- в северной части раскопа (квадрат 6Д) под выкидом и отвалом локализовался слой черного гумусированного грунта с четкой верхней и «рваной», перетекающей в материк, нижней границей (погребенная почва);
- в центральной части раскопа оконтурилось заполнение шахты, представленное гумусированным грунтом, на разных глубинах разной размерности и насыщенности щебнем серпентинитов;
- материк имеет различные характеристики: в северной трети раскопа (квадрат 6Д, полоса вдоль северной бровки квадрата 5Д) он имеет вид желтой супеси с мелким серым щебнем серпентинитов; на остальной территории раскопа (большая часть квадрата 5Д, квадраты 4Д и 3Д) материк представлен тонким слоем мелкого щебня светло-серых выветрелых серпентинитов и их коренными выходами, имеющими основное направление по линии СВ-ЮЗ.
На уровне материка были исследованы углубленные объекты - древние горные выработки: шахта и серия ям небольших размеров (см. рис. 3).
Шахта. Раскопом была вскрыта западная половина шахты (Объект № 1). Шахта представляет собой вертикальную горную выработку, проложенную в древности с поверхности земли по направлению залегания руды. Шахта имеет ширину ствола 2-3 м, в верхней части расширяется в виде воронки вверх до 4 м на уровне материка. Северная стенка шахты практически строго вертикальная, прорубленная в коренных породах серпентинитов. Южная стенка представлена пологим спуском в шахту со слоем образовавшейся осыпи из обломков коры выветривания по серпентинитам. Глубина шахты осталась невыясненной, раскопки остановлены на глубине 6,5 м от современной поверхности (-720 от нулевого репера).
В заполнении шахты можно выделить несколько слоев. Верхний горизонт представлен гумусированным грунтом темно-коричневого цвета со щебнем серпентинитов. Под ним - слой очень рыхлого материала бурокоричневого цвета, содержащий крупный щебень серпентинитов (5-10 см) и обломки медно-магнетитовой руды. Еще ниже локализовались слои, содержащие более мелкий щебень серпентинитов (1-3 см) и состоящие в значительной степени из материкового песка и суглинка в смеси с гумусом (см. рис. 3, Б).
Характер заполнения шахты свидетельствует о том, что выработка была забутована в древности переотложенным щебнем отработанной породы. На краю шахты на глубине 20 см от современной поверхности в слое темно-серого гумусированного грунта были обнаружены развалы двух керамических сосудов кашинской культуры раннего железного века (см. ниже).
Ямы. Раскопом также были исследовано 5 углублений, сооруженных в коренных выходах серпентинитов глубиной 0,3-0,8 м. Вероятно, это были небольшие выработки, оставшиеся после выборки маломощных поверхностных рудных прожилков. Рядом с ямами фиксируются невыбранные прожилки окисленных медных руд мощностью 1-3 см.
Штольня в борту карьера. К юго-западу от шахты, с внутренней стороны южного отвала, локализовалась яма подпрямоугольной формы, образованная в результате грабительской деятельности любителей нелегального сбора минералов («хитников»). Зачистка бортов этой грабительской современной ямы позволила выявить еще одно древнее горнопроходческое углубление в борту основного карьера (Объект № 7). В коренных породах склона карьера был сооружен петляющий лаз, отражающий, по-видимому, форму залегания выбранного горняками рудного тела. В верхних горизонтах на уровне материка лаз имеет овальную форму шириной 1,2-1,5 м и вертикальное направление. Ниже выработка сужается до 80 см, плавно наклоняясь и приобретая горизонтальный выход шириной 1,2 м, ориентированный в западном направлении (рис. 4). Над выходом оставлен «навес» в виде массивного останца серпентинитов толщиной около 1 м со следами медной минерализации.
Рис. 4. Штольня в борту карьера: 1 - вид с запада; 2 - медная минерализация в борту карьера
С большой долей вероятности можно предположить разновременный характер вышеперечисленных объектов рудника. На это указывают, во-первых, гумусные прослойки в стратиграфии отвалов, представляющие собой, вероятно, слои погребенной почвы, которые образовались в результате перерывов в разработке рудника. Во-вторых, различны между собой грунты заполнения шахты (Объект № 1), штольни (Объект № 7) и отвалов основного карьера.
Ранее считалось, что для Южного Зауралья в бронзовом веке характерен исключительно карьерный способ добычи [11. С. 192]. Раскопки позволили выявить вертикальные выработки, засыпанные в древности и не фиксируемые с поверхности. Морфология данных объектов, по всей видимости, связана с особенностями залегания медных руд.
Минералогическая характеристика рудной базы
Основными минералами меди Новотемирского проявления являются малахит, азурит и хризоколла (рис. 5). В рудах они встречаются часто совместно, в различных соотношениях. В целом на проявлении можно выделить следующие типы медных руд:
1) окисленные (малахитовые и хризоколловые) руды в серпентинитах;
2) окисленные медные руды, связанные с родингитами (малахит, азурит, хризоколла);
3) медно-магнетитовые руды, встречаются массивные, полосчатые и вкрапленные разновидности, акцессорным минералом является халькопирит.
По данным рентгенофлуоресцентного анализа, содержание меди в рудах может варьировать в пределах 3,61-17,75 %. Среди нерудных минералов распространены минералы группы серпентина, тальк, хлорит, реже - тремолит и андрадит.
Рис. 5. Типы окисленных медных руд Новотемирского рудника: А - окисленная руда в серпентините (малахит, хризоколла); Б - окисленная руда в серпентините (азурит, малахит, хризоколла), В-медно-магнетитовая руда
новотемирский рудник отвал
Среди вторичных гипергенных рудных минералов меди распространены малахит, азурит и хризоколла. Среди редких оксидов меди отмечается делафоссит. Часто медь сорбируется на гидроксидах железа. Хризоколла и карбонаты меди образуют прожилки, выполняют поры и пустоты. Гипергенные минералы мышьяка крайне редки, выявлены одиночные находки недиагностированных арсенатов размером несколько микрон.
В азурите редко встречаются незначительные вкрапления минералов серебра - акантита и иодаргирита. Вторичные сульфиды меди - халькозин и ковеллин - достаточно редки.
С глубиной появляются первичные сульфидные минералы, представленные халькопиритом, пентландитом. Реже распространены борнит, арсениды никеля, а также сульфоарсениды никеля и кобальта. Судя по остаткам руд, встреченных в отвалах, халькопирит и пентландит входили в состав редковкрапленных руд с прожилками и пятнами вторичных минералов меди.
Судя по характеру первичной минерализации, руды Новотемирского проявления обладают мышьяк-никель - медной спецификой. Руды подвержены гипергенным преобразованиям, но в небольших количествах первичные сульфиды встречаются в качестве реликтовых. В целом гипогенная минерализация представлена сульфидами меди и железа, сульфидами и сульфоарсенидами никеля и кобальта, арсенидами никеля. Из вторичных минералов широко представлены гидроксиды железа, карбонаты меди и хризоколла. По визуальной оценке хризоколла распространена чаще, чем малахит, и является главным гипергенным минералом меди [12].
По технологическим типам обнаруженные руды можно разделить на окисленные и полуокисленные. Окисленные руды распространены в верхней части зоны окисления и были доступны на ранних этапах отработки рудника. Полуокисленные руды обычно располагаются на уровне грунтовых вод [13]. Вместе с этим в сухой период, при отсутствии обводнения центра карьера, при расчистке борта карьера глинистый материал становился влажным, что указывает на близость грунтовых вод. Все это дает основание предполагать, что в более поздние этапы отработка велась уже на уровне колебания грунтовых вод и проводилась сезонно в период межени.
Вещевой комплекс
Исследованная территория памятника содержит немногочисленные, но яркие и информативные остатки человеческой жизнедеятельности прошлых эпох. В северной части раскопа под крупнощебенистым выкидом из шахты были обнаружены фрагментированные кости крупного и мелкого рогатого скота, зуб мелкого рогатого скота (37 экз. общим весом 207 г., определения Л.Л. Гайдученко), а также мелкие фрагменты древесного угля. Фрагменты костей были найдены в верхнем гумусном горизонте в шести метрах к северу от шахты и в насыпи южного отвала. Вещевой ряд памятника представлен керамическими сосудами, фрагментом керамического изделия неясного назначения, целыми и фрагментированными каменными орудиями.
Керамика
Рис. 6. Артефакты из культурного слоя рудника Новотемирский:
1 - фрагмент изделия (тигель?); 2 - фрагмент сосуда бронзового века; 3-4 - сосуды кашинской культуры; 5-6 - орудия горного дела; 1-4 - керамика; 5-6 - камень (песчаник)
При зачистке юго-западной траншеи (№ 1) был найден фрагмент керамики (рис. 6, 2). Шейка лепного керамического сосуда обнаружена в насыпи отвала, близко к внутренней части, на погребенной почве в слое рыжевато-коричневого щебенистого грунта с обломками серпентинитов размером 2-5 см, бурых железняков и медных рудами. Размеры фрагмента 4,2 х 3 см, толщина 0,8 мм. Цвет темно-серый, черепок плотный, в формовочной массе примесь талька. Шейка сосуда прямая, венчик прямой, срезан ножом. Внешняя поверхность повреждена, внутренняя хорошо залощена, фиксируются тонкие горизонтальные борозды - следы заглаживания. По совокупности характеристик данный фрагмент керамического сосуда отнесен к бронзовому веку.
У северного края шахты в верхнем черном гумусированном грунте были обнаружены развалы двух сосудов. Сосуд № 1 (рис. 6, 4) - круглодонный, с резко отогнутой шейкой и внутренним «ребром», диаметр шейки сосуда 31 см, высота шейки 4 см. Шейка украшена бюрдюрным орнаментом в виде тройного горизонтального зигзага между горизонтальных линий. Орнамент выполнен крупнозубым гребенчатым штампом. По внешнему срезу венчика нанесены неглубокие подтреугольные пальцевые вдавления. Сосуд был разбит в древности, о чем свидетельствует обнаружение его фрагментов без свежих сломов.
Сосуд № 2 (рис. 6, 3) - круглодонный, с резко отогнутой шейкой и внутренним «ребром», диаметр шейки сосуда 22,7 см, высота шейки 4 см. По шейке нанесен бордюрный орнамент в виде разреженных вертикальных отпечатков крупнозубого гребенчатого штампа между горизонтальными линиями, выполненными более мелким гребенчатым штампом. На внутренней стороне тулова сосуда сохранился пригар, по которому методом 14С УМС-датирования получена дата I в. до н. э. - I в. н. э. (рис. 7).
Рис. 7. Вероятностные интервалы калиброванных радиоуглеродных датировок материалов из культурного слоя рудника Новотемирский
Для изготовления сосудов № 1 и № 2 использовалась формовочная масса, составленная по сложному рецепту «глина + дресва тальковая + шамот + выжимка». Заглаживание поверхностей сосудов осуществлялось деревянными ножами или шпателями и пальцами. Внешние поверхности изделий после заглаживания и нанесения орнамента подвергались лощению (сосуд № 1) или уплотнению (сосуд № 2) орудиями с твердой гладкой рабочей поверхностью. Сосуды обжигались в условиях окислительной атмосферы, при доступе кислорода, и испытывали воздействие температур каления (не ниже 650 °С) в течение достаточно длительного времени, в результате чего прокалились на всю толщину черепка. Анализ орнаментальных композиций и формообразующих признаков позволяет с полной уверенностью отнести эти сосуды к кашинской культуре [14].
Каменные орудия
В насыпи южного отвала при раскопках штольни, а также в раскопе в слое выкида крупного щебня серпентинитов из шахты были обнаружены каменные орудия (3 целых изделия и 16 фрагментов). Два орудия (рис. 6, 5, 6) имеют подпрямоугольную форму, длина 21 и 24 см. В средней части орудий располагается незначительно выраженный желоб, изготовленный при помощи техники пикетажа, с характерной стертостью от использования на краях. Рабочая поверхность орудий находится в торцевой части, имеет выбоины. Можно предположить, что функциональное назначение орудий заключалось в раскалывании и дроблении крупных кусков вмещающей породы. Третье орудие имеет округлую форму, его диаметр равен 13 см, вес 1,5 кг. Рабочая поверхность находится в боковой части орудия. Вероятно, изделие также выполняло ударные функции.
Все орудия изготовлены из одинаковой породы. Из обломка первого орудия (рис. 6, 5) изготовлен прозрачный шлиф для изучения в проходящем свете. Изделие сложено песчаником с опаловым цементом. Обломочный материал составляет 80 % от объема образца и представлен в основном кварцем, редкими зернами полевого шпата и единичными зернами рутила и мусковита. Зерна кварца хорошо окатанные, сортировка зерен средняя (размер 50-500 мкм). Зачастую зерна трещиноватые, по трещинам развивается опал. Цемент опаловый составляет 20 % от объема образца, окрашен оксидами и гидроксидами железа. Встречаются редкие, частично измененные (серицитизированные) зерна полевого шпата.
Минеральный состав породы, и ее текстурно-структурные особенности, выраженные содержанием зерен кварца в опаловом цементе, обеспечивают высокую твердость и прочность изделий. Это делает возможным успешное многократное использование крупного обломка этой породы в качестве ручного ударного орудия. Можно констатировать приносной характер песчаника, из которого изготовлены данные предметы. Песчаники развиты на некотором отдалении от Ново - темирского рудника, они входят в состав Сухтелин - ской и Березинской толщ, расположенных к северу и к востоку от рудника соответственно [15].
Керамическое изделие представляет собой фрагмент краевой части уплощенного предмета с закругленным боковым краем, размером 6,3 х 2,3 х 2,5 см. Цвет красно-коричневый, в формовочной массе примесь талька. Функциональное назначение определить затруднительно, однако можно предположить использование данного предмета в качестве закраины плоской плавильной чащи (тигля), либо керамической литейной формы.