Древние золотые рудники Уэльса: Римское наследие Долакоти

Введение

Исторические золотые рудники в Уэльсе

Золотые рудники Долаукоти (; Mwynfeydd Aur Dolaucothi), также известные как золотые рудники Огофау, – это древнеримские поверхностные и подземные рудники, расположенные в долине реки Коти, недалеко от Пумсайнта, в Кармартеншире, Уэльс. Рудники расположены на территории поместья Долаукоти, принадлежащего Национальному тресту. Они являются единственными рудниками для добычи валлийского золота за пределами золотого пояса Долгеллау и имеют статус охраняемого древнего памятника. Это также единственные известные римские золотые рудники в Британии, хотя это не исключает возможности того, что они разрабатывали и другие известные месторождения в Девоне на юго-западе Англии, на севере Уэльса, в Шотландии и других регионах. Этот объект важен как свидетельство передовых римских технологий.

Римские методы добычи

Археологические данные позволяют предположить, что добыча золота на этом участке могла начаться еще в бронзовом веке, возможно, путем промывки золотоносного гравия реки Коти – самого простого способа поиска золота. Секст Юлий Фронтин был отправлен в Римскую Британию в 74 году н.э. на смену Квинту Петилию Цериалису в качестве наместника острова. Он покорил силуров, деметаев и другие враждебные племена римского Уэльса, основав новую базу в Кэрлеоне для Легиона II Августа и сеть небольших римских фортов на расстоянии от пятнадцати до двадцати километров друг от друга для размещения своих вспомогательных войск. В период своего правления он, вероятно, основал форт в Пумсайнте на западе Уэльса, главным образом для разработки золотых месторождений в Долаукоти. Позже Фронтин восстановил акведуки Рима и написал авторитетный трактат о римских акведуках I века, двухтомное произведение «De aquaeductu». Наличие здесь золота подтверждается находкой клада золотых украшений, сделанной в XVIII веке. Среди найденных предметов были колесная брошь и браслеты в виде змей, получившие такое название из-за своей мягкости, позволявшей обвивать их вокруг руки для демонстрации. В настоящее время все эти предметы хранятся в Британском музее и экспонируются в галерее римской Британии. Генри Де ла Беш обнаружил на этом участке образец золотой руды в 1844 году, что подтвердило наличие золота. Свидетельства, полученные при исследовании укрепления (известного как Луентинум, согласно сведениям из «Географии» Птолемея) и прилегающего поселения, указывают на то, что римская армия занимала форт примерно с 78 по 125 год н.э. Однако обнаружение грубой и самианской керамики в резервуаре (Melin y Milwyr) в пределах горнодобывающего комплекса свидетельствует о том, что добыча на рудниках продолжалась как минимум до конца III века. Учитывая, что карта Птолемея датируется примерно 150 годом, вероятно, работы здесь продолжались до конца III века и, возможно, даже позже.

Гидравлическая добыча полезных ископаемых

Римляне широко использовали воду, доставляемую несколькими акведуками и оросительными каналами, самый длинный из которых простирается примерно на 11 километров от источника в ущелье реки, для поиска золотых жил, скрытых под почвой на склонах холмов над современной деревней Пумсайнт. Небольшие ручьи на горе Mynydd Mallaen – Аннелл и Гвенле – первоначально использовались для обеспечения водой при поисках, и несколько больших резервуаров для хранения воды до сих пор видны над изолированным карьером, вырезанным в склоне холма к северу от основной площадки. Более крупный акведук от реки Коти пересекает этот карьер, что доказывает его более раннее происхождение. Вода накапливалась в резервуарах, а затем внезапно выпускалась, и волна воды смывала почву, обнажая скальное основание и любые золотоносные жилы под ним. Плиний Старший в своей "Естественной истории" дает яркое описание этого метода, возможно, основанное на его опыте в Испании. Этот метод известен как "промывка" (hushing) и применялся до XIX века в Британии и до XX века на золотых приисках Африки. Похожий метод используется и сегодня при разработке аллювиальных месторождений олова и называется гидравлической добычей. Мелкомасштабная версия того же метода – промывка россыпей, и оба метода могли использоваться для разработки аллювиальных россыпей рядом с самой рекой Коти, судя по большому акведуку, который забирал воду из реки примерно в миле выше по течению и входил на территорию на более низком уровне, чем другие известные акведуки. Вода из акведуков также использовалась для промывки измельченной золотой руды, а также, возможно, для привода давильных мельниц для измельчения руды (Льюис и Джонс, 1969). Один из первых акведуков был построен на высокой отметке на восточном склоне Allt Cwmhenog и забирал воду из небольшого ручья примерно в 3 километрах от этого места. В конце акведука расположен большой резервуар, который огибает вершину холма на западной стороне хребта. Здесь, должно быть, была обнаружена золотая жила, поскольку под резервуаром находится большой карьер. Однако более крупный и длинный акведук (с уклоном 1:800) забирает воду из реки Коти примерно в 11 километрах к северо-востоку и пересекает тот же карьер, следовательно, он был построен позже. Напротив, несколько резервуаров, найденных на участке, не показали наличие жилы и были заброшены. Резервуар, показанный справа, находится недалеко от северного карьера и, вероятно, предназначался для определения границ месторождения, расположенного в соседнем карьере (резервуар А на схематической диаграмме ниже). Очевидно, жила там не была найдена, и резервуар был заброшен. Водоснабжение, возможно, обеспечивалось небольшим оросительным каналом, отводившим воду из ручья вверх по долине реки Коти до строительства гораздо более крупного акведука.

The Romans made extensive use of water carried by several aqueducts and leats, the longest of which is about 7 mile (11 km) from its source in a gorge of the river, to prospect for the gold veins hidden beneath the soil on the hillsides above the modern village of Pumsaint. Small streams on Mynydd Mallaen, the Annell and Gwenlais, were used initially to provide water for prospecting, and there are several large tanks for holding the water still visible above an isolated opencast pit carved in the side of the hill north of the main site. The larger aqueduct from the Cothi crosses this opencast, proving the opencast to be earlier. The water was stored in the tanks and then released suddenly, the wave of water sweeping away the soil to reveal the bedrock and any gold bearing veins beneath. Pliny the Elder gives a dramatic account in his Naturalis historia of the method, possibly derived from his experiences in Spain. The method is known as hushing and survived in use until the 19th century in Britain, and into the 20th century in the goldfields of Africa. A not dissimilar method is used today in exploiting alluvial tin deposits, and is known as hydraulic mining. A smaller scale version of the same method is placer mining, and both may have been used to work alluvial placer deposits next to the river Cothi itself, judging by a large aqueduct which tapped the river a mile or so upstream, and enters the site at a low level compared with the other known aqueducts on the site. The water supply of the aqueducts was also used for washing crushed gold ore, and also possibly driving stamping mills for comminution of the ore (Lewis and Jones, 1969). One of the first aqueducts was built at a high level on the east slope of Allt Cwmhenog and tapped a small stream about 2 mile (3 km) away. There is a large tank at its end, where it sweeps around the brow of the hill onto the west side of the ridge. A gold vein must have been discovered here, because there is a large opencast below the tank. Yet the larger and longer aqueduct (with a gradient of 1 in 800) taps the River Cothi about 7 mile (11 km) to the north east and traverses the same opencast, so must be later in date. By contrast, several tanks found on the site did not show a vein, so were abandoned. The tank shown at right occurs not far from the north opencast and was probably intended to find the limits of the deposit located in the adjacent opencast (Tank A in the schematic diagram below). It clearly didn't find the vein, and was thus abandoned. The water supply may have been obtained from a small leat run from a stream up the main Cothi valley before the much larger aqueduct was constructed.

Добыча полезных ископаемых на открытом грунте

Проведение разведки было успешным, и несколько открытых разработок видны под большими резервуарами, построенными вдоль его протяженности. Исключением является последний и очень большой резервуар, под которым расположены два отстойника. Вероятно, этот комплекс использовался для промывки измельченной руды с целью сбора золотой пыли. Ниже линии главного акведука можно обнаружить еще больше каналов и резервуаров, некоторые из которых показаны на карте участка. Они окружают край очень большой открытой выработки, а резервуар, показанный справа, был построен на главном акведуке. Судя по открытой выработке внизу, здесь была найдена жила, но, вероятно, позднее он был модифицирован для питания промывочного устройства, построенного слева (рядом с фигурой на рисунке), предположительно для промывки дробленой руды из той же выработки. На схеме он обозначен как резервуар С. Подобные резервуары встречаются ниже, поскольку римляне следовали за крупной жилой вниз к дороге и главной открытой выработке. Таким образом, большинство открытых выработок, вероятно, имеют римское происхождение, поскольку один из акведуков, согласно данным радиоуглеродного анализа, был построен раньше всех современных выработок. Прямо у дороги воздвигнут Carreg Pumsaint на месте рядом с большим насыпью, который, как полагают, представляет собой отвал пустой породы от горнодобывающих работ. Существующие пруды выше и ниже второстепенной дороги от Пуссайнта до Кейо, вероятно, были частью каскада для промывки руды, а верхний резервуар дал большое количество римской керамики, датируемой примерно 78 годом нашей эры и не позднее 300 года (Льюис, 1977; Бернхэм, 2004). Верхний бассейн известен как Мелин и Милвюр, или мельница солдат – интригующее название, которое предполагает, что здесь могли использоваться водяные мельницы в римский период. В качестве альтернативы, это могла быть последовательность промывочных устройств для измельченной золотой руды. Крупномасштабный мельничный комплекс известен в Барбегале на юге Франции, где не менее 16 мельниц (по две линии по 8 мельниц) были построены в склоне холма и снабжались водой из одного акведука. Внизу располагались две линии параллельных мельниц с верхним боем, отток из одной питал следующую. Мельница поставляла муку в этот регион. Кроме того, римские инженеры использовали последовательности обратных водяных колес с верхним боем для откачки воды из шахт, а глубокие выработки в Долаукоти дали фрагмент такого колеса в 1930-х годах, когда были возобновлены глубокие горнодобывающие работы. Последовательность таких колес увеличивала высоту подъема, и одна обширная последовательность из 16 колес была найдена в старых римских шахтах на реке Рио-Тинто в 1920-х годах. Колеса были расположены попарно и могли поднимать воду примерно на 24 метра с дна шахты.

Prospecting was successful and several opencasts are visible below the large tanks built along its length. The only exception is the final and very large tank, below which are two reservoirs. It is likely that this complex was used for washing powdered ore to collect the gold dust. More leats and tanks can be found below the line of the main aqueduct, some of which are shown on the map of the site. They surround the lip of the very large opencast and the tank shown at right is one which was built on the main aqueduct. It was successful in finding a vein, judging by the opencast below, but must have been modified later to feed a washing table built to the left hand side (near the figure in the picture), probably to wash the crushed ore from the same opencast working. It is labelled Tank C in the schematic diagram. Similar tanks occur below as the Romans followed the large vein down to the road and the main opencast. Most of the opencast workings must therefore be Roman in origin, since one of the aqueducts has been confirmed by carbon 14 dating as to predate all modern workings. Just by the road itself the Carreg Pumsaint has been erected in the space beside a large mound, now thought to be a dump of waste material from mining activities. The existing ponds above and below the minor road from Pumsaint to Caeo, were probably part of a cascade for washing ore, the upper tank having yielded large quantities of Roman pottery from c. AD 78 to at least 300 (Lewis, 1977; Burnham 2004). The upper pool is known as Melin y Milwyr, or the soldiers' mill, an intriguing name that implies that watermills may have been used here during the Roman period. Alternatively, it may have been a sequence of washing tables for the crushed gold ore. A large scale mill complex is known from Barbegal in southern France, where no less than 16 mills (in two lines of 8 each) were built into the side of a hill and supplied with water from a single aqueduct. There were two lines of parallel overshot mills, the outflow from one feeding the next below. The mill supplied flour to the region. Moreover, Roman engineers used sequences of reverse overshot water wheels to dewater mines, and the deep workings at Dolaucothi produced a fragment of such a wheel during the 1930s when deep mining operations were resumed. Sequences of such wheels increased the lift, and one extensive sequence of 16 wheels was found in old Roman mine workings on the Rio Tinto river in the 1920s. The wheels were arranged in pairs and could lift water about 80 feet (24 m) from the bottom of the mine there.

Мелин-и-Милвер

Считалось, что резервуар в начале небольшой дороги от Пумсанта до Кайо является современным, поскольку в нем все еще сохраняется вода. Однако, когда уровень воды был низким в 1970 году, было обнаружено большое количество римской керамики, что указывает на римское происхождение резервуара и его постройку в начале периода разработки шахт. Видно, что резервуар был соединен с меньшим резервуаром, расположенным чуть ниже современной дороги, сухим каменным водопропускником, образующим каскад. Нижний резервуар также сохраняет воду, но находится в продвинутой стадии эвтрофикации. В коллекции фрагментов присутствовала самианская керамика и грубая керамика из более чем 100 отдельных горшков, которые, вероятно, попали в водохранилище во время активной работы шахт. Анализ фрагментов керамики показал распределение по времени от конца I века нашей эры до конца IV века. Поскольку форт и фортлет под современной деревней Пумсант прекратили свое существование в середине II века, это свидетельствует о том, что добыча продолжалась длительное время после эвакуации военных. Это позволяет предположить, что в окрестностях деревни Пумсант существовало крупное горнодобывающее поселение, которое еще предстоит обнаружить. Точное назначение каскада связано с методами извлечения последних следов золота из измельченной руды. Вероятно, между двумя резервуарами располагались промывочные столы, где мягкий поток воды использовался для промывки руды на шероховатой поверхности, а более мелкое золото задерживалось в грубых участках столов и извлекалось в конце процесса. Каскад, вероятно, был построен в конце I века, когда после разработки открытым способом началась подземная добыча.

Каррег Пумсайнт

На этом участке обнаружены одни из самых ранних свидетельств использования римлянами водяных молотов для измельчения руды (Burnham 1997). Руда, вероятно, дробилась на знаменитом Кареге Пумсайнте – каменном блоке, воздвигнутом задолго до ухода римлян с этой территории. Существуют параллели с аналогичными камнями на других древних римских рудниках в Европе, а углубления в блоке образовались под воздействием молота, приводимого в движение, вероятно, водяным колесом или «водяным рычагом». Такой водяной молот регулярно перемещали, так как каждое углубление становилось слишком глубоким, что приводило к образованию серии перекрывающихся овальных углублений на его поверхности. О существенных размерах ударной части молота свидетельствует ширина углублений, показанных на чертеже. Этот камень – единственный образец, найденный на данном участке, но он не является уникальным; Бернхэм упоминает другие камни схожей формы из Испании. Когда одна сторона камня изнашивалась, его просто переворачивали, чтобы использовать другую сторону, что позволяло многократно использовать блок. Когда камень был обнаружен спустя много лет после ухода римлян, в эпоху Темных веков, он послужил основой для легенды о пяти святых, которые оставили отпечатки своих голов в камне, будучи застигнутыми спящими дьяволом.

Глубокая добыча

Они следовали за жилами с помощью шахт и туннелей, некоторые из которых до сих пор сохранились на этом месте. Остатки римских водоотливных машин были обнаружены в 1880-х и 1920-х годах, когда рудники Рио-Тинто в Испании разрабатывались открытым способом. В Долаукоти аналогичная находка была сделана в 1935 году во время горнодобывающих работ, и она включала в себя часть водяного колеса с обратным захватом, которое сейчас находится в Национальном музее Уэльса. Оно было найдено вместе с обгорелым деревом, что указывает на использование выжигания для разрушения твердого кварца, содержащего золото. Похожие, но более крупные колеса были вновь открыты во время горных работ в Рио-Тинто в Испании и сейчас находятся в Британском музее, где они выставлены в римской галерее. Испанский образец включал в себя последовательность не менее чем из 16 водяных колес с обратным захватом, каждая пара колес подавала воду к следующему набору в последовательности. Каждое колесо приводилось в действие как беговое, сбоку, а не сверху, но это была бы тяжелая и изнурительная работа для шахтеров, работающих на этих колесах и поднимающих воду из-под земли. Поскольку фрагмент водяного колеса с обратным захватом был найден на глубине 48 метров ниже любого известного штрека или камеры выемки, он, должно быть, был частью аналогичной последовательности в Долаукоти, как и в Испании. Добыча золота в Долаукоти была сложной и технологически продвинутой, что позволяет предположить, что именно римская армия впервые начала разработку этого месторождения. Конструкция таких водоотливных машин описана римским инженером Витрувием в 25 году до нашей эры, и их использование для орошения и подъема воды в термах было широко распространено. В другой части шахты, на Пенлан-уэн, воды могло быть недостаточно; сифон мог бы перекачивать воду из главного акведука или одного из его резервуаров, но это не подтверждено. Жила тянется вдоль холма на значительное расстояние и была разработана траншеей. Этот метод заключался в вертикальной выемке жилы с сохранением верхней части открытой. Однако при использовании выжигания вентиляция становится проблемой, поэтому с северной стороны холма были пробиты три длинных штрека. Они намного шире обычных галерей, что говорит о том, что их основной целью было обеспечение циркуляции воздуха через траншею и безопасное проведение выжигания. Верхние два штрека до сих пор открыты в траншею, но нижний в настоящее время заблокирован.

They followed the veins with shafts and tunnels, some of which still exist on the site. The remains of Roman dewatering machines were found during the 1880s and the 1920s when the Rio Tinto mines in Spain were being mined by opencast methods. At Dolaucothi, a similar discovery was made in 1935 during mining operations, and it included part of a reverse overshot water wheel which is now in the National Museum of Wales. It was found with burnt timbers, suggesting that fire setting was used to help break up the hard quartz in which the gold was trapped. A similar but larger wheel was rediscovered during mine operations at Rio Tinto in Spain, and is now in the British Museum, where it is displayed prominently in the Roman gallery. The Spanish example included a sequence of no fewer than 16 reverse overshot water wheels, each pair of wheels feeding water to the next set in the sequence. Each wheel would have been worked like a treadwheel, from the side rather than at the top, but it would have been a hard and lonely activity for the miners working these wheels lifting water from the mine bottom. Since the fragment of a reverse overshot water wheel was found 160 feet below any known adit or stope, it must have been part of a similar sequence at Dolaucothi to that in Spain. Gold mining was sophisticated and technologically advanced at Dolaucothi, suggesting that the Roman army itself pioneered exploitation at the site. The construction of such dewatering machines is described by the Roman engineer Vitruvius writing in 25 BC, and their use for irrigation and lifting water in thermae was widespread. At another part of the mine, on Penlan wen, water would have been in short supply; a siphon could have transferred water from the main aqueduct or one of its tanks, but remains unproven. The vein carries along the hill for some considerable distance, and has been trenched out. This method involved excavating the vein vertically down while keeping the top open. However, ventilation becomes a problem when fire setting is used, so three long adits were driven in from the hillside to the north. They are much wider than normal galleries, suggesting that their primary purpose was to allow circulation of air through the trench and permit safe fire setting. The upper two adits are still open to the trench, but the lowest one is currently blocked.

Дальнейшая история

После ухода римлян из Британии в V веке шахта оставалась заброшенной на протяжении столетий. В XIX веке добыча возобновилась, а в начале XX века предпринимались попытки организовать успешное предприятие на этом месте, но они были прекращены до начала Первой мировой войны. В 1930-х годах был прорыт штрек глубиной 131 метр в попытке обнаружить новые золотоносные жилы. Шахта пришла в упадок и стала небезопасной из-за затопления нижних уровней, и окончательно была закрыта в 1938 году. В этот период были обнаружены древние подземные выработки, а также фрагмент водоотливной мельницы. Обширные наземные остатки, особенно следы гидравлической добычи, были обнаружены лишь в 1970-х годах в результате интенсивных полевых работ и геодезических исследований. С 1975 по 2000 год право аренды на подземные выработки в Долаукоти принадлежало Кардиффскому университету. Студенты инженерной школы в основном отвечали за реставрацию подземных сооружений, которые были приведены в безопасное состояние для посещения туристами. Шахта широко использовалась в качестве учебной базы для студентов, изучающих горное дело и геологию разведочных работ, под руководством Алуна Исаака, Алвина Эннельса и Питера Брэбама. Студенты Школы наук о Земле проводили активную программу поиска золота, используя методы алмазного бурения на поверхности и под землей, геохимический анализ почв и геофизические исследования. Геологическая разведка осуществлялась студентами с применением буровых методов как на поверхности, так и под землей. Также были отобраны пробы отвалов обогащения руды, проведены геофизические исследования и оценена их золотоносность. Шахта была тщательно картографирована, а архив данных по Долаукоти до сих пор хранится в Школе наук о Земле и океане Кардиффского университета. Кардиффский университет окончательно отказался от аренды подземных выработок в 2000 году в связи с закрытием программы бакалавриата по горному делу. Фотографии наземных и подземных работ из архивов Кардиффского университета можно найти по ссылкам ниже. Хотя в Британии пока нет сопоставимого объекта, вероятно, что полевые исследования позволят обнаружить другие шахты, просто прослеживая остатки акведуков и водохранилищ, и часто, если не всегда, с помощью аэрофотосъемки. Физические остатки, такие как резервуары и акведуки, часто распознаются по теням, отбрасываемым конструкциями при косом освещении. Так, резервуар А был впервые замечен ранним утром, когда лучи солнца падали под углом на холм (Алт Цвмхеног), на котором расположена эта конструкция.

Following the Roman departure from Britain in the 5th century, the mine lay abandoned for centuries. There was a revival in the 19th century and attempts to make successful ventures at the site in the early 20th century, but they were abandoned before the First World War. In the 1930s a shaft was sunk to 430 feet (131 m) in an attempt to locate new seams. Falling into disrepair and unsafe due to flooding at its lower levels, the mine finally closed in 1938. It was during this period that ancient underground workings were found, and the fragment of the dewatering mill discovered within. The extensive surface remains, especially the traces of hydraulic mining, were to be discovered only in the 1970s by intensive fieldwork and surveying. Between 1975 and 2000 the lease to the underground workings at Dolaucothi was held by Cardiff University. Students from the School of Engineering were largely responsible for the renovation of the underground workings that were made safe for tourists. The mine was extensively used as a training mine for Mining Engineering and Exploration Geology students under the supervision of Alun Isaac, Alwyn Annels and Peter Brabham. Students from the School of Earth Sciences carried out an active gold exploration programme using surface and underground diamond drilling techniques, geochemical soil sampling and geophysics. Geological exploration was carried out by students using both surface and underground drilling methods. The ore processing waste tailings dam was also sampled, mapped geophysically and assessed for its Gold potential. The mine was extensively mapped and a library of Dolaucothi data is still held at the School of Earth & Ocean Sciences at Cardiff University. Cardiff University finally gave up the lease to the underground workings in 2000 due to the closure of its BSc Mining Engineering degree course. Photographs of surface and underground activities from the Cardiff University archives can be found from the links below. Although there is yet no comparable site in Britain, it is likely that field work will locate other mines, simply by tracing the remains of aqueducts and reservoirs, and often, if not usually, aided by aerial photography. Physical remains like tanks and aqueducts are often recognised by the shadows cast by the structures in oblique lighting conditions. Thus Tank A was first seen in early morning light when the sun's rays cast an oblique light across the hill (Allt Cwmhenog) on which the structure is situated.

Другие местные шахты

Свинцовые шахты Нантимвина, расположенные недалеко от деревни Рандирмуин примерно в 8 милях (13 км) к северу, также могли быть впервые разработаны римлянами, о чем свидетельствуют отстойные бассейны и акведуки, обнаруженные там в 1970-х годах в ходе полевых исследований и по аэрофотоснимкам. Они находятся на вершине горы Пенсерриг-мвин, а жилы прослеживались под землей несколькими туннелями, ведущими к выработкам. Внутри жилы были извлечены, а обломки аккуратно сложены в штреке. Выработки расположены значительно выше более поздних современных шахт и перерабатывающего завода (в настоящее время заброшенного). Позднее эта шахта была крупнейшим свинцовым рудником в Уэльсе.

Другие местные объекты

Есть римские форты в Лландовери и Бремии возле Лланио, а также в Лландейло, начиная с 2003 года.

Национальный фонд

Национальный фонд владеет и управляет золотым рудником Долаукоти и поместьем Долаукоти с 1941 года, когда он был завещан потомками семьи Джонс, владевшей рудником и обширным окружающим поместьем с конца XVI века. Манчестерский и Кардиффский университеты активно занимались исследованием сохранившихся остатков в 1960-х и 1970-х годах, а в настоящее время Лампетерский университет тесно сотрудничает с археологами, изучающими этот объект. Национальный фонд организует для посетителей экскурсии по руднику и местам римских археологических раскопок.