регионы, но также и потому, что не было разработано инженерных технологий для преобразования вращательного движения в линейное. Однако африканские мастера-металлурги изобрели способ увеличить размер своих печей и, следовательно, количество металла, производимого за одну загрузку, без использования сильфонов. Это была печь с естественной тягой, которая спроектирована так, чтобы достигать температур, необходимых для образования и отвода шлака, за счет эффекта дымохода: горячий воздух, выходящий из топки печи, втягивает больше воздуха через отверстия в основании. (Печи с естественной тягой не следует путать с ветряными печами, которые всегда были небольшими). Печь с естественной тягой была единственной африканской инновацией в черной металлургии , получившей широкое распространение. [39] Печи с естественной тягой были особенно характерны для лесных массивов африканской саванны и использовались в двух поясах – через сахельские леса от Сенегала на западе до Судана на востоке и в лесах Брахистегия -Джульбенардия (миомбо) на юге Танзании и на юге. в северную часть Зимбабве. Самые старые из когда-либо обнаруженных печей с естественной тягой находятся в Буркина-Фасо и датируются седьмым-восьмым веками [40]. Большие массы шлака (от 10 000 до 60 000 тонн), обнаруженные в некоторых местах в Того, Буркина-Фасо и Мали, отражают значительное расширение Производство железа в Западной Африке после 1000 г. н. э., что связано с распространением технологии печей с естественной тягой. [41] [42] Но не все крупномасштабное производство железа в Африке было связано с печами с естественной тягой: печи в Мероэ (Судан, с первого по пятый века нашей эры) производились с помощью сильфонных печей с выпуском шлака, [43] и крупная металлургическая промышленность Камеруна XVIII-XIX веков с использованием невыпускных сильфонных печей. [44] Все зарегистрированные на данный момент крупномасштабные предприятия по выплавке железа находятся в зонах Сахеля и Судана, которые простираются от Сенегала на западе до Судана на востоке; в центральной или южной Африке не было подобных концентраций выплавки железа.
Есть также свидетельства того, что углеродистая сталь производилась в Западной Танзании предками народа хайя еще 2300-2000 лет назад с помощью сложного процесса «предварительного нагрева», позволяющего температуре внутри печи достигать 1800°C. [45] [46] [47] [48] [49] [50]
Эти методы в настоящее время исчезли во всех регионах Африки к югу от Сахары, за исключением некоторых очень отдаленных регионов Эфиопии. В большинстве регионов Африки они вышли из употребления еще до 1950 года. Основной причиной этого было увеличение доступности железа, импортируемого из Европы. Кузнецы по-прежнему работают в сельских районах Африки, изготавливая и ремонтируя сельскохозяйственные инструменты, но железо, которое они используют, импортируется или перерабатывается из старых автомобилей.
Железо было не единственным металлом, который использовался в Африке; Также широко использовались медь и латунь . Однако устойчивое распространение железа означало, что оно должно было иметь более благоприятные свойства для самых разных целей. Его прочность по сравнению с медью означала, что из него изготавливали множество инструментов, от сельскохозяйственных предметов до оружия. Железо использовалось для украшения ювелирных изделий , впечатляющих произведений искусства и даже инструментов. Он использовался для монет и валют различных форм. Например, киси копейки; традиционная форма железной валюты , используемая для торговли в Западной Африке. Это скрученные железные стержни длиной от <30 см до >2 м. Предложения по их использованию варьируются от супружеских сделок или просто от того, что они представляли собой удобную форму для транспортировки, плавления и преобразования в желаемый объект. Существует множество различных форм железной валюты , часто различающихся по форме и стоимости в зависимости от региона. Железо не заменило другие материалы, такие как каменные и деревянные инструменты, но объем производства и разнообразие применений по сравнению с ним были значительно выше.
Важно признать, что, хотя производство железа имело большое влияние на Африку как в культурном плане в торговле и экспансии (Martinelli, 1993, 1996, 2004), так и в социальном плане в верованиях и ритуалах, существуют большие региональные различия. Большая часть доказательств культурной значимости исходит из практик, которые до сих пор применяются в различных африканских культурах. Этнографическая информация была очень полезна для реконструкции событий, связанных с производством железа в прошлом, однако реконструкции могли быть искажены со временем и под влиянием исследований антропологов.
Контроль над производством железа часто осуществлялся самими металлургами или «центральной властью» в более крупных обществах, таких как королевства или государства (Баррос 2000, стр. 154). [51] Считается, что спрос на торговлю привел к тому, что некоторые общества работали только плавильщиками или кузнецами, специализируясь только на одном из многих навыков, необходимых для производственного процесса. Вполне возможно, что это также привело к тому, что торговцы стали специализироваться на транспортировке и торговле железом (Баррос 2000, стр. 152). Однако не каждый регион получил выгоду от индустриализации производства железа, другие создали экологические проблемы, возникшие из-за массовой вырубки лесов, необходимой для производства древесного угля для заправки печей (например, экологический кризис в регионе Мема (Holl 2000, стр. 48)).
Железоплавильщики и кузнецы получали разный социальный статус в зависимости от своей культуры. Некоторые из них были ниже в обществе из-за аспекта ручного труда и связи с колдовством, например, масаи и туареги (Childs et al. 2005, стр. 288). В других культурах эти навыки часто передаются из поколения в поколение и получают высокий социальный статус (иногда даже считается колдуном) в своем сообществе. Их мощные знания позволили им создавать материалы, на которые полагалось все сообщество. В некоторых общинах считалось, что они обладают такими сильными сверхъестественными способностями, что их почитали так же высоко, как короля или вождя. Например, при раскопках королевской гробницы короля Ругиры (Великие озера, Восточная Африка) были обнаружены две железные наковальни , установленные у его головы (Childs et al. 2005, стр. 288 в Herbert 1993: ch.6). В некоторых культурах мифические истории были построены вокруг железоплавильного завода, подчеркивая их божественное значение.
Процесс плавки часто проводился вдали от остального сообщества. Кузнецы участвовали в ритуалах, призванных стимулировать хорошее производство и отгонять злых духов, включая песни и молитвы, а также раздачу лекарств и жертвоприношения. Последние обычно ставили в саму печь или закапывали под основание печи. Их примеры восходят к раннему железному веку в Танзании и Руанде (Шмидт, 1997, Чайлдс и др., 2005, стр. 293). [52]
Некоторые культуры связывали сексуальную символику с производством железа. Плавка металла была связана с плодородием их общества. Производство цветков сравнивали с зачатием и рождением человека. Вокруг этого процесса существовали сексуальные табу. Процесс плавки осуществлялся исключительно мужчинами и зачастую вдали от села. Прикосновение женщин к любому из материалов или присутствие рядом с ними могло поставить под угрозу успех постановки. Печи также часто украшали в виде женщины, матери цветов. [53]