Кіріспе

Англияның Девон аймағындағы Дартмур қалайы өндіру өнеркәсібінің Рим дәуірінен бұрын пайда болғандығы айтылады және 20 ғасырға дейін жалғасты. Соңғы коммерциялық шахта (Алтын пышақ шахтасы) 1930 жылдың қараша айында жабылды (бірақ ол Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде қайта жұмыс істеді). 12 ғасырдан бастап қалайы өндіруді өз заңдары бар қалайы парламенті реттеді. Қалайы касситериттен қорытылады, ол граниттегі гидротермальды тамырларда кездесетін минерал, ал Дартмурдың жоталары өте өнімді аймақ болды. Дартмурдан қалайыны алу әдістері, бастапқыда ағынмен өндіруден, ашық карьерге, содан кейін жер астына қазуға дейін дамыды. Бүгінде осы өнеркәсіптің үш кезеңінен және кенді қалайы металліне айналдыру үшін қажетті кезеңдердің археологиялық қалдықтары сақталған.

Стандарлық құқық

Тау-кен өндірісі аймақтағы өмірдің маңызды бөлігіне айналды, сондықтан 12-ші ғасырдың басында қалайы кеншілер өздерінің заңдарын (қалайы заңдары) және ақырында өздерінің парламенттерін (қалайы парламенттері) әзірледі. Бұл заңдар осы өнеркәсіпке қатысы бар барлық адамға қолданылды. 1305 жылы король Эдуард I Тависток, Эшбертон және Чагфорд қалаларында қалайы өндіріс аймақтарын (станарлар) құрды. Содан кейін Плимптон да оларға қосылды. Девон қалайы парламенті 1494 жылдан бастап Крокерн Тордағы ашық алаңда отырыс өткізді. Қалайы заңын бұзған кез келген адам Лидфорд түрмесіне қамалуы мүмкін еді. Қалайы соттары 1836 жылы таратылды.

Геология

Дартмурдағы қалайы кендерінің көпшілігі гранитті тау жыныстарында орналасқан, және көптеген кен талшықтары ENE–WSW бағытында созылып, шектеулі ұзындықта болады, бірақ одан да ерекше жағдайлар кездеседі. Жер асты жұмыстарында қалайы рудасы – касситерит, көбінесе көп мөлшерде турмалинмен бірге табылды, ал орталық Дартмурда – көптеген спекулярлы гематитпен. Моордың оңтүстік бөлігінде касситерит көбінесе салыстырмалы түрде ірі түйірлерде кездеседі, бірақ кен талшықтарының сапасы әртүрлі болды. Бұл факторлардың бәрі, жер асты жұмыстарының ешқайсысының тереңде табысты болмауымен бірге, қалайы минералдануының ең терең аймағына тән. Алғашқы кен орындары болып қазылған, бір кезде өте кең аллювиалды қалайы кендері, карбон кезеңінде орналасқан граниттің үстінен эрозияға ұшыраған кен талшықтарында бұрын болған кеннің көп мөлшерін көрсетеді.

Ағызатын

Ең алғашқы қалпына келтіру тәсілі, ағып өту немесе ағынды жұмыс деп аталатын, өзендер мен арналардың төсектерінен аллювиалды шөгінділерді жинауды қамтыды, олар кенді тамырлардан эрозия арқылы шығып, онда жиналған. Касситериттің арна төсегінде шөгінуіне әкелген геологиялық процестер көбінесе өте таза қалайы шағылына әкелді, ол кварц, мика және фельдшпар сияқты басқа, қажетсіз минералдардың шағылымен араластырылды, олар жиынтығында ганг деп аталады. Бұл минералдарды олардың әртүрлі меншікті салмағы бойынша – касситерит үшін шамамен 7, ал ганг үшін 3 немесе одан аз – бөлу өте оңай болды. Қалайы бар аңғар анықталғаннан кейін, ағын жұмысшылары аңғардың жоғары жағынан келген арна арқылы су ағынын ұйымдастырып, кен орнының ең төменгі нүктесінен бастап, ұсақ гангты шайып жіберу үшін мүмкіндігінше терең қазба жасады, ол "tye" деп белгілі. Содан кейін олар өзен ағынын пайдаланып, төсектен босатылған қиыршықтарды жуып, аңғар бойымен жұмыс істеуді бастады. Элювиалды шөгінділер – тамырдан әдеттегідей үгітілген, бірақ содан кейін ағынды сумен тасымалданбаған – сонымен қатар өңделді; олар ағынның сұрыптауының болмауына байланысты нашар шөгінділер болып саналды және оларды өңдеу үшін жеткілікті су көзі әдетте болмады. Олар көлбеу төбелерде кездеседі. Мүмкіндігінше, осы шөгінділерді өңдеу үшін қажетті су жақын жердегі өзеннен арна арқылы жеткізілді, ал егер учаске жабдықтаудан жоғары орналасқан болса, жаңбыр суын және төбелерден ағып жатқан суды жинау үшін су қоймалары салынды. Зерттеу көрсеткендей, 4-7 ғасырлар аралығында Ерме аңғарында аккумуляция кезеңі болды, бұл аңғардағы кеш римдік немесе римнен кейінгі қалайы өндірісінің алғашқы кезеңін көрсетеді. Сол зерттеу құжаттамалық деректерді де растады: 13 ғасырда қалайы өндірісі өркендеді. Ағып өту туралы ең алғашқы жазба 12 ғасырға жатады.

Ашық құйма

15 ғасырда қалайының көздері азайып, қалайыға деген сұраныс бұрынғыдан да күшті болғандықтан, оны өндіру мен тазартуға көп күш жұмсауға түскен жағдайда да, тікелей кен ошағынан жұмыс істеу мүмкіншілігі бар деп есептелді. Кеншілер "арқалық жұмыс" деп атаған орындар – бұл жер бетінен кен ошағына қарай қазылған жерлер, нәтижесінде пайда болған үлкен шатқалдар бүгінде даланың ерекше белгісі болып табылады. Осы шатқалдардың бірнешеуі атауларында "арқалық" сөзін сақтап қалған: мысалы, Гибби арқалығы, Виллабеам және Скудли арқалығы. Олар "ашық жұмыс" немесе "герт" деп те аталады. Жер бетіндегі кен өндірудің тағы бір әдісі – "кентірек жұмыс" деп аталатын, кен ошағы бойында ара-араға шұңқырлар қазу болды. Кейде бұл шұңқырлар кентіректің екі жағынан қазылып, арасында жер астынан тоннель жасалған. Бұл кейбір жерлерде арқалық жұмысына бастау болған болуы мүмкін, бірақ кентірек жұмысының жеке техника екенін көрсететін жеткілікті шұңқырлар сақталған. Мұның бірнеше себебі болды, бірақ ең маңыздысы – оңай қол жетімді кен орындарының таусылуы болды. Өнеркәсіптік революция барлық металдарға деген сұранысты арттырып, оларды өндіруге қажетті технологияны ұсынғанға дейін, даладағы кен өндірісі кең ауқымда қайта жанданбады. 18 және 19 ғасырларда Дартмурде көптеген шағын кен кәсіпорындары ашылды – осы кезеңде 48 кен орны қалайы өндіргені белгілі. Бұл кәсіпорындардың көптегені, "Wheal Fortune", "Wheal Lucky" және "Wheal Prosper" сияқты үміткер атауларға қарамастан, сәтсіз аяқталды (жалпы префиксі "Wheal" – келт сөзі, "кен" немесе "жұмыс" деген мағынаны білдіреді). Дегенмен, Эйлсбарроу және Витифер-Бирч Тор кешені сияқты ірі кен орындары көп жылдар бойы өнімді болды. Бұл шахталар тік төмен қазылған шахталармен немесе тік беткейлі кен ошағының бағытымен байланысты болды. Кенді өңдеу көлденең деңгейлерден қалыпты тәртіппен тоқтату арқылы жүргізілді. Егер ең төменгі шахтадан тереңге түсу қажет болса, суды сығу қажет болды. Бұл үшін үлкен су доңғалақтары қолданылды, ал шахта жақсы сумен қамтамасыз етілмеген жағдайда, су доңғалағы төбеден төмен орналастырылып, қуаты "жапсырма" жүйесі арқылы шахтаға берілді. Бұл жүйелердің қалдықтары – үстінде ойықтары бар екі қатар тастар түрінде сақталған, олар металл таяқшаларды бағыттайтын дөңгелектерді ұстаған. Мұндай тас қатарлар әлі күнге дейін Эйлсбарроу және Хексуортиде көрініп тұр. 19 ғасырдың соңында Малайяда кең көлемде қалайы кен орындарының табылуы Дартмур өнеркәсібіне үлкен әсер етті, және көптеген кеншілер эмиграцияға кетті. Дартмурдегі соңғы қалайы кеніші Екінші дүниежүзілік соғыстан аз бұрын жабылды, бірақ Хемердон кеніші немесе Хемердон Балл 1980 жылдары сынақ ретінде вольфрам мен қалайыны қазып алды, нәтижесінде 2015 жылы алғашқы өндірісімен кеніш қайта ашылды.

Өңдеу

Қалпы тас жиналғаннан кейін оны ұнтақтау, шоғырландыру және балқыту қажет болды. Уақыт өте келе осы операциялар үшін күрделірек процестер пайдаланылды.

Ұнтақтау

Кіші көлемде жұмыс істейтін ертедегі кеншілер кенді қажет болған жағдайда бөлшектеу үшін қатты тас блогын шұңқыр ретінде, ал металлмен бекітілген ағаш немесе тас шарды ұсақ балға ретінде пайдаланған, бірақ бай қиыршық тасты шоғырландыру алдында аз немесе мүлдем ұсақтау қажет болмады. Кейінірек "crazing" деп аталатын техника қолданылды, онда екі дөңгелек тас диірмен тастары сияқты пайдаланылды, жоғарғы тас төменгі бекітілген тас үстінде айналды. Қатаң қиыршық тас немесе ұсақталған кен жоғарғы тастың ортасындағы тесікке салынып, ұсақ құмға дейін майдаланды. Мұндай "crazing" диірмендерінің үш мысалы ғана табылған; Гоббет кенішінде екі тас әлі де көрініп тұр. Кенде тас бар үлкен кендерді тікелей "crazing" диірменінде ұнтақтау мүмкін болмағандықтан, штамптау әдісі енгізілді. Бұл су доңғалағымен қоздырылатын тік балғаларды қамтиды, олардың Dartmoor-да кем дегенде 60-ы болғандығы белгілі. Штамптау диірмендері "нақылдау" немесе "соғу" диірмендері деп те аталатын, Кнакинг Милл шығанағы, Ерме өзенінің жоғарғы ағысындағы тар жартастық, бір кезде онда мұндай диірмен болғанын көрсетеді. Штамптау диірмендеріндегі балғалар немесе "мөрлер" ағаштан жасалған тік бағаналардан тұрады, олардың төменгі жағы темірмен нығайтылған, су доңғалағының білігіне бекітілген тетіктермен көтеріліп, гранит блогына, шұңқыр тасына салынған кенге қайта-қайта түсіріледі. Әдетте, бір-біріне қатар тізілген және бір қозғалтқышпен жұмыс істейтін екі-үш мөршік болады. 18 және 19 ғасырларда технологияны жақсарту үшін штамптау басының санын арттыру және гранитті шұңқыр тасты қалың кварц қабатымен алмастыру жүзеге асырылды, ол тас немесе темір қорапта орналасқан. 1900 жылдарға қарай бірнеше түрлі мөрлер қолданылды: Корнуолл, Калифорния, Холманның пневматикалық және т.б.

Концентрациясы

Алувиалды қалайының ағып жиналған жекелеген түйіршіктері немесе қиыршық тастары көбінесе жоғары тазалықта болғанмен, кенді балқыту алдында қажетсіз "қосымша заттарды" (gangue) алып тастау қажет болатын. Осы процеске – кенді байытуға – деген қажеттілік, кеннің нашар көздері игерілген сайын артты. Байыту принципі ертедегі қалайы ағызушылар қолданған әдістің жетілдірілген түрі болды: ол қалаған қалайы кені мен қосымша заттардың арасындағы меншікті салмақтың айырмашылығына негізделді. Тікбұрышты және дөңгелек буддлдар, Уилфли үстелдері, айналмалы лай үстелдері, киевтер, троммельдер және тіпті магниттік бөлу сияқты көптеген механикалық әдістер қолданылды. Ертедегі бөлу әдістерінің бірі – тікбұрышты буддл, ол аздап еңкейген жазықтықтан тұрды, оның үстінен ұсақталған материал жұмсақ су ағынымен шайылып өтетін. Суға сіңген ұнтақталған кен орталық конусқа құйылып, сәл еңкейген конустық бетке таратылды. "Бастары" ортаға, ал "қалдықтары" шетке орналасты. Дөңгелек буддлдың негізгі жаңалығы – су дөңгелегімен қозғалатын, буддлдың үстінде айналып, шлам жиналған бетінен сүйрейтін щеткалар немесе мата тілімдері бар сыпыру қолдарының жиынтығы болды. Кен орнының бетін үнемі бұзып, шағын арналардың пайда болуын болдырмай, олар жақсырақ бөлуге мүмкіндік берді. Буддл 15-30 см тереңдікке дейін жиналғаннан кейін тоқтатылып, жиналған материал үш бөлікке бөлінетін: "орталық" бөлігі көбінесе сәл өзгеше сипаттамалары бар басқа буддлда қайта өңделді. Осы тәжірибелердің егжей-тегжейі туралы көп мәлімет жоқ, бірақ олардың бар екендігі алғашқы және екінші балқыту салықтары туралы айтатын ерте заманғы құжаттармен расталған. Шамамен 1300 жылдары тиімді үрлеу үйі процесінің енгізілуі бір рет балқытуға мүмкіндік берді. Кен өндірудің Дартмур ландшафтына тигізген әсері әлі де көрінеді. Жаяу жүргіншілер қираған үрлеу үйлерін және минометтік тастарды, олардың бетінде кенді ұсатуға арналған жартылай дөңгелек ойыстар қатарын кездестіруі мүмкін. Кейінгі шахталардың көпшілігі қазір толтырылған, бірақ кейбіреулері әлі де сақталған, жаяу жүргіншілердің немесе жануарлардың құлайтынын болдырмау үшін қоршалған.

Үш қоянның символы

Үш қоян – Орта және Шығыс Азиядан Англияның оңтүстік-батысындағы шіркеулерге дейін (мұнда оны көбінесе "Тиннерс қояндары" деп атайды) кездесетін дөңгелек мотив. Бұл мотив Англияның Батыс аймағындағы шіркеулерде ең көп кездеседі. Ою-өрнектер архитектуралық ағаштан, тастан, терезелердің ою-өрнектерінен және боялған шыныдан жасалған. Оңтүстік-Батыс Англияда Девон (әсіресе Дартмур) округіндегі ортағасырлық шіркеулердің төбелеріндегі "төбе түймелерінде" (ойма өрнекті ағаш түймелерде) Үш қоянның шамамен отыз тіркелген мысалы бар. Үш қоянның төбе түймесінің тамаша мысалы Дартмурдың Вайдкомб қаласында, ал тағы бірі Дартмурдың шетіндегі Тависток қаласында орналасқан. "Тиннер қояндары" – бұл таяқтарды қолданып, үш, алты немесе тоғыз бишінің айналуын қамтитын түрлі билердің атауы.