На поверхности металлических археологических находок зачастую образуются различные по цвету благородные патины. Наибольший интерес из них представляют черные патины, обладающие стеклообразным блеском. Обычно они образуются на бронзовых литых зеркалах, на 20-28 % состоящих из олова, которые в древности считались сакральными предметами.
Черная патина устойчива в коррозии, она защищает зеркала от разрушения в земле, поэтому некоторые ученые решили, что патина искусственно создана людьми, также есть мнение, что она все же имеет естественное происхождение.
Отсутствие единой точки зрения по этому вопросу связано с наличием большого количества китайских зеркал с черной патиной, которые хорошо изучены.
Зеркала же, найденные в других районах, например, сарматские литые высокооловянные «черные» зеркала, обнаруженные на территории Северного Кавказа, почти не изучены.
Попытку изучить структуру и состав благородной черной патины на сарматских зеркалах, созданных в период от рубежа нашей эры до II-IV в. н. э., предприняли И. Г. Равич, Л. Б. Бер, Т. А. Мухина. Результаты исследования они изложили в статье «Исследование микроструктуры и состава благородной черной патины на миниатюрных зеркалах сарматского времени».
Объектом исследования стала группа меотских и сарматских зеркал двух типов – с боковой ручкой и с петелькой в центре диска, покрытых глянцевой черной патиной.
Высокооловянные «черные» зеркала сарматов
Сарматские зеркала были найдены в кургане Чернышев недалеко от Краснодара в могильнике Ясенева Поляна. Это небольшие по диаметру изделия (всего 3,5-5 см).
Древние мастера изготавливали их посредством литья в каменную или глиняную форму.
Сарматские зеркала хорошо отполированы, с обратной стороны их украшали различными орнаментами, связанными с культом Солнца.
Рисунок 1. Зеркало «ольвийского» («борисфенитского») типа. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Некоторые зеркала были сломаны, это позволило провести металлографическое исследование их микроструктуры и состава.
Объектами изучения стали 20 зеркал с черной патиной. Выяснилось, что все они изготовлены из бронзы, содержащей 23-28 % олова. Во всех случаях образование патины связано с появлением на поверхности изделий тонкого серого слоя (толщиной 10-30 микрон). Слой имеет однородный состав, никаких признаков металлического строения в нем не обнаружили.
Черная патина: состав и причины образования
В результате исследования состава поверхности фрагментов двух разбитых зеркал, содержащих 23 % и 28 % олова, выяснилось, что патина в основном состоит из олова (73 %). Также она содержит 9 % меди, 14,6 % железа, 2,6 % кремния. Кроме того, в ее составе были обнаружены следы алюминия, серы, фосфора.
Полученные данные о составе черной патины сарматских зеркал совпали с результатами исследований «черных» китайских и римских зеркал.
Сторонники естественной теории происхождения черной патины считают, что она образуется в кислых почвах. Отмечается, что такие находки были найдены в кислых почках Южного Китая.
Ученые изучили слой почвы, найденный на одном из изделий из кургана Чернышев. Оказалось, что основой почвы является кварц, в котором содержится большое количество железа — 11—18 %, доля содержания в ней алюминия составляет 14-17 %, кальция – 5-15 %. Почва была слабокислой.
Полученные данные навели исследователей на мысль о том, что, возможно, черная платина, образуется в слабокислых песчаных почвах, обогащенных железом.
Следствием почвенной коррозии являлись «вымывание» меди с поверхности зеркала и ее переход в растворимые соли, а также переход элементов почвы (железа, кремния, алюминия) в изделие.
Дополнительным подтверждением данного предположения является то, что зеркала с черной патиной находят на определенных территориях. В основном это могильники меото–сарматской культуры, расположенные недалеко от Краснодара.
Среди других зеркал с аналогичным составом, найденных в сарматских могильниках Нижнего Дона, а также в более поздних памятниках аланской и хазарской культур, расположенных в бассейне Дона и в Поволжье, артефакты с черной патиной встречаются редко.
В ходе изучения микроструктуры некоторых находок выяснилось, что области черной патины иногда находятся не в наружном, а во внутреннем слое изделий. Искусственно это сделать невозможно.
Еще одним аргументом в пользу предположения о естественном происхождении черной патины является то, что она полностью покрывает разрушенные в почве фрагменты зеркал в местах их излома.
Все это доказывает, что черная патина сарматских зеркал образовалась в процессе их почвенной коррозии.
