Grīviņš, Valters. Metālu kausēšana un ieguve Latvijas teritorijā no bronzas laikmeta līdz jauno laiku sākumam. Historia.lv (28.09.2016.)

Pievienoja: 
Valters Grīviņš, 28.09.2016

Senākie Latvijas teritorijā zināmie metāla priekšmeti ir divi, ar zaļganu patinu klāti Zvejnieku kapulauka 277. kapa piedevās atrastie vara riņķīši. Kapa radioaktīvā oglekļa datējums ir 5545 (+/- 65) gadi, – tātad agrā neolīta beigas vai vidējā neolīta sākums. Tomēr nav nekādu liecību, ka šie priekšmeti būtu izgatavoti uz vietas. Visdrīzāk tie ir ievesti no eneolītiskās Centrālās vai Dienvideiropas, kur cilvēki metālu sāka apstrādāt jau IV gadu tūkstotī pirms mūsu ēras.

Latvijā senākās liecības par bronzas kausēšanu ir iegūtas Lagažas apmetnē Lubāna līdzenumā. Tur, starp pavarda akmeņiem atrada fragmentus no vismaz četriem māla tīģeļiem. Pie viena no tiem bija metāla piliena atliekas, kuru analīze noskaidroja, ka tā ir bronza ar 3% alvas piejaukumu. Ilze Loze apmetni datē ar II g.t.p.m.ē. otro un trešo ceturksni, resp. agro bronzas laikmetu Latvijas arheoloģijas hronoloģiskajā periodizācijā. Uz to pašu vai nedaudz agrāku laiku attiecās arī Kretonas 1C apmetnē Austrumlietuvā atrastā akmens divpusīgā lejamveidne un māla tīģeļu fragmenti.

Detalizētākai agrā bronzas laikmeta (1800.–1100. g.p.m.ē.) metālapstrādes raksturošanai pagaidām vēl nav pietiekami daudz arheoloģiskā materiāla. Tomēr savrupatradumos iegūto priekšmetu Austrumbaltijai raksturīgās formas liecina par to izgatavošanu uz vietas.

Jau daudz plašāka informācija pieejama par vēlo bronzas (1100.–500. g.p.m.ē.) un senākās dzelzs (500.–1. g.p.m.ē.) laikmetu.  Šajā laikmetā līdztekus iepriekš izplatītajām un dabā šodien grūti konstatējamām atklātā tipa lauka apmetnēm parādījās nocietinātas dzīvesvietas pilskalni. Latvijas teritorijā zināmi ap 100 vēlajā brozas laikmetā izveidotu pilskalnu. Dažos no tiem (Ķivutkalns, Vīnakalns, Mūkukalns, Brikuļi) veikta pilnīga arheoloģiskā izpēte, kā rezultātā iegūtas arī plašas ziņas par bronzas apstrādi.

Bronza kausēta māla tīģeļos. Tīģeļi ir dažādas formas un izmēra, gatavoti no devona māliem, tos liesinot ar smiltīm vai sīkiem zvirgzdiem. Zināmo tīģeļu tilpums ir no 30 līdz 400 kubikcentimetriem. Tas nozīmē, ka vienā reizē varēja izkausēt līdz pat 2 kg bronzas.

Tīģeļu karsēšana notikusi pavardos. Nekādas īpašas kausējamās krāsnis agro metālu laikmeta apdzīvotajās vietās nav atrastas.

Priekšmetu izgatavošanai no izkausētā metāla izmantoja lejamās veidnes. Pilskalnos atrastās veidnes ir divu tipu – saliekamās, kuras varēja lietot atkārtoti un gaistošās, kuras, lai izņemtu gatavo priekšmetu, bija jāsasit.

Ap 500. g.p.m.ē. Latvijas teritorijā sāka parādīties pirmie dzelzs priekšmeti, daļa no kuriem, izmantojot ievesto dzelzi, tika izgatavoti uz vietas.

Tomēr, līdz pat agrā dzelzs laikmeta sākumam, kad Baltijas iedzīvotāji ēru mijā iemācījās iegūt dzelzi no vietējās purva rūdas, limonīta, dzelzs priekšmetu nozīme saimniecībā bija neliela.

Līdz šim plašākā izpētītā dzelzs ieguves vieta agrajā dzelzs laikmetā (1.–4. gs.) ir Plāteres Spietiņu apmetne. Tur atklāja sešas šahtas tipa dzelzs ieguves krāšņu paliekas, kuras koncentrējās apmetnes dienvidu daļā, apmēram 20x20 m lielā laukumā.

Krāsns izbūvei Spietiņos zem augsnes kārtas dolomītā izkala nelielu padziļinājumu, kuru izklāja ar māliem un ievietoja gludu laukakmeni krāsns grīdai. Virspusē no māliem mūrēja cilindrisku krāsni ar 20–30 cm biezām sienām un šahtu ap 30 cm diametrā. Krāsns priekšā dolomītā izveidoja muldasveida padziļinājumu, bet krāsnī – 15–20 cm lielu caurumu gaisa pievadīšanai un sārņu izlaišanai. Krāsns šahtā kārtu kārtām lika kvēlojošas kokogles un rūdu. No augšas krāsni aizmūrēja, atstājot tikai nelielu spraugu gāzu izplūdei. Kad aptuveni pēc pusstundas trešdaļa ogļu sadega un šahtas pildījums nosēdās, to no augšas atkal piepildīja ar oglēm un rūdu. Tā varēja darīt vairākkārt.

Lai sasniegtu dzelzs kušanai nepieciešamo 1200–1400 grādu temperatūru, no apakšas krāsnī ar plēšām sūknēja gaisu. Dzelzs sāka reducēties jau 500 grādu temperatūrā, taču aktīvāk šis process noritēja sasniedzot 900 grādu karstumu.

Reducējusies dzelzs pamazām slīdēja uz šahtas lejasdaļu, bet tukšie ieži karstumā izkusa un kā sārņi nogulsnējās šahtas apakšā, no kurienes tos laiku pa laikam izlaida sārņu  bedrē.

Kad krāsns bija izkurējusies to atlauza un izņēma ārā šahtas augšējā daļā izveidojušos nenoteiktas formas mīkstas jēldzelzs gabalu, kas vēl bija pārklāts ar oglēm un sārņiem – kricu. Kricu vēl kvēlojošu lika uz bluķa vai akmens un ar koka vai dzelzs veseriem sita, atdalot sārņus un sablīvējot metālu kompaktākā masā. Iegūtās dzelzs kvalitāte bija vairāk vai mazāk augsta, taču sārņos palika līdz pat 59% metāla.

Bronzas kausēšanai agrajā dzelzs laikmetā agrāko bļodveida tīģeļu vietā izmantoja cilindriskas vai bumbveida formas tīģeļus ar šaurāku kaklu. Atšķirībā no bronzas laikmeta alvas bronzas, agrajā dzelzs laikmetā dominēja bronza, kuras sastāvā bija cinks.

Vidējā dzelzs laikmetā (5.–9.gs.) dzelzs ieguve un apstrāde pilnveidojās, sākās kalēju kā īpašas amatnieku kārtas specializācija.

No šī laikaposma sākuma dzelzs ieguves krāsnis pētītas Plāteres Spietiņos (3. krāsns) un Daugmales Jaunlīvēs. Jaunlīves krāsns izmēri kopā ar sārņu bedri – 60x215 cm. Atšķirībā no Spietiņu apmetnes krāsnīm, kuru pamatā bija radze, Jaunlīves krāsns būvēta uz smiltīm. Krāsns šahtas pamatakmeņa izmēri 40x45 cm. Krāsns mutes sāni izlikti ar četriem lielākiem un diviem mazākiem laukakmeņiem, pa trim katrā pusē. Mutes platums 13–20 cm. Mute pie šahtas bijusi piesegta ar divām ovālām, 14x19 cm un 19x24 cm lielām, 2–3 cm biezām akmens plāksnītēm. Krāsns mutei pieslēgusies ovāla, 60x115 cm liela, 20 cm dziļa sārņu bedre.

Jaunlīves dzelzs ieguves krāsns pieskaitāma pie virszemes cilindriskajām šahtveida plūsmas procesa krāsnīm. Lai nodrošinātu labāku vilkmi, krāsns būvēta apmetnes augstākajā daļā. 40 m attāluma no krāsns, pret Daugavu vērstās nogāzes pakājē atsedza bedri, kas izmantota kokogļu gatavošanai.

Ar 7.–8. gs. datējama dzelzs ieguves krāsns konstatēta Ķenteskalna dienvidu apmetnes nomalē. Saglabājusies bija tikai vienas sienas augšējā māla loka daļa un sārņi. Citos Ķenteskalna apmetnes izrakumu laukumos iegūtie krāšņu fragmenti ar sprauslas caurumiem un apsārņojumiem liecina par plēšu izmantošanu dzelzs ieguves procesā.

Labi saglabājusies vēlā dzelzs laikmetā (10.–13.gs.) dzelzs ieguves krāsns atsegta Asotes pilskalnā. Krāsns atrasta 10. gs. kultūrslānī. Asotes krāsns mūrēta no māla un gluda līdzena laukakmens pamata. Tās augstums sākotnēji bijis ap 1 m, bet iekšējais diametrs – 30 cm. Krāsns apakšējā daļā atradās caurums gaisa pievadīšanai un sārņu izplūdei, bet tā priekšā – bedre sārņu uzkrāšanai. Vēlā dzelzs laikmeta dzelzs kausējamās krāsnis atklātas arī Daugmales, Mežotnes, Raunas pilskalnos un citviet.

Bronzas apstrāde vēlajā dzelzs laikmetā, tāpat kā iepriekšējos periodos notika kausējot ievestu izejmateriālu. Kausēšanai izmantoja tīģeļus, kuru uzkarsēšanai bieži vien izmantoja dzīvojamo ēku pavardus un krāsnis. Par to, ka tur strādājis rotkalis var secināt pēc atrastiem tīģeļu un lejamveidņu fragmentiem, metāla atriezumiem, sagatavēm vai liešanas atlikumiem.

Arī viduslaikos, 13.–16. gs., dzelzi Livonijā ieguva no vietējās purva rūdas, to kausējot pūsmas procesa krāsnīs, kas, domājams, nedz uzbūves, nedz ražīguma ziņā daudz neatšķīrās no vēlā dzelzs laikmeta krāsnīm, kurās gaisu pievadīja ar rokām darbinātas plēšas. Par ieguves apjomiem un no vietējās dzelzs izgatavotu priekšmetu īpatsvaru Livonijā avotu ziņu trūkuma dēļ grūti spriest.

Tikai jaunajos laikos, 17. gs., nelielās pūsmas krāsnis nomainīja centralizēti organizētas un daļēji mehanizētas ražotnes, cepļi jeb manufaktūras – “dzelzsāmuri”, kas Latvijas teritorijā vēsturiski vispirms parādījās Kurzemes un Zemgales hercogistē. Pēc šobrīd historiogrāfijā pieņemta uzskata, pirmo dzelzs manufaktūru Kurzemē, Turlavā 1596. gadā dibināja hercogs Vilhelms. Tomēr plašāka un ekonomiski nozīmīgāka dzelzs ražošana Kurzemē sākās tikai 17.gs. 40.–50. gados, kad enerģiskais un saimnieciskais hercogs Jēkabs, īstenojot savam laikmetam populāro, merkantīlisma politikai raksturīgo rūpniecības un jo īpaši metalurģijas attīstību, kā arī vietējo resursu maksimālu izmantošanu, aktīvi ierīkoja dzelzs cepļus.

Dzelzs manufaktūras kompleksu veidoja domna, pūsmas krāsns vai domnica (Mastoffen, Schmelzoffen, Rennfeuer, Luppenfeuer, Massenhūtten, u.c.), mehāniskā kalve (Hammer), smēde (Schmiede), noliktavas, darbnīcas un dzīvojamās ēkas, dažviet papildinātas ar lietuvēm (Formhaus) un ieroču darbnīcām. Neatņemama manufaktūru sastāvdaļa, tās mašīnu un plēšu enerģijas avots, bija ceplim pieguļošā hidrosistēma – uzdambējumi uz upītēm un pievadkanāli ūdensratiem. Kā izejvielas izmantoja purva rūdā esošo limonītu (FeO(OH)·nH2O – tā kā dzelzs oksīda un hidroksīda formas attiecība dažādos limonīta paraugos nav konstanta, vienu precīzu sastāva formulu uzrakstīt nav iespējams) un kokogles. Pamatā izmantoja zemes virskārtai tuvu atrodamo vietējo purva rūdu, ko raka, žāvēja un pieveda dzelzs cepļiem vasarā visam gadam. Rūda saturēja 30,0–40,0% (literatūrā minēti arī 60%) Fe, rūdas fosfora (izteikts P2O5 formā) saturs bija 1,24–1,32 % Baldones dzelzs āmuros pielietotai dzelzs rūdai, 0,10–3,05% Engures dzelzs rūdai). Vietējai purva rūdai (no tās iegūtajai jēldzelzij?), lai to uzlabotu, reizēm tika jaukta klāt no hercoga Jēkaba raktuvēm Norvēģijā atvestā rūda (jēldzelzs?). Vēlāk, hercoga Frīdriha Kazimira un viņa pēcteču laikā, dzelzi vietējo Kurzemes manufaktūru produkcijas uzlabošanai pamatā, šķiet, veda no Zviedrijas.

Pie cepļiem bieži ierīkoja enkura un naglu kaltuves, lielgabalu un zvanu lietuves, šauteņu darbnīcas un virpotavas, kurās izgatavoja ieročus, būvdetaļas dzirnavām, kuģiem, dažnedažādus saimniecības priekšmetus...

Domnās, atšķirībā no pūsmas krāsnīm, varēja iegūt augstāku temperatūru un līdz ar to – šķidru dzelzi, kas, piesātinoties ar oglekli, sarežģīta ķīmiska procesa rezultātā pārtapa par čugunu. No čuguna varēja liet dažādus izstrādājumus vai arī to attīrīt jeb rafinēt, vēlreiz pārkausējot kricu ēzēs (Frischherd, Frischfeuer, Schmelzofen). Attīrīšana, atdalot no čuguna lieko oglekli, fosforu, mangānu un citus piemaisījumus bija nepieciešama, jo čuguns bija pārāk ciets un neplastisks, lai to varētu kalt. Šī procesa rezultātā ieguva dzelzs gabalus (arī sauktus Luppe), kurus vajadzīgajā formā, pa lielākai daļai stieņos, pārkala ar veseriem.

Domnas, pateicoties gaisa pievadei ar ūdens spēka darbinātām plēšām, bija lielākas par pūsmas krāsnīm, sasniedzot 8-10m lielu augstumu un, kas vēl svarīgāk, atšķirībā no pēdējām, kuras katru dienu vajadzēja uzlauzt, lai izņemtu kricu un iztīrītu no sārņiem, tās varēja nepārtraukti ilgstoši darbināt. Pēc Mārītes Jakovļevas ziņām, ilgākais zināmais domnas nepārtrauktas darbības laiks 17.gs. Kurzemē ir 19 nedēļas domnai Edu ceplī (no 1695.g. 15.oktobra līdz 1696.g. 22.februārim). Ne visās Jēkaba dzelzs manufaktūrās bija domnas, daudzviet turpināja izmantot arī pūsmas krāsnis un pārejas tipa krāsnis, t.s. domnicas. To augstums bija apmēram 4,5m.

Kā darbaspēku izmantoja ārzemju meistarus – vāciešus, valoņus, zviedrus, poļus, bet klaušu darbos – dzimtcilvēkus. Dzelzs cepļi pēc vesture.eu ziņām bija: Baldonē, Edē, Emburgā, Jelgavā, Kabiles Upesmuižā, Lutriņos, Rendā, Skrundā, Talsos, Turlavā, Engures Uguņciemā; čuguna cepļi – Vecmuižas Riežos, Biržos; tērauda ceplis – Jelgavā. Pavisam gadā izlietoja ap 10 000 mucu rūdas, ko ņēma turpat blakus: Misas upes krastā – 1800 mucu, Jaunsaules purvos – 3000 mucu, Vallē – 900 mucu, Iecavā – 100 mucu gadā. Lai dienā ražotu 6 mucas čuguna, izlietoja 72 mucas ogļu. Ieroču kaltuves un lietuves vajadzīgo dzelzi saņēma no Talsiem, pa daļai no Zviedrijas. Pēkšņais Zviedrijas iebrukums hercogistes teritorijā 1658. gada rudenī cepļus bija galīgi iznīcinājis, tā pēc 1661. gada varēja sākt atjaunot tikai lielākos dzelzs cepļus. Tā kā beigās iegūtās rūdas pašizmaksa bija augstāka, nekā tirgus cena, Fridriha Kazimira laikā, piesaistot zviedru meistarus, tos ievērojami modernizēja.

Par dzelzs cepļiem 17. gs. Vidzemē un Latgalē pētījumu pagaidām trūkst. Vietnē "Ķīmijas skolotājs" publicētā mācību materiālā, īsi atskatoties uz čuguna un tērauda ražošanas vēsturi Latvijā, teikts: "Neilgu laiku dzelzs manufaktūra darbojusies Rozēnu Dzelzsāmuros. Tie atrodas Salacas pietekas Krogupītes krastos. Tur darbojies čuguna ceplis, kas no purva rūdas un dzelzs lūžņiem ražojis čugunu un dzelzi." Šeit gan jānorāda uz vietu vārdu un topogrāfiskās lokalizācijas sajaukšanu – Dzelzāmurs, apkārtnē pazīstama dzelzs cepļa vieta, tagad arī pamesta mājvieta, atrodas nevis augšpus Staiceles, Rozēnos, bet lejup no tās, Karogupītes (nevis Krogupītes) kreisajā krastā. Tomēr, ieskatoties kartē, arī Rozēnu apkārtnē redzami gan vairāki uzdambējumi uz Salacā ietekošajām upītēm, gan arī zīmīgi vietvārdi, kas varētu liecināt par dzelzs un stikla cepļa pastāvēšanu: Ceplenieki, Plēšas, Stūrkalēji, Glāžupe, Glāži, Vecglāži. Pagaidām, kamēr šajās vietās nav veikti arheoloģiskie pētījumi un par tām nav apzināti avoti, nav arī iespējams pateikt, kad tieši darbojušās Karogupītes Dzelzāmura un iespējamās Rozēnu ražotnes – 17. vai 18. gadsimtā.

Vēl viena iespējama dzelzs cepļa un/vai jēldzelzs/čuguna kricu pārstrādes vieta – kalve nesen dabā lokalizēta netālu no Ainažiem. Gan savrupatradumi, gan vietas ģeogrāfiskais novietojums un redzamie reljefa pārveidojumi, gan arī zviedru kartogrāfu fiksētās ziņas to hipotēzes līmenī ļauj pielīdzināt Kurzemē apzinātām manufaktūru vietām, tai skaitā 2016.g. augustā projekta "Tehnoloģiju pārnese minerālo resursu izmantošanā senākos laikos" ietvaros arheoloģiski pētītai Asaru (Riežu muižas) manufaktūras vietai Vecumniekos. Līdzīgi kā Asaru manufaktūra, arī Ainažu objekts 1683.g. kartē iezīmēts kā mājvieta – smēde. Jāatzīmē arī, ka Ainažu iespējamā manufaktūras vai kalves vieta gaisa līnijā no Rozēniem un Staiceles atrodas tikai 20–25 km attālumā.

Literatūra

Arheoloģija un etnogrāfija.–Rīga, 1960.–2. laidiens.
Arheoloģija un etnogrāfija.–Rīga, 2005.–22. laidiens.
Dzelzs ceplis. Šķirklis vesture.eu.
Jakovļeva, Mārīta. KURZEMES HERCOGISTES PĀRVALDE, TERITORIJA, ROBEŽAS UN METĀLIEGUVES MANUFAKTŪRAS (1561–1795). Promocijas darbs Dr. hist. grāda iegūšanai.–Rīga, 1999.
Jakovļeva Mārīte. Kā strādāja un attīstījās Kurzemes hercogu uzņēmumi. Referāts konferencē "Jēkabpils no pagātnes līdz šodienai" Jēkabpilī 2000. gada 14. jūlijā. Vestnesis.lv, Laidiens: 19.07.2000., Nr. 263/265 (2174/2176).
Latvijas PSR arheoloģija.–Rīga, 1974.
Latvijas senākā vēsture: 9.g.t.pr.Kr.–1200.g.–Rīga, 2001. 

Reklāma