Сохранность оружия терракотовой армии Цинь Шихуанди обеспечили свойства почвы

Удивительную сохранность бронзового оружия знаменитой терракотовой армии Цинь Шихуанди обеспечили свойства почвы

Хорошей сохранности металла также способствовало высокое содержание в сплаве олова.

С момента открытия гробницы первого императора Китая Цинь Шихуанди в 1970-х гг. археологи обратили внимания на высокую степень сохранности бронзовых деталей оружия терракотовых воинов. Хотя деревянные рукояти и древки давно истлели, наконечники копий, стрел, мечи, топоры, клевцы и другие предметы вооружения остались блестящими, острыми и не имеют следов коррозии. Долгое время исследователи объясняли это примесью хрома, обнаруженной в бронзе, и даже предполагали, что в древнем Китае была изобретена технология хромирования для защиты металла от коррозии, которая в Европе появилась лишь в XX веке.

Сотрудники Университетского колледжа Лондона и Музея мавзолея императора Цинь Шихуанди в Сиане изучили наконечники и хвостовики стрел, лезвия и рукояти мечей, части спусковых механизмов арбалетов — всего 464 предмета. Их проанализировали с помощью рентгенофлуоресцентной спектроскопии, рамановской спектроскопии и сканирующей электронной микроскопии.

Ученые обнаружили соединения хрома только на 37 образцах (в 8% исследованных образцов), причем в основном на рукоятках и спусковых крючках арбалетов, а не на лезвии мечей или наконечниках стрел. При этом никакой корреляции между их присутствием и сохранностью оружия не было. Авторы исследования не нашли соединений хрома ни в почве, ни в разноцветных пигментах, которыми покрывали части статуй и фрагменты внутреннего убранства мавзолея. Зато следы хрома обнаружились в лаке, которым покрывали поверхности, перед тем как нанести на них пигменты. Ученые предположили, что лак наносили не только на терракоту, но и на деревянные части оружия, чтобы предохранить их от разложения. В этом случае лак попадал и на металлические части оружия, которые находились рядом с деревянными поверхностями.

Взамен гипотезе о древнем хромировании металла, ученые предложили новое объяснение, согласно которому ведущую роль в обеспечении сохранности сыграли присутствие в сплаве олова и особенности местной почвы.

Образцы почвы, взятые на месте раскопок, имеют слабую щелочную реакцию (pH 8,1 и 8,5) и содержат мало органических веществ. Размер почвенных частиц сравнительно маленький, что препятствует аэрации и проникновению влаги. Сочетание этих признаков оказалось оптимальным для сохранения металлических изделий.

Свои предположения исследователи проверили экспериментально, поместив бронзовые пластинки в образцах почвы в камеру, где создавались условия для ускоренного старения материала. Образцы, находившиеся в слабощелочной почве, взятой непосредственно с места раскопок, остались в неизменном виде, тогда как контрольные образцы, помещенные в почву с кислой реакцией (pH 5,9), продемонстрировали признаки коррозии.

Также ученые подробно изучили наконечники стрел из гробницы Цинь Шихуанди и установили, что те из них, у которых в бронзе было повышено содержание олова, сохранились лучше. Как показали другие исследования, в бронзах с высоким содержанием олова на поверхности образуется обогащенный оловом слой, который препятствует коррозии.

«Высокое содержание олова в бронзе, технология закалки и особый характер местной почвы могут объяснить замечательную сохранность оружия. Но возможно, что династия Цинь разработала таинственный технологический процесс и это заслуживает дальнейшего изучения», — заявил один из авторов исследования Сючжэнь Ли из Института археологии Университетского колледжа Лондона.

Источник: The History Blog