وبلاگ تخصصی باستان شناسی- ایران شناسی

فلز كاري آهن در تپه سگزآباد

دشت قزوين، منطقه اي كه تپه سگزآباد در آن واقع شده است، با مساحت حدود 443200 متر مربع بخش شمال مركزي ايران را تشكيل مس دهد. دشت قزوين به لحاظ ارتباطي در گذشته و حال در مسير اصلي ارتباطي ميان شرق و غرب فلات بزرگ ايران بوده است. افزون بر آن، اين منطقه از ديرباز (حدود هزاره ششم ق.م) به لحاظ سكونت، مهاجرت و تردد براي مردمان ساكن در ايارن اهميت زيادي داشته است. محلهاي حفاري شده در اين منطقه به فاصله كوتاهي از جاده ها واقع شده اند. شواهد و مدارك جغرافيايي و باستان شناختي نشان مي دهد كه دشت قزوين در اكثر ادوار مختلف نقش موثري را در ارتباط ميان شرق و غرب و شمال و جنوب فلات ايران ايفا كرده است. در نتيجه بسياري از فرايندهاي فرهنگي و فناوري ادوار مختلف را در اين منطقه مهم از فلات ايران مي توان بر اساس همن ويژگي مطالعه كرد. يكي از اين فرآيندها فلز كاري كهن است كه سير تحول و پويايي آن از هزاره ششم ق.م تا ظهور امپراتوري هخامنشي بهبهترين وجه در دشت قزوين قابل مطالعه است. شواهد و اثار اين فرآيند را بايد باتوجه به قدمت تسلسل و توالي استقرارهاي باستاني اين منطقه در نظر گرفت وو ارزيابي نمود. نكته جالب توجه اينكه نتايج تحليلهاي فلزگري كهن در منطقه شمال مركزي يارانف به ويژه در دشت قزوين، عموماً قابل تعميم به مناطق ديگر فلات است. از اين نظر مطالعات فراگير در زمينه فرايند فلزكاري در اين منطقه اهميت ويژه اي دارد. قسمتي از آثار و شواهد فلزگري در منطقه از محوطه هايي بدست آمده اند كه با روشهاي قديمي حفاري شده اند مثل تپه سيلك كاشان و تپه حصار دامغان. افزون بر آن اين محوطه ها با فاصله نسبتاً طولاني از همديگر واقع شده اند و داراي تسلسل استقراري از اول پيدايش فلزكاري تا دوره هخامنشي نيستند؛ بنابراين بر اساس يافته هاي فلزگري از اين محوطه ها نمي توان كل فرايند فلزگري منطقه را بررسي كرد. بر عكس در محوطه هاي حفاري شده دشت قزوين (زاغه، قبرستانو سگزآباد) كه در فاصله بسيار كمي از همديگر قرار گرفته اند تسلسل نسبي در استقرارهاي پيش از تاريخ وجود دارد و از هر محوطه نيز اثار مربوط به فلزگري كشف شده است. در بخشهاي پيشين كم و بيش به يافته اي فلزگري از تپه هاي زاغه و قبرستان اشاره شد و در ادامه به توصيف و وتحليل داده ا به دست آمده از تپه سگزآباد كه عمدتاً مربوط به فلزكاري اواخر عصر مفرغ و عصر آهن (حدود 2100 -550 ق.م) است خواهيم پرداخت.

كاوشهاي انجام شده در تپه سگز آباد و اطلاعات به دست امده از آن را مي توان در سه بخش مورد توجه قرار اد.. براساس اطلاعات بدست آمده از هفت فصل حفاري (1349-1355) ، لايه نگاري و گاه نگاري نسبي محوطه مشخص شده (ملك شهميرزادي، 1356) و اشياء فلزي به دست آمده از اين حفاريها توصيف و گونه شناسي شده اند (1979، Malek Shahmirzadi). در فصل حفاري سال 1356، بقاياي معماري اواخر عصر مفرغ و عصر آهن محوطه و نيز اشياي مفرغي به سدت آمده از اين فصل كاوش تجزيه و تحليل شده است (1984، Talai). در فصول حفاري سال 1376 تا 1378 (سه فصل) بازنگري وضعيت لايه نگاري محوطه صورت گرفته و بقاياي معماري منحصر به فردي نيز كشف شده است (طلايي، 1378). در سومين مرحله كاوش، موضوع فلزگري در تپه سگزآباد با استفاده از روشهاي پيشرفته آزمايشگاهي بررسي شده است كه در ادامه به آن خواهيم پرداخت.

به لحاظ تبيين جنبه هاي مختلف فلزگري در تپه سگزآباد، دو نوع داده با ارزشهاي مطالعتي متفاوت مورد توجه قرار گرفته است: داده هايي كه از لايه هاي استقراري به دست امده اند و داده هايي كه از سطح محوطه جمع آوري شده اند. داده هاي نوع اول شامل قطعات و اشياء فلزي و سربازه ها(slag) مي باشند. داده هاي نوع دوم شامل كانيهاي مختلف فلزات اند كه رد سطح محوطه پراكنده شده اند. قسمت اعظم داده هاي فلزگري كهن شامل اشيايي هستند كه به تنهايي اطلاعات ورموز فلزگري كهن را بازگو نمي كند، بنابراين براي تبيين جنبه هاي مختلف فلزگري در سگزآباد از مطالعات متالوگرافي، طيف نگاري (سپكتروگرافي) مينرالوگرافي يا بررسيهاي ميكروسكوپي سنگهاي معدني استفاده شده است. اين روشها هر كدام رمزي از رموز فلزگري را اشكار مي كنند. مثلاً مطالعات مينرالوگرافي براي مطالعات سنگهاي معدني به دست آمده از محلهاي باستاني كه در آنها عمليات احيا صورت گرفته بسيار مفيد است. روش كار بدين صورت است كه از سنگهاي معدني جمع آوري شده مقطع تهيه كرده، سپس آنها را در داخل قالبهايپلاستيكي شفاف قرار مي دهند،سطح نمونه ها به طور دقيق صيقل داده مي شود. در مرحله نهايي، ساختار دروني و مواد تشكيل دهنده نمونه ها را در زير ميكروسكوپ مشخص مي كنند. در اين راستا 14 نمونه سنگ معدن جمع اوري شده از سطح تپه كه همگي از نوع سنگهاي آتشفشاني و متعلق به نايه دست قزوين بودند براي مطالعات مينرالوگرافي انتخاب شدند. نتايج مطالعات به شرح زير است: تعداد 9 قطعه از نمونه ها مربوط به اكسيدهاي آهن و تيتانيوم به صورت هماتيت، منيتيتو كوتيت بودند. در برخي از نمونه ها مقدار ماده معدني قابل توجه بوده است. از اين يافته مي توان دريافت كه فلزگران سگزآباد شناخت كافي از كانيهاي غني آهن داشتند و به صورت انتخابي و آگاهانه اين گونه كانيها را از مناطق پيراموني به محل ذوب منتقل مي كردند در حداقل دو نمونه از اين قطعات كه حاوي اكسيدهاي آهن بودند آثار عمل آوري قابل مشاهده است. در اين نمونه ها اشكال هماتيت به صورت مدور ديده مي شوند كه شكل اوليه و ذاتي كاني نيستند و به وسطه عمليات بعدي از قبيل حرارت دهي در مرحله ذوب به وجود آمده اند. اين يافته ها نشانه هاي بارز فلزگري آهن در تپه سگزآباد است. افزون بر آن مشخص شده كه كاني غالب در نمونه ها اكسيدهاي آهن و تيتانيوم است. در برخي از نمونه ها نيز آثار اندك كاني سازي مس يا تظاهر مالاكيت و كالكوپيريت وجود دارد. در دو نمونه از مجموع 14 نمونه، كانيهاي مس به صورت مالاكيت ديده مي شود. در يك نمونه قطعه سفيد رنگ با مشخصات گالن (سولفور سرب) ديده مي شود. كه بيانگر استفاده از اين ماده معدني در سگزآباد است. همچنين حداقل در دو نمونه كاني طلا ديده مي شود كه حاكي از استخراج فلز گران قيمت طلا در محوطه است.

قسمت ديگر مطالعات آزمايشگاهي انجام گرفته در فلز گري تپه سگزآباد شامل تجزيه عنصرهاي هفت قطعه فلزي است كه در جريان حفاريها از لايه هاي استقراري به دست آمده اند و از نظر گاه نگاري مربوط به اوايل و اواسط هزاره دوم ق.م مي باشند. نتايج تجزيه عنصري نمونه ها كه در جدول ذيل منعكس است نشان مي دهند كه در ساخت و عمل آوري اشياء از سنگهاي اكسيدي مس نسبتاً خالص استفاده شده كه حاوي مقادير ناچيز ارسنيك و قلع اند.

 نشانه هاي شروع استفاده از فلز آهن در سگزآباد در حدود 1400 ق.م به صورت محدودي افت شده است. اين تاريخ براي شروع آهن در نيمه غربي فلات ايارن عمدتاً بر اساس گاه نگاري تپه حسنلو در نظر گرفته مي شود كه آزمايشهاي سال يابي در سگزآباد نيز اين تاريخ را تاييد مي كند. به دليل كمبود شواهد معتبر در حال حاضر نمي توان نحوه دستيابي مردمان ساكن سگزآباد را به فناوري ذوب عمل آوري آهن به طور دقيق مشخص كرد. بدون ترديد تجارب به دست آمده در فلزگري مس و مفرغ كه از حدود 2100 ق.م در سگزآباد شروع شده بود، در فلزگري آهن موثر بوده است. بايد توجه كرد كه فلزگران سگزآباد قبل از دستيابي به آهن به پيشرفتهاي زيادي در زمينه آلياژهاي مختلف مس رسيده بودند. اين موضوع را كاملاً مي توان از تجزيه عنصري فلزات اين دوره استنباط كرد؛ به طوري كه در اين دوره از مس نسبتاً خالص ( 97درصد) و آلياژهاي مسو ارسنيك (نوعي مفرغ) وو مس و قلع (مفرغ) استفاده شده است. اين امر ننشانه مهارت و تجربه فلزگران در جداسازي ناخالصيهاي طبيعي در كانيهاي مس به هنگام ذوب است. در نمونه هاي آزمايش شده از تپه حصار دامغان نيز مس با درجه خلوص حتي 99 در صد ديده مي شود ( 1973، Schmidt). بررسي اشياء مفرغي به دست آمده از اين دوره استفاده از قالبهاي باز و بسته را آشكار مي سازد (1989،Piggott).

مطالعه پراكندگي ذخاير كانسارهاي فلزي اطراف دشت قزوين نشان مي دهد كه اين منطقه با ذخاير غني كانسارهاي فلزي از جمله مس، آهن، سرب، روي و طلا احاطه گرديده است. همه معادن شناخته شده به تپه سگزآباد نزديك اند، به طوري كه كاروانهاي حيواني مي توانستند سنگهاي معدني را به سگزآباد حمل نمايند. قرار گرفتن معادن مس و آهن در كنار هم موجب سهولت شناسايي خواص فلز آهن و در نهايت استفاده آگاهانه از سنگهاي معدني آن و ظهور فلز آهن در سگزآباد شده بود. براي پي بردن به رموز و نحوه ذوب آهن لازم است نوع كوره هاي ذوب و محل آنها و جزئيات عمل آوري اشياء آهني مورد توجه قرار گيرند. اين شواهد كه اهميت زيادي در مطالعات فلز گري آهن دارند نه تنها از تپه سگزآباد بلكه از هيچ محوطه باستاني هم زمان در ايران كشف نگرديه است. گفتني است تنها منطقه اي كه اين گونه مداارك و شواهد كشف و ضبط گرديه جمهوري گرجستا در قفقاز است. در عني حال مداركي اندكي از وجود قالبهاي ريخته گري آهن در سگزآباد به دست آمده است. در اين دوره فلزگران آهن از دو نوع قالب سنگي و گلي استفاده مي كردند. قالبهاي گلي از مواد ناپايدار ساخته و احتمالاً پس از يك بار مصرف دور انداخته مي شدند. در اين صورت مي توان تصور كرد كه اشياء مشخص ساخته شده با اين قالبها همگوني شكلي نداشتند. اما ثابت بودن قالبهاي سنگي فلزگران را قادر مي ساخت كه اشياء فلزي « استاندارد» توليد كنند. همان طور كه قبلاً نيز اشاره شد در آغاز پيدايش آهن در سگزآباد از آن به طور محدود استفاده مي شده است. « اشياء آهني» از آهن اسفنجي ساخته مي شدند كه در شرايط محيط ناپايدار بوده، به شدت زنگ مي زدند و فرسوده مي شود. طريقه ساخت و عمل آوري آنها احتمالاض بدين گونه بوده است كه در اثر احياي سنگهاي آهن با ذغال چوب در حالت جامد ابتدا آهن خام و ناخالص توليد مي شده است. آهن خام اسفنج مانند بوده و ناخالصيهاي آن از جمله فسفر و منگنز و كربن در جريان چكش كاري و آهنگري به مقدار زياد حذف مي شده است؛ در نتيجه آهن به دست آمده از قابليت چكش كاري و شكل پذيري برخوردار و براي ساخت اشياء آماده مي شده است.

مطالعات انجام شده نشان مي دهد در محوطه باستاني سگزآباد امكانات لازم براي توليد آهن خام اسفنج مانند در كوره هاي ابتدايي و ساده وجود داشته است.دليل پيدا نشدن كوره هاي ذوب در محلهاي مسكوني مي تواند اين باشد كه كوره ها به جهت سهولت به صورت گودالهاي كوچك و بزرگ در سطح زمين و در خارج از محوطه هاي مسكوني ساخته مي شدند و ديوارهاي داخلي را با گل رس اندود مي كردند. در اين كوره ها نخست چوب و ذغال را آتش مي زدند و سپس مقداري سنگ آهن با درصد قابل ملاحظه اي را كه آاهانه انتخاب مي شد (براساس آزمايشهاي انجام شده در سگزآباد) در داخل كوره ها قرار مي دادند. هوا را به وسيله لوله هايي از جنس چوب و استخوان ( اين مواد در زير خاك ناپايدارند و عموماً به دست باستان شناسان نمي رسند) در كوره ها مي دميدند. نقش هواي دم در شدت احتراق و تأمين دما براي ساكنان سگزآباد شناخته شده بوده است. از سوي ديگر انجام عمليات احيا در خارج از محوطه هاي مسكوني اين امتياز فوق العاده را در برداشت كه جريان بادهاي محلي تقريباً در تمام طول سال وجود دارند. بررسي و جمع آوري روش مند آثار و بقاياي فلزگري ـ سنگهاي معدني آهن، سرباره هاي آهن و كلوخه هاي آهن اسفنجي كه هيچ نوع شكل خاصي ندارند ـ نشان مي دهد كه سنگهاي معدني آهن در بيرون از محوطه هاي مسكوني احيا مي شده اند و احتمالاً عمليات چكش كاري و شكل دهي نهايي اشياء در داخل محوطه هاي مسكوني صورت مي گرفته است. اين عمليات نيز مستلزم ايجاد حرارت (عمليات حرارتي) و آهنگري و يا به عبارت ديگر پالايش مكانيكي است كه طي آن بخشي از حفره هاي موجود در آهن اسفنجي مسدود مي شود. دور از واقعيت نيست كه مراحل اوليه توليد آهن در تپه سگزآبد در كوره هاي ابتدايي و ساده و در كوره هاي ابتدايي عملاً نمي تئانستند درجه حرارت را حدود 1500 درجه سانتيگراد براي ذوب كامل آهن بالا ببرند. در نتيجه احياي اكسيدهاي آهن در حالت جامد صورت مي گرفت و به اصطلاح آهن توليد شده به صورت اسفنجي در مي آمد و ناخالصيهاي سنگ آهن دست نخورده باقي مي ماند.

شايد يك از دلايل پيدا نشدن شواهد و مدارك مستقيم توليد آهن از محوطه هاي حفاري شدة ايارن ساده و ابتدايي بودن كوره هاي ذوب به ترتيبي كه اشاره شده باشد. از سوي ديگر استفاده از انرژي بادهاي محلي به منظور افزايش دماي كوره هاي مستلزم فضاي باز است و بنابراين اين كوره ها در حواشي محلهاي مسكوني قرار داشتندغ در حالي كه در روشهاي متعارف حفاري باستلن شناسي، مناطق حاشيه اس سك محوطه باستاني عموما براي انجام حفاري افقي در نظر گرفته نمي شود. كوره هاي ابتدايي به دلايل معلوم بعد از مدتي فرسوده و به جاي آنها كوره ها يا چاله هاي جديد ايجاد مي شده كه آثار آنها به صورت اجاقهاي گود بدون هيچ تجهيزاتي به دست باستان شناسان رسيده است. برااي دم نيز از موادي مثل پوست بز چوب استفاده مي شد كه در طول زمان ناپايدارند. بر اين اساس چه بسا اجاقهاي ساده اي كه به فراواني در حاشيه غربي تپه سگزآباد كشف شده اند واقعاً كوره هاي ساده توليد آهن بوده باشند و با انجام آزمايشهاي تجزيه عنصري بقاياي اجاقها بتوان به نوع  كاربردهاي آنها پي برد( اين گونه از آزمايشها در سگز اباد انجام نشده است).

يك از ويژگيهاي سه فصل حفاري در حاشيه غري تپه سگزآباد وجود بيش از اندازه و غير معمول خاكستر در لايه هاي تشكيل دهنده عنصر آهن است. با اين توضيح كه لايه هاي خاكستر ناشي از آتش سوزي در محل نبوده بلكه به صورت انباشته شدن خاكستر در داخل كوره هاي ابتدايي و لزوم تخليه مستمر آنها لايه هاي انباشته شده خاكستر در اين منطقه ناشي از وجود كوره هاي متعدد باشد. در غير اين صورت، با توجه به مسكوني نبودن حاشيه غربي در عصر آهن، وجود خاكسترهاي انباشته شده هيچ توجيه منطقي ندارد. از يك گودال زباله مربوط به عصر آهن II (حدود 1200-800 ق.م) در تپه سگزآباد تعدا بسيار زيادي اشياء فرسوده آهني شامل تيغه هاي خنجر، داس و چاقو كشف شده كه نشان مي دهد در اين دوره استفاده از اشياي آهني افزايش بي سابقه اي داشته است، به طوري كه در صورت فرسوده شدن، آنها را كالاي دور انداختني محسوب مي كردند. اما مسئله تعجب آور اين است كه هم زمان با ازدياد توليد آهن نه تنها هيچ نوع جهش و پويايي در ديگر الگوهاي فرهنگي تپه سگزآبد ديده نمي شود، بلكه يك افت محسوس به ويژه در معماري محوطه به صورت كوچك تر شدن محدوده مناطق مسكوني قابل مشاهده است. اهميت اين موضوع در آن است كه در موطه هم زمان از جمله تپه حسنلو (دوره IV) در حوزه درياچه اروميه، درست برعكس آنچه در سگزآباد مي بينيم، هم زمان با فراگير شدن استفاده از آهن، پيشرفتهاي زيادي در ساختارهاي فرهنگي و سياسي و اقتصادي محوطه ديده مي شود. اين تناقض بيانگر اين است كه تاثيرات اجتماعي، اقتصادي، نظامي و سياسي پيدايش آهن ( به عنوان يك نوآوري فناورانه) را نمي توان به طور يكسان به همه مناطق فلات ايران تعميم داد. از سوي ديگر اين تناقض تأكيدي است بر اين نكته روش شناختي مطالعاتي كه فرآيندهاي فلزگري كهن در ايارن بايد به صورت منطقه اي مورد توجه قرار گيرند. در اين زمينه شايد وسعت ايران و تفاوت اقليمي يكي از علل تناقض موجود باشد.