Metalurgia Cuprului Bronzului și Aurului în Epoca Bronzului

Omenirea a început sa foloseasca cuprul aproximativ odata cu aurul. În Orientul Antic prelucrarea cuprului a început în mileniul V a.Chr, raspîndindu-se în întreaga lume antica. Cu o mare întîrziere a ajuns si în spatiul intracarpatic. La întrebarea ce l-a determinat pe om sa foloseasca cuprul se poate raspunde printr-o comparatie. Primele unelte de cupru sunt realizate prin ciocanire, iar aceasta tehnica de executie sugereaza procedeul descoperirii sale, putîndu-se presupune ca prima data cînd omul neoliticului a gasit un filon de cupru nativ, a încercat sa-l modeleze prin ciocanire, procedeu obisnuit pentru perioada respectiva la prelucrarea pietrei. Dupa ce a vazut ca aceasta piatra nu se sparge, nu crapa, doar se îndoaie, si-a dat seama ca acest material se poate modela prin ciocanire. Daca cuprul nativ a ajuns întîmplator în apropierea focului sau chiar a fost încins, cu scopul de a fi aruncat într-o galeata pentru a încalzi apa, în loc sa se sparga în urma racirii bruste, cum se întîmpla cu piatra, oamenii au observat ca aceasta piatra se înmoaie si începe sa curga în urma încalzirii. La întrebarea de ce tocmai în neolitic începe sa se prelucreze cuprul, un posibil raspuns ar fi ca dezvoltarea agriculturii, viata economica înfloritoare, formarea unor asezari mari necesitau teren arabil, ce se obtinea prin desteleniri. Era nevoie de noi procedee de explorare a materialului de constructii, de taiere si prelucrare a lemnului. Omul neoliticului a studiat proprietatile acestui material nou, care se topeste, se înmoaie în foc în urma încalzirii si se întareste dupa racire si din care se pot obtin lame ascutite, care patrund mai usor în lemn, nu crapa sau, daca se rup, se pot retopi si returna . Cuprul, date fiind însusirile sale fizice, ca gradul de topire la circa 1100º si maleabilitatea, se prelucreaza de obicei prin ciocanire la rece sau la cald, pe urma se trece însa si la lucrarea obiectelor de arama prin turnare . În ce priveste tehnicile de topire, se presupune ca cuprul era produs în principal lînga mine si în cantitati mici. Marile lingouri de cupru oxidate ce cîntaresc 30-38 kg sunt o exceptie de la asta si s-ar putea presupune ca-n China se produceau lingouri de marimi comparabile. Britania si alte tari europene se pare ca au produs lingouri ce cîntareau doar 2-4 kg, în cuptoare mici. Doar în perioada romana aceste lingouri ajung la greutati de 20 kg .

Comunitatile care au avut experienta în domeniul olaritului, cele care si-au construit cuptoare de ars ceramica si cunosteau modul de reglare a temperaturii, prin crearea unui sistem de aerisire, erau mai avantajate în însusirea metalurgiei cuprului. Aceste transformari nu se produc de la o zi la alta, iar la început cuprul nativ, fiind foarte rar, era folosit la realizarea obiectelor de podoaba (ex. în marele complex neolitic de la Ariusd s-au descoperit mai multe cuptoare cu sistem de reglare a temperaturii si primele bratari si perle tubulare lucrate din cupru foarte curat). Tot în mediu neolitic apar si primele topoare cu brate în cruce(Reci, Cucuteni A2) care sunt caracteristice pentru cultura Babadag si sunt lucrate prin ciocanire. Traditia lor se pastreaza pîna în bronzul timpuriu la cultura Schneckenberg, nefiind nici o deosebire în compozitia chimica a cuprului folosit. Aria de raspîndire a cuprului transilvanean pe baza tipologiei topoarelor a cuprins un teritoriu foarte însemnat: estul Austriei, Cehia, sudul Ucrainei, Serbia. Cuprul a fost folosit pentru realizarea uneltelor si a obiectelor de podoaba pe întreaga durata a epocii bronzului timpuriu si în prima parte a bronzului mijlociu. Odata cu prelucrarea cuprului nativ, care se afla sub forma zacamintelor de suprafata, oamenii au fost nevoiti sa treaca la extragerea sa si din alte zacaminte, care contineau cupru într-o cantitate mai redusa. Datorita proceselor de alterare, oxidare etc. ce se petrec în natura se observa prezenta în cupru a altor elemente (arsen, antimoniu, plumb), dar nu înseamna ca e un aliaj realizat dupa o reteta, în mod constient. Daca contine si alte elemente, dar procentul nu trece de 10%, înseamna ca e un cupru de o calitate mai proasta, dar nu e bronz (bronzul e un aliaj unde procentul cuprului fata de celelalte elemente e de cel putin 9:1 .

Dupa un anumit timp nu mai era cupru nativ la suprafata si omul era nevoit sa obtina materia prima necesara pentru producerea uneltelor prin extragerea ei din zacamintele locale, în care cuprul apare asociat cu alte minereuri. E important însa ca în natura se remarca variate pseudomorfoze dupa calcopirita, putîndu-se urmari înlocuirea ei prin alte sulfuri secundare de cupru, ca bornit, calcozina, covelina, fenomene vizibile în zonele de îmbogatire secundara în sulfuri ale zacamintelor cuprifere . În privinta tehnologiilor folosite la producerea cuprului, amintim exemplul unei mine din Alpi, unde se foloseau diverse utilaje, cuptoare, unelte ca: galeata de apa, ceaunul pentru stropirea peretilor încalziti, lopata pentru strîngerea minereului, troaca pentru apa sau pentru adunarea minereului dislocat etc. Într-o întreprindere miniera lucrau aproximativ 150 persoane. S-a apreciat ca din 4 m³ de minereu se puteau produce, cu 20 m³ lemne de foc, aproximativ 300 kg de arama. Pentru usurarea transporturilor si schimbului, arama a fost topita si turnata în forme, un fel de prefabricate, coloane sau topoare, acestea servind drept lingouri. Centre deosebit de active pentru exploatarea primitiva a aramei au fost pentru Europa în Alpii rasariteni si Germania centrala, Romînia, Cipru, Peninsula Iberica, Irlanda etc.

Pentru producera aliajului bronzului, a doua componenta pe lînga cupru este cositorul. Zacamintele de cositor sunt cu mult mai rare pe teritoriul Europei, decît cele ale cuprului si se restrîng în primul rînd la sud-vestul Angliei, apoi la nord-vestul Peninsulei Iberice si la Franta. (Se vorbeste chiar de o enigma a cositorului, deoarece este greu de închipuit cum cantitatile de cositor necesare pentru turnarea obiectelor de bronz din întreaga Europa au fost procurate exclusiv sau cu precadere din regiunile miniere amintite. În cazul acesta ar fi trebuit sa se transporte cantitati uriase de cositor pe distante mari, ceea ce ar presupune o dezvoltare neobisnuita a legaturilor de schimb pe teritoriul Europei în mileniul II) .

Arheologii considera ca diviziunea Epocii Bronzului în Timpurie, Mijlocie si Tîrzie e în principal bazata pe schimbarile din ceramica, mai mult decît pe cele din compozitia metalelor . Introducerea notiunii de epoca a cuprului pe lînga sistemul traditional tripartit (epoca pietrei-epoca bronzului-epoca fierului), acceptata mai ales pentru zona Europei centrale si sud-estice a complicat mult precizarea începuturilor epocii bronzului si stabilirea acelor culturi care apartin perioadei sale timpurii