Ορυχεία και Κύπρος

Τεχνικές εξόρυξης και η κατεργασία του χαλκού  

Image

Ένας ορισμένος αριθμός δραστηριοτήτων τοποθετούνται μεταξύ της εξόρυξης του ορυκτού από το ορυχείο και τη χημική φάση της εκμετάλλευσης. Το ορυκτό όπως βγαίνει από το ορυχείο είναι ακατέργαστο, αναμεμειγμένο με άλλα μέταλλα. Η υποχρεωτική διαχώριση γίνεται με τη .θραύση, τη λειοτρίβηση και την απόπλυση.

 

Για τη θραύση χρησιμοποιείτο το γουδί, παραδείγματα δε, έχουν βρεθεί στο ορυχείο της Λίμνης, στο Λαύριο. Και σε άλλες περιοχές της Ρωμαϊκής αυτοκρατορίας. Η τεχνική αυτή χρησιμοποιείτο κυρίως για τη θραύση των θειούχων ορυκτών του χαλκού, αλλά και για το χρυσό. Ο χρυσός τελικά δεν χρειάζεται παρά τη μηχανική αυτή επεξεργασία, εφόσον μετά μπορεί να περάσει στο τελευταίο στάδιο, αυτό της απόπλυσης (Αγαθαρχίδης, σχετικά με τα χρυσωρυχεία της Αιγύπτου. Η θραύση συχνά λάμβανε χώραν στην έξοδο του ορυχείου, όπου βρέθηκαν τα κατάλοιπά της. Σε περίπτωση μεγάλης παραγωγής γινόταν χρήση μεγάλων κυλινδρικών λίθων. Σε περίπτωση όπου το ορυκτό ήταν πλούσιο μια απλή θραύση ήταν ικανοποιητική. Όταν όμως το ορυκτό ήταν πτωχό σε μέταλλο χρειαζόταν θραύση και λειοτρίβηση αρκετά προχωρημένη ώστε να μετατραπεί σε πούδρα, μέσω είδους χειρόμυλου. Μετά το στάδιο αυτό ακολουθούσε η απόπλυση που γινόταν σε σειρά από μικρές δεξαμενές, όπου τα ελαφριά μόρια διαχωρίζοντο από το βαρύ ορυκτό.

Ένα από τα καλύτερα συστήματα απόπλυσης βρέθηκε στο Λαύριο. Αντιστοιχεί σε ένα σύστημα με δεξαμενές σε διάταξη και πολυάριθμα εργαστήρια όπου συμπληρωνόταν η απόπλυση.

 

Η πυρομεταλλουργεία: «φησί δε Ερατοσθένης το παλαιόν υλομανούντων των πεδίων (Κύπρου) ώστε κατέχεσθαι δρυμοίς και μη γεωργείσθαι μικρά μεν επωφελείν προς τούτο τα μέταλλα δενδροτομούντων προς την καύσιν του χαλκού και του αργυρού, προσγενέσθαι δε και την ναυπηγίαν των στόλων ήδη πλεομένης αδεώς της θαλάττης και μετά δυνάμεων».

Στράβωνας, Γεωγραφικά, 14.685.5

 

Ο Στράβωνας περιγράφει την Κύπρο πλουσιότατη με αφθονία αγαθών, όπως θεωρείται και σήμερα. Ποια είναι η σχέση του πιο πάνω χωρίου με το χαλκό; Τις πληροφορίες αυτές ο Στράβωνας τις πήρε από το βιβλίο του Ερατοσθένη της Κυρήνης (275-195 π.Χ.) γνωστό ως Γεωγραφικός Χάρτης. Ο Ερατοσθένης, λοιπόν, παρατηρεί την αφθονία δασών στην Κύπρο. Υπήρχαν μάλλον πολύ περισσότερα δάση από ότι θα έπρεπε. Περιγράφει, επίσης, την αποκοπή των δένδρων ή την καταστροφή των δασών, για δημιουργία καλλιεργήσιμης γης, η οποία θα άνηκε πλέον σε εκείνο που την καλλιεργούσε χωρίς να πληρώνει φόρους. Επωφελείτο συγχρόνως και η μεταλλουργία, που είχε απόλυτη ανάγκη την ξυλεία για την εκκαμίνευση του χαλκού. Πότε τοποθετείται χρονολογικά το γεγονός αυτό αμφισβητείται ακόμη, για ορισμένους ανάγεται στην Ύστερη εποχή του Χαλκού, για άλλους στην 3η χιλιετία. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η Κύπρος ως μεγάλη εμπορική δύναμη, ήδη, από την Ύστερη εποχή του Χαλκού, χρειαζόταν άφθονη ξυλεία για την κατασκευή του ναυτικού της στόλου. Οι τελευταίες έρευνες που έγιναν στην Ταμασσό – Πολιτικό τείνουν να σταθεροποιήσουν την υπόθεση ότι οι μεταλλευτικές δραστηριότητες ανήκουν στην Ύστερη εποχή του Χαλκού, όπως το μαρτυρεί και το ομηρικό κείμενο που αναφέρεται στην αναζήτηση χαλκού στην Κύπρο και συγκεκριμένα στον ίδιο αυτό χώρο. Όσο για τα ομηρικά έπη είναι γνωστό ότι διαδραματίζονται κατά τη διάρκεια και μετά τον Τρωικό πόλεμο που τοποθετείται στο τέλος της ΄Υστερης εποχής του Χαλκού. Σε έρευνες τους ο Γ. Κωνσταντίνου και ο καθηγητής A. Knapp παρατηρούν ότι για μια διάρκεια 3.500 χρόνων εκκαμίνευσης υπολογίζεται παραγωγή 4.000.000 τόνων σκωρίας και 200.000 μεταλλικού χαλκού. Για την παραγωγή αυτή θα χρειάζονταν 15.000 τετρ. Χιλιόμετρα δασών που θα προμήθευαν 60.000 000 τόνους κάρβουνου. Ο Γ. Κωνσταντίνου επισημαίνει, επίσης, ότι τα δάση της Κύπρου ανανεώνονται κάθε 80-100 χρόνια, έτσι δεν θα μπορούσαν να καταστραφούν από την εκκαμίνευση του Χαλκού.

 

Τα θειούχα ορυκτά χαλκού και ο χαλκοπυρίτης απαιτούσαν μια ενδιάμεση επεξαργασία κατά την οποία γινόταν καύση του ορυκτού σε θερμοκρασία 500 – 600ο Κ, όπου ελευθερωνόταν το θείο και αφαιρείτο σίδηρο, παράγοντας έτσι οξείδια πιο εύκολα να μετατραπούν. Ο τρόπος αυτός κατεργασίας, οξειδωτική ή φρύξη, ήταν πολύπλοκος και αργός, επαναλαμβανόταν δε, πολλές φορές. Οι παραγόμενες κάθε φορά ματ –mattes –ήταν περισσότερο πλούσιες σε χαλκό, όπου τελικά περνούσε στην εκκαμίνευση. Η φρύξη γίνετο είτε σε ανοικτούς χώρους είτε σε ειδικά κατασκευασμένους ορθογώνιους χώρους που λαξεύοντο στη λάβα η οποία περιβάλλει τα χαλκούχα κοιτάσματα. Η εκκαμίνευση γινόταν σε μικρούς κάμινους κυλινδρικού σχήματος και διαμέτρου 40 – 50 εκατο. Κτίζοντο συνήθως με πέτρες των ποταμών, υπερβασικής σύστασης, ώστε να μπορούν να αντέξουν σε ψηλές θερμοκρασίες, που είναι απαραίτητες για την τήξη του μεταλλεύματος. Το είδος της πέτρας αυτής απαντάται στα υπερβασικά στρώματα του Τροόδους. Σε περίπτωση οξειδίου του σιδήρου σκοπός της καύσης ήταν να ελαττώσουν το επιπλέον νερό –οξυγόνο- που βρισκόταν στο ορυκτό. Το επόμενο στάδιο ήταν ο καθαρισμός του παραγόμενου χαλκού που επιτυγχάνετο με σειρά τήξεων. Οι τήξεις αυτές πραγματοποιούντο κάτω από ειδικές συνθήκες με προσθήκη στο τήγμα των συλλιπασμάτων και με ελεγχόμενη θερμοκρασία.

 

Το ορυκτό μετά το πρώτο στάδιο επεξεργασίας, δηλαδή τη θραύση, λειοτρίβηση και την ανάμειξη των συλλιπασμάτων, διαβρέχετο με νερό, πλάθετο σε μικρές σφαίρες οι οποίες τοποθετούντο στην κάμινο σε στρώσεις εναλλασσόμενες με στρώσεις ξυλοκάρβουνου. Ολόκληρο το μείγμα καλύπτετο με ξυλοκάβουνα και αναφλέγετο. Για να επιτευχθεί «ψηλή θερμοκρασία τήξης του μεταλλεύματος πέραν των 1250ο Κελσίου, χρησιμοποιούντο φυσητήρες κατασκευασμένοι από δέρμα ζώων και ενωμένοι σε πήλινο σωλήνα. Επίσης για τον καλύτερο αερισμό και για να μπορεί η σκουριά να ρέει σε χαμηλότερα επίπεδα, τα καμίνια κατασκευάζοντο σε ανυψωμένο έδαφος. Τύποι κάμινου επισημάνθηκαν, σε μικρό, όμως αριθμό, σε ανασκαφές σε ορυχεία της Ρωμαϊκής αυτοκρατορίας, εκτός στην Κύπρο όπου τοποθετούνται χρονολογικά πολλούς αιώνες πριν.

 

Κατάλοιπα, λοιπόν καμίνων έχουν βρεθεί σε χώρους επεξεργασίας χαλκού, όπου έγινε  δυνατή η αναπαράστασή τους. Αρχαιολογικές ενδείξεις τείνουν να προσδιορίσουν ότι η πυρομεταλλουργική κατεργασία του χαλκού γινόταν κοντά στο ορυχείο. Αδιάσειστη μαρτυρία αποτελούν οι σωροί σκωρίας που παρέμειναν εδώ και αιώνες παρά την επανάτηξή τους, ήδη, κατά τους αρχαίους χρόνους, τους μεσαιωνικούς και ακόμα τον 20ο αιώνα όπου χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή δρόμων. Στους σωρούς σκωρίας επισημάνθηκαν κατάλοιπα καμίνων, όπως οι στρογγυλές πέτρες του ποταμού, ο ψημένος πηλός, τα κατάλοιπα των φυσητήρων και φυσικά τα ίσια τα τεμάχια της σκωρίας που είναι το προϊόν της εκκαμίνευσης. Το αρχαιότερο είδος κάμινου βρέθηκε κατά τη διάρκεια ανασκαφών στο Αμπελικού – Αλέτρι – από τον Π. Δίκαιο και χρονολογείται από την Πρώιμη εποχή του Χαλκού. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι ορισμένοι (R.S. Merillees, Early Metallurgy in Cyprus 4000-500 B.C., 1981) προτείνουν τη Μέση εποχή του Χαλκού ως χρονολογική τοποθέτηση του Αμπελικού, αλλά ο Π. Δίκαιος έχει ικανοποιητικές αρχαιολογικές ενδείξεις, τα ίδια τα ευρήματα των ανασκαφών, που αδιάψευστα υποστηρίζουν τη χρονολογία του. Το ίδιο και ο J.D. Muhly (Cyprus and Crete, p.88), λανθάνεται στις τοποθετήσεις του, βάσει των οποίων δεν υπάρχει, ίσως κανένα υλίκο συνδεδεμένο με την εξόρυξη και τήξη του χαλκού από την Κύπρο, νωρίτερα από τη 2η χιλιετία.

 

Ο πανάρχαιος τύπος κάμινου προέρχεται λοιπόν από το Αμπελικού – Αλέτρι – και αποτελεί την πρώτη αναφορά σε εκκαμίνευση χαλκούχου μεταλλεύματος στο ίδιο το ορυχείο. Ο τύπος αυτός έχει σκιαγραφηθεί από τον R.F.Tylecote, (“Observations on Cypriot Copper Smelting”, RDAC, 1971). Ακολούθως δύο άλλοι τύποι κάμινου έχουν σκιαγραφηθεί από τον ίδιο και προέρχονται από το χώρο επεξεργασίας του χαλκού, στην Έγκωμη και στο Κίτιο, χρονολογούνται δε, από την Ύστερη εποχή του Χαλκού.

 

Από τη σύγκριση των τριών παραστάσεων φαίνεται ότι η τεχνική πολύ λίγο άλλαξε.

Ο χαλκός τήκετο σε χοάνη, γύρω από την οποία έκαιαν καυσόξυλα, που ενδυναμώνοντο με φυσητήρες. Αυτοί αποτελούντο από πήλινη λεκάνη ή από ασβεστόλιθο και καλύπτετο από δέρμα. Στο βάθος η λεκάνη, μέσω οπής 2-3 εκ. ήταν ενωμένη με σωλήνα – la tuyere- Το τηκόμενο μέταλλο χυνόταν σε λίθινες ή πήλινες μήτρες οι οποίες έφεραν σε μια ή πολλές όψεις το αρνητικό των αντικειμένων, του ιδίου ή διαφορετικού τύπου.

 

Η εκκαμίνευση παρήγε χαλκό και σκωρία. Σε περίπτωση όπου παρήγετο μόλυβδος- άργυρος- η σκωρία επανατήκετο.

 

Ο καθαρός χαλκός που φαίνεται να κυμαινόταν μεταξύ 98 και 99% με ελάχιστο ποσοστό ξένων προσμίξεων, εχύνετο σε καλούπια του αντικειμένου που ήθελαν να παραχθούν.

 

Τα τάλαντα: Ένα μεγάλο μέρος του χαλκού που παρήγετο στην Έγκωμη προοριζόταν για εξαγωγή, πιθανόν ως τάλαντα σε σχήμα - δέρματος βοδιού- Το τάλαντο είναι η πρώτη νομισματική μονάδα που επινόησαν οι Κύπριοι για την διευκόλυνση των συναλλαγών τους. Η μεγαλύτερη συλλογή ταλάντων προέρχεται από το ναυάγιο της Χεληδονίας Άκρας –στις νότιες ακτές τις Μικράς Ασίας. Έφευγε από την Κύπρο, ίσως προς τη Ρόδο και μετέφερε μαζί με τα τάλαντα και οξείδιο του κασσιτέρου σε πλακίδια και χάλκινα εργαλεία. Ανήκει στην Ύστερη εποχή του χαλκού και ρίχνει φως στον τρόπο με τον οποίο λειτουργούσε το Αιγαιακό εμπόριο μετάλλων. Ήταν ένα πλοίο – εργαστήριο στο οποίο υπήρχε κατεργασμένος και ακατέργαστος χαλκός. Στην περίπτωση του ναυάγιου τα τάλαντα δεν αποτελούσαν νομισματική μονάδα αλλά χυτό χαλκό, εύκολο να μεταφερθεί με χονδρές προεξοχές στις γωνιές.

 

 Η εμπορική διακίνηση και τα πολυπληθή αντικείμενα σε χαλκό, χρυσό και αργυρό δείχνουν ότι η Ύστερη εποχή του Χαλκού ήταν έντονη περίοδος εκμετάλλευσης των ορυχείων κυρίως στην Κύπρο. Αυτό, τουλάχιστον προκύπτει από τις αρχαιολογικές ανακαλύψεις σε πόλις – βασίλεια, τα ελάχιστα δεδομένα που έχουμε από τα ίδια τα ορυχεία και από αναφορές σε αρχαία γραπτά κείμενα. Η αρχαιομεταλλουργεία σε έρευνές της τα τελευταία τριάντα χρόνια τείνει να προσδιορίσει την Ελληνορωμαϊκή εποχή ως την πρώτη μεγάλη περίοδο μεταλλευτικών και μεταλλουργικών δραστηριοτήτων στον τότε γνωστό κόσμο. Ο αριθμός των ορυχείων που ήταν υπό εκμετάλλευση, οι αναφορές σε κείμενα, οι ενδείξεις αύξησης της παραγωγής μεταλλικών αντικειμένων το μαρτυρούν.