Памятники железного века Кемондо или KM2 и KM3 — это сложные промышленные археологические памятники раннего железного века в округе Кемондо, сельский округ Букоба , регион Кагера , Танзания , раскопанные группой под руководством археолога Питера Шмида в конце 1970-х и 1980-х годов. Целью раскопок было лучшее понимание процесса выплавки железа и его ритуальных аспектов в Восточной Африке . На памятниках KM2 и KM3 Шмидт проверил гипотезу о том, что высокая температура горения печей, которая, как было обнаружено, составляет от 1350 до 1400 °C (2460–2550 °F), была вызвана предварительным нагревом воздушными струями. Предварительный нагрев был предложен как отличительная черта африканских методов выплавки раннего железного века на основе этнографических наблюдений за народом хайя на северо-западе Танзании. [2]
Участок KM2 расположен на высоте 14 м (46 футов) над озером Виктория на холме в 500 м (1600 футов) к западу от портового сооружения залива Кемондо. Он был обнаружен в начале 1977 года танзанийским членом команды Питера Шмидта, когда он шел по недавно открытой поверхности дороги, которая была открыта как часть новой подъездной дороги к порту залива Кемондо. [3]
Участок KM3 расположен в 1 км (0,62 мили) к югу от KM2 и находится на высоте 75–85 м (246–279 футов) над озером Виктория. Он был обнаружен во время обследования деревни танзанийским инспектором, который заметил печные кирпичи на главной тропе, пересекающей участок. [3]
Радиоуглеродные даты с участка KM2 получены из древесного угля , найденного под кирпичами печи или шлаком в более глубоких стратиграфических зонах печных ям. Радиоуглеродные даты KM2 показывают, что существует 4 различных периода использования участка: первый — период заселения, который охватывает период с 300 по 200 гг. до н.э.; второй — индустриальный период в 100-200 гг. н.э., после которого следует перерыв в 200-300 гг. н.э.; третий — в 400-500 гг. н.э.; и четвертый приходится на период с начала 600 г. н.э. до начала 700 г. н.э. [3]
Все 10 дат стоянки KM3 получены из ям для печей. Даты показывают, что на стоянке KM3 есть три периода использования: первый период представлен двумя смежными печами, которые датируются 100-200 гг. н. э. (или между 50 г. до н. э. и 250 г. н. э.); второй в течение 300 г. н. э., когда производство железа производилось только в одном эпизоде на стоянке KM3 и полностью отсутствовало на стоянке KM2; и третий в 400-500 гг. н. э., который также был активным периодом на стоянке KM2, но концом выплавки железа на стоянке KM3. В течение последнего периода использования KM2 в 600-700 гг. н. э. стоянка KM3 не использовалась для производства железа. [3]
В KM2 были раскопаны основания 13 целых и 2 нарушенных печей раннего железного века вместе с большой промышленной мусорной ямой и железными артефактами. Чаши печей были выложены землей из термитников , а шахта печи была построена из кирпичей. Средний диаметр печей составляет 93,6 см (36,9 дюйма), [4] варьируясь от 86 до 103 см (34–41 дюйм) в диаметре, причем 10 из 11 печей имеют диаметр от 93 до 103 см (37–41 дюйм). [5] В KM2 большое количество промышленного мусора и бытовой керамики было сброшено в мусорную яму вместе с выброшенными печными кирпичами, шлаком , фурмами, железными фрагментами и древесным углем . [5]
На участке KM3 находятся шахты, шлаковые отвалы, участки переработки руды, промышленные свалки отходов и плавильные печи. [4] Плавильные печи были в изобилии, хотя недавние методы ведения сельского хозяйства в центре промышленного участка повредили некоторые печи. Печи KM3 более последовательны по конструкции и содержанию, чем ямы печей KM2. Чаши печей больше и более равномерны по размеру, чем печи KM2, со средним диаметром 113,8 см (44,8 дюйма), варьируясь только между 112–116 см (44–46 дюймов). [5] Средняя глубина 28 см (11 дюймов) среди ям печей KM3 значительно больше, чем средняя глубина 18 см (7,1 дюйма) в KM2, разница, приписываемая более полной сохранности в KM3. [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, части фурм , а также некоторую домашнюю керамику. [3]
Предварительный нагрев воздушного дутья позволил печам достичь более высоких температур сгорания, что значительно повысило топливную эффективность в процессе производства железа. Питер Шмидт заметил, что хайя на северо-западе Танзании использовали практику предварительного нагрева, помещая фурмы внутрь своих печей, что приводило к горячему воздушному дутью. [2] Изучение стоянок KM2 и KM3 позволило собрать более определенные доказательства существования доисторических фурм, чтобы определить, как и когда в Африке развивалась технология предварительного нагрева железа.
Фурмы, используемые внутри плавильной печи, должны быть изготовлены из глины, которая является высокоогнеупорной . Теплопередача через глину должна быть достаточно высокой, чтобы нагревать воздух, проходящий 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 участке KM2 было обнаружено множество небольших фрагментов фурм с физическими характеристиками, указывающими на их присутствие внутри печей. Большинство фрагментов фурм демонстрируют убедительные доказательства своим цветом, указывающие на то, что они находились внутри доисторических плавильных печей KM2. [3]
Гипотеза о том, что предварительный нагрев развился по крайней мере к 400 году нашей эры в Африке, была подтверждена обнаружением 36 см (14 дюймов) целого или длинного участка фурмы, обнаруженного в печи 9 KM3. Фурма на 40% (14,5 см (5,7 дюйма)) смочена шлаком и остеклована, а смоченная шлаком часть имеет серый цвет, что предполагает воздействие окисления . [5] Другие физические свойства фурмы, такие как восстановление глины, также предполагают, что фурмы помещались внутри печей раннего железного века для предварительного нагрева воздушного дутья.
Небольшая куча обугленного тростника была найдена рядом с печью 3 в KM2, и поскольку чаши печи, как правило, очищаются после плавки, это служит самым прямым доказательством использования болотной травы в процессе производства железа. Этнографическое исследование народа хайя в северо-западной Танзании показывает, что болотная трава сжигается в чаше печи до тех пор, пока чаша не заполнится обугленным болотным тростником. Когда железная руда плавится над фурмами, она образует расплавленный шлак с включениями углерода. Затем шлак взаимодействует с волокнистым углеродистым слоем, образованным обожженной болотной травой, что, в свою очередь, обеспечивает чрезвычайно высокую площадь контакта углерода со шлаком для последующего науглероживания крицы. [2] Обугленный тростник также позволяет отводить шлак из зоны дутья, поскольку шлак стекает по внутренней части стеблей травы и через промежутки между тростником на дно ямы печи. [4]
60% печей KM2 были выложены термитной землей, но только одна из печей KM3 имела следы искусственной футеровки. Неясно, были ли футеровки печей не столь распространены в KM3 или их удалили из печей. [3] Земля термитного кургана более огнеупорна, чем обычная почва, потому что термиты выбирают зерна кварцевого песка из подпочвы для строительства своих курганов. Почва термитного кургана используется в качестве изоляции и применяется из-за ее устойчивости к сплавлению со шлаком. [4]
Из 15 печных чаш, раскопанных на участке KM2, шесть имели небольшое отверстие в полу. [4] Этнографические данные свидетельствуют о том, что плавильщики железа выкапывали отверстия в своих печах, чтобы поместить в них магические приспособления или ритуальные лекарства. Иногда эти ритуальные предметы использовались для повышения производительности или защиты от зловещих сил, которые могли бы нарушить плавку. Свойства ритуальных материалов — это те, которые плавильщики надеялись придать железному крицу.
Из семи печей, раскопанных в KM3, только печь номер 8, датируемая 100 г. н.э., показала доказательства ритуальной модификации. В полу печи была обнаружена небольшая яма, в которой находился кусок доисторического железного крица высотой 6 см, который, как было показано, не имел никакого отношения к технологической работе печи. [5] Более поздний металлургический анализ железного крица показал доказательства того, что кусок железа был получен в процессе плавки, в результате которой образовался большой, плотный, относительно свободный от шлака криц. Размещение этого необработанного железа в яме вызывает этнографическое сравнение с ритуалами плавки железа, которые обеспечивают производство высококачественного железа, имитирующего атрибут ритуального устройства. [3]