Το Λαύριο ως μεταλλευτικό και μεταλλουργικό κέντρο παραγωγής χαλκού, αργύρου, μολύβδου και σιδήρου

Ανάπτυξη και μεταφορά μεταλλουργικής τεχνολογίας από τα προϊστορικά χρόνια ως τη ρωμαϊκή περίοδο

του Γεώργιου Δημ. Παπαδημητρίου, Ομότιμου Καθηγητή Ε.Μ.Πολυτεχνείου

 

Το άρθρο αυτό του καθηγητή Γ. Παπαδημητρίου αποτελεί μέρος (προδημοσίευση) επετειακής έκδοσης με την ευκαιρία της συμπλήρωσης 2500 ετών από τη Ναυμαχία της Σαλαμίνας και τη σχέση της με το αρχαίο μεταλλευτικό Λαύριο.Το βιβλίο αυτό, υπό τον συντονισμό των Π. Τζεφέρη και Δ. Μπίτζιου, περιλαμβάνει ένα σύνολο θεματικών άρθρων που δεν περιορίζονται μόνο στο ως άνω ιστορικό ζήτημα, αλλά παρουσιάζουν διευρυμένη θεματολογία και επεκτείνονται στο γενικότερο πλαίσιο ενός κοινού σημερινού στόχου που είναι η ανάδειξη της ανεκτίμητης πολιτιστικής κληρονομιάς, που μας κληροδότησε το αρχαίο και νεότερο μεταλλευτικό Λαύριο – Λαυρεωτική. Απαγορεύεται η αναδημοσίευση του συνόλου ή μέρους των άρθρων του επετειακού πονήματος χωρίς την άδεια του συγγραφέα και των συντονιστών της έκδοσης.

ΤΡΙΗΡΕΙΣ ΑΠΟ ΑΣΗΜΙ – Η ΛΑΥΡΕΩΤΙΚΗ ΑΛΛΟΤΕ ΚΑΙ ΤΩΡΑ

Εισαγωγή

Η μεταλλευτική και μεταλλουργική ιστορία της Λαυρεωτικής, έχει, όπως και η Σελήνη, δύο πλευρές: τη φωτεινή και τη σκοτεινή. Η φωτεινή καλύπτει την χρονική περίοδο από το τέλος της αρχαϊκής μέχρι το τέλος της ελληνιστικής εποχής. Στην περίοδο αυτή στα Μεταλλεία και τα Εργαστήρια του Λαυρίου παράγονταν άργυρος, μόλυβδος και σίδηρος. Την τεχνολογία παραγωγής αυτών των μετάλλων και τη σχέση τους με την ιστορία των Αθηνών γνωρίζουμε από τα κείμενα των αρχαίων συγγραφέων και ιστορικών, τις αρχαιολογικές ανασκαφές καθώς και από τη σύγχρονη διεπιστημονική μελέτη των υλικών ευρημάτων, τα οποία αφθονούν στην περιοχή της Λαυρεωτικής και δεν παύουν να μας χαρίζουν συνεχώς νέες εκπλήξεις. Πολυάριθμοι είναι επίσης οι φίλοι του Λαυρίου, που χωρίς άλλο κίνητρο πέραν της αγάπης τους για το Λαύριο, ερευνούν την ιστορία, την αρχαία τεχνολογία και το περιβάλλον του που συνδυάζει τις φυσικές ομορφιές με μνημεία αρχαίου και νεότερου πολιτισμού.

Η πλέον άγνωστη πλευρά της μεταλλευτικής και μεταλλουργικής διαδρομής του Λαυρίου αφορά στην προϊστορία του. Το σκιερό κομμάτι τοποθετείται στην Εποχή του Χαλκού, αλλά επεκτείνεται επίσης, σε μία αρκετά μεγάλη χρονική περίοδο των ιστορικών χρόνων, από το τέλος της Μυκηναϊκής περιόδου μέχρι περίπου το τέλος της Αρχαϊκής εποχής. 

Είναι γνωστό ότι ο άργυρος και ο μόλυβδος είχαν αρχίσει να παράγονται στο Λαύριο πολύ νωρίτερα από τους ιστορικούς χρόνους, και μάλιστα ήδη από το τέλος της Νεολιθικής εποχής. Όμως το λιγότερο γνωστό στοιχείο είναι ότι στην ίδια χρονική περίοδο παράγονταν, επίσης, χαλκός και ότι η μεταλλουργική τεχνολογία που αναπτύσσονταν παράλληλα, συμπορεύονταν με αυτή των Κυκλάδων. Από το Λαύριο, την Σίφνο και την Κύθνο ξεκίνησε η Μεταλλουργία του Αιγαίου στο τέλος της Τελικής Νεολιθικής περιόδου (περίπου 3200π.Χ) και άνθισε ιδιαίτερα στη διάρκεια της φάσης ΙΙ της Πρώιμης Εποχής του Χαλκού (2900-2400 π. Χ.).Το θέμα της παραγωγής χαλκού στο Αιγαίο παραμένει  προσφιλές στον κύκλο των ειδικών, ωστόσο δεν έχει γίνει ευρέως γνωστό, ούτε έχει ενσωματωθεί ως αυτοτελές κεφάλαιο στην μεταλλευτική και μεταλλουργική Ιστορία του Λαυρίου. Για τον λόγο αυτό, θα επιμείνω ιδιαίτερα στο σημείο αυτό, περιορίζοντας, κατά το δυνατόν, τα περισσότερο γνωστά θέματα της ιστορικής περιόδου.

1. Η Μεταλλουργία στο Λαύριο κατά την Προϊστορική Περίοδο

Μέχρι τις αρχές του αιώνα μας, οι γνώσεις για την μεταλλευτική και μεταλλουργική εξέλιξη της Λαυρεωτικής στη διάρκεια των προϊστορικών χρόνων παρέμεναν εξαιρετικά περιορισμένες. Τις τρεις τελευταίες δεκαετίες, ωστόσο, ο ρόλος που έπαιξαν τα Μεταλλεία του Λαυρίου στην ανάπτυξη του ελλαδικού πολιτισμού άρχισε να διαφαίνεται σταδιακά, είτε χάρη στην αποκάλυψη και μελέτη σποραδικών μεταλλουργικών καταλοίπων, είτε μέσω της ισοτοπικής ανάλυσης του μολύβδου ο οποίος περιέχεται σε προϊστορικά μεταλλικά αντικείμενα, και η οποία αποδεικνύει ότι σε ολόκληρο τον ελλαδικό χώρο, ένα μεγάλο ποσοστό αυτών έχουν παραχθεί από άργυρο και χαλκό του Λαυρίου.

Προϊστορικά κατάλοιπα της μεταλλουργίας αργύρου που σχετίζονται με το Λαύριο έχουν εντοπισθεί στον Θορικό, στην Μακρόνησο, στην Κέα, στο Κορωπί και στα Λαμπρικά Κορωπίου. Για τον χαλκό, αντίστοιχες θέσεις έχουν εντοπισθεί στην Ραφήνα και στη νήσο Κέα.  Πρόκειται για θέσεις μεταλλουργικής δραστηριότητας που βρίσκονται περιφερειακά της μεταλλευτικής ζώνης του Λαυρίου και εκτός από τον Θορικό και την Μακρόνησο, όλες σε αρκετή απόσταση από αυτήν. Ο λόγος είναι ότι οι μεταλλευτικές και μεταλλουργικές δραστηριότητες στην καρδιά της Λαυρεωτικής, γνώρισαν περιόδους ακμής και διαλείμματα αδράνειας. Σε κάθε επανέναρξη της εκμετάλλευσης, τα παλαιότερα κατάλοιπα ανακυκλώνονταν, μετακινούνταν ή καλύπτονταν από νεότερα, ώστε σήμερα τίποτε από αυτά δεν είναι αναγνωρίσιμο. Υπήρξαν, ιδιαίτερα, δύο γνωστές περίοδοι έντονης δραστηριότητας στην ανακύκλωση παλαιών καταλοίπων της μεταλλουργίας του μολύβδου και αργύρου. Η πρώτη κατά την ελληνιστική ως τις αρχές της ρωμαϊκής περιόδου και η δεύτερη κατά το δεύτερο ήμισυ του 19^ουως τις αρχές του 20^ο αιώνα. Μία βραχύτερη περίοδος μεταλλευτικής, κυρίως, δραστηριότητας, υπήρξε στις αρχές της βυζαντινής περιόδου, αλλά δεν έχει καθόλου ερευνηθεί. Όσον αφορά στα μεταλλευτικά έργα, αυτά αναπτύσσονταν κάθε φορά πάνω σε παλαιότερες εργασίες, αφήνοντας πίσω τους κενούς χώρους με ελάχιστα αρχαιολογικά κατάλοιπα, στους οποίους η πρόσβαση είναι δυσκολότατη.

• Η τεχνική της παραγωγής Χαλκού στο Λαύριο κατά την προϊστορική περίοδο

Πολυάριθμα αρχαιολογικά αντικείμενα γνωστής ηλικίας από διάφορα σημεία του ελλαδικού χώρου, τα οποία έχουν αναλυθεί μέσω της ισοτοπικής ανάλυσης μολύβδου, δείχνουν ότι ο χαλκός από τον οποίον κατασκευάστηκαν προέρχεται από το Λαύριο. Για παράδειγμα, χάλκινα αντικείμενα από την Αγία Ειρήνη της Κέας υποδεικνύουν ότι χαλκός είχε ήδη αρχίσει να παράγεται στο Λαύριο από την Πρώιμη Εποχή του Χαλκού (Ζ.Stos-Gale 1987). Από την Ηπειρωτική Ελλάδα, ένας χάλκινος πέλεκυς και δύο αργυρά κοσμήματα της Τελικής Νεολιθικής από την Αλεπότρυπα του Δυρού Μάνης έχουν ισοτοπική σύνθεση που συμφωνεί με τα μεταλλεύματα του Λαυρίου. Το ίδιο συμβαίνει με χάλκινους πελέκεις από το Σέσκλο της Μαγνησίας και πολυάριθμα αντικείμενα από την Κρήτη. Αυτά και άλλα πολλά δείχνουν ήδη από την Τελική Νεολιθική περίοδο παράλληλη εκμετάλλευση χαλκού και αργύρου στο Λαύριο και εξαγωγές μετάλλου, ακόμη και μεταλλεύματος, σε άλλους τόπους του ελλαδικού χώρου,.

Όμως, η πιο χειροπιαστή απόδειξη για παραγωγή χαλκού στην Αττική από μετάλλευμα του Λαυρίου αποκαλύφθηκε από υπολείμματα καμίνου και σκωριών των φάσεων Ι και ΙΙ της Πρώιμης Εποχής του Χαλκού, σε ανασκαφή του Δ. Θεοχάρη (1951, 1952) στη Ραφήνα. Ο Δ. Θεοχάρης αναγνώρισε ότι επρόκειτο για προϊστορική εγκατάσταση παραγωγής χαλκού και πρότεινε ως προέλευση του μεταλλεύματος το Λαύριο. Τα τεχνικά χαρακτηριστικά των ευρημάτων δεν ήταν δυνατόν να αξιολογηθούν επαρκώς στα χρόνια των ανασκαφών, καθώς οι σχετικές γνώσεις στην αρχαιομεταλλουργία ήταν ακόμα περιορισμένες, όμως σήμερα αποδεικνύουν ότι η κάμινος εμπίπτει σαφώς στην Κυκλαδική τεχνολογική παράδοση της Πρώιμης Εποχής του Χαλκού.

H θέση όπου εντοπίσθηκαν τα μεταλλουργικά υπολείμματα στην Ραφήνα είναι κοντά στην εκβολή του «Μεγάλου Ρέματος» παρά την ακτή. Από την ίδια την κάμινο δεν διασώθηκαν παρά μόνον τεμάχια από πηλό, μερικά εκ των οποίων έφεραν οπές και στα οποία υπήρχαν «καταφανή τα ίχνη της επαφής μετά του ρευστού μετάλλου». Στα υπόλοιπα μεταλλουργικά κατάλοιπα που εντοπίσθηκαν μέσα σε «βόθρο» περιλαμβάνονταν πολλά τεμάχια σκωριών μεταλλουργίας χαλκού και τέσσερεις χοάνες, οι οποίες θεωρήθηκαν από τον Δ. Θεοχάρη χοάνες χύτευσης, ωστόσο κατά τη γνώμη μου είναι ακροφύσια για εμφύσηση αέρα στην κάμινο με φυσερό. Τα προηγούμενα στοιχεία, εφόσον συνδυασθούν με την ηλικία των καμίνων, παραπέμπουν με βεβαιότητα στην τεχνολογία των καμίνων παραγωγής χαλκού από οξειδωμένο μετάλλευμα (π.χ. αζουρίτη, μαλαχίτη ή χρυσόκολλα) κατά την Πρώιμη Εποχή του Χαλκού. Υπολείμματα τέτοιων καμίνων έχουν εντοπισθεί σε νησιά των Κυκλάδων (Κέα, Κύθνο, Σέριφο) καθώς και στην Κρήτη (Χρυσοκάμινο στον κόλπο του Μιραμπέλο). Μία αναπαράσταση της καμίνου από τον συγγραφέα του άρθρου δίδεται στο Σχ.1. και βασίζεται στα ευρήματα της ανασκαφής του Δ. Θεοχάρη, καθώς και σε επιτόπια έρευνα και προηγούμενη μελέτη προϊστορικών σκωριών της ίδιας περιόδου από την Σέριφο, που δημοσιεύθηκε σε συνεργασία με τον καθηγητή Αντώνη Φραγκίσκο (G.Papadimitriou  and A. Fragiskos, 2008).

Πρόκειται για κάμινο που αποτελείται από μία κοιλότητα διαμέτρου περί τα 50 cm σκαλισμένη σε βράχο ή σκαμμένη στο έδαφος, στην περιφέρεια της οποίας στηρίζεται ένα κεραμικό φρέαρ σε σχήμα κολούρου κώνου, ύψους περί τα 60-70cm,  το οποίο φέρει στην επιφάνειά του πολυάριθμες οπές.  Η κοιλότητα στο έδαφος χρησιμεύει ως «χωνευτήριο» για την συγκέντρωση  των προϊόντων της τήξης, δηλ. του ρευστού χαλκού που συγκεντρώνεται στον πυθμένα και της σκωρίας που επιπλέει. Από μία πλευρική οπή του χωνευτηρίου, σε κάποιο ύψος από τον πυθμένα, εκρέει η σκωρία, όταν κρίνεται σκόπιμο από τον χειριστή της καμίνου. Το φρέαρ της καμίνου είναι κεραμικό, με πάχος περίπου 3cm και φέρει οπές, όπως επισημαίνει και ο Δ. Θεοχάρης για τα τεμάχια από «καμένο» πηλό που ανέσυρε από τον βόθρο. Οι οπές χρησίμευαν για την είσοδο του ανέμου, ο οποίος είναι απαραίτητος για την καύση του ξυλοκάρβουνου που θερμαίνει την κάμινο και ανάγει τα οξείδια του χαλκού σε μέταλλο. Πρόκειται, επομένως, για κάμινο που λειτουργεί με τον άνεμο. Στα νησιά οι κάμινοι τοποθετούνταν σε πλαγιές λόφων απέναντι στον βορρά ή σε ακρωτήρια δίπλα στη θάλασσα όπου έπνεαν ισχυροί άνεμοι. Στην περιοχή της Ραφήνας, όμως, όπου το ανάγλυφο είναι χαμηλό η κάμινος είχε τοποθετηθεί στην εκβολή του ρέματος, όπου επικρατούσε συνήθως ρεύμα αέρα. Επίσης, τα κεραμικά ακροφύσια που βρέθηκαν δείχνουν ότι η λειτουργία της καμίνου υποβοηθούνταν από φυσερό.

Αν και η αρχική ιδέα καμίνου  που λειτουργεί με τον άνεμο, φαίνεται ότι έφθασε στις Κυκλάδες και στο παρακείμενο Λαύριο από την Εγγύς Ανατολή, όμως εδώ έλαβε την τελική της μορφή, δηλ. τα ιδιαίτερα τεχνολογικά χαρακτηριστικά που περιέγραψα και τις μεγαλύτερες διαστάσεις. Το διάτρητο φρέαρ είναι τεχνολογία που αναπτύχθηκε στην περιοχή του Νοτιοανατολικού Αιγαίου και έχει πολλά πλεονεκτήματα: Σε σχέση με την τυπική bowl furnace της προϊστορίας στην οποία ο κτιστός θόλος καταστρέφονταν κάθε φορά για να ανακτηθεί το μέταλλο που είχε συγκεντρωθεί μαζί με σκωρία στο χωνευτήριο, εδώ ανασηκώνονταν απλώς το κεραμικό φρέαρ και μπορούσε να επαναχρησιμοποιηθεί. Οι αναγωγικές συνθήκες στην κάμινο ήταν ασθενείς, με αποτέλεσμα να μην ανάγονται οι ακαθαρσίες (Fe,Ni, Pb κλπ) και ο χαλκός που παράγονταν να είναι υπερκαθαρός, εξαιρετικής ποιότητας για κατασκευή σφυρήλατων αντικειμένων. Επίσης, εάν συνυπήρχε στο φορτίο της καμίνου ποσότητα θειούχων ορυκτών, αυτά κατεβαίνοντας μέσα στο φρέαρ υποβάλλονταν σε φρύξη και μετατρέπονταν σε οξείδια πριν φτάσουν στην ζώνη τήξης, ώστε ήταν πλέον δυνατή η αναγωγή τους σε χαλκό. Αυτό επέτρεπε, ως ένα βαθμό, την αξιοποίηση θειούχων μεταλλευμάτων σε ανάμιξη με τα οξειδωμένα.

• Δραστηριότητες παραγωγής Αργύρου στο Λαύριο κατά την προϊστορική περίοδο

Ενδείξεις μεταλλευτικής δραστηριότητας στην Λαυρεωτική κατά την προϊστορική εποχή υπάρχουν από τον λόφο Οβριόκαστρο Κερατέας, στη νότια πλαγιά του οποίου παρατηρείται μεταλλοφορία της πρώτης επαφής και δύο ορύγματα, πιθανόν είσοδοι μεταλλευτικών στοών.  Στην ίδια πλαγιά εντοπίσθηκαν λεπίδες οψιδιανού και θραύσματα αγγείων της Τελικής Νεολιθικής περιόδου (3500-3000π.Χ.) και της Πρώιμης Εποχής του Χαλκού Ι (3000-2800π.Χ) (E.Κακαβογιάννης και O. Κακαβογιάννη, 2007, 37-38).

Το μοναδικό, πάντως, προϊστορικό μεταλλευτικό έργο που μελετήθηκε μέχρι σήμερα διεξοδικά είναι μία στοά, η στοά ΙΙΙ στους πρόποδες του λόφου Βελατούρι, δυτικά του Θεάτρου του Θορικού (P.Spitaels 1984). Χρονολογείται στην 3η χιλιετία π. Χ. και ανοίχθηκε για την εξόρυξη μολυβδούχου μεταλλεύματος από φλέβα ορατή στην επιφάνεια.  Για την διάνοιξή της χρησιμοποιήθηκαν λίθινα εργαλεία, των οποίων θραύσματα εντοπίσθηκαν στις επιχώσεις (M. Wealkens 1990).Δεν βρέθηκαν μεταλλουργικά κατάλοιπα αντίστοιχης ηλικίας στην ίδια περιοχή, όμως θραύσματα λιθαργύρου της ίδιας περιόδου, τα οποία προέρχονται από κυπέλλωση αργυρούχου μολύβδου για παραγωγή αργύρου, βρέθηκαν σε προϊστορικό οικισμό της Μακρονήσου (N.Lambert 1972, P. Spitaels 1982a). Κατά την Μέση Εποχή του Χαλκού (2000-1600π.Χ.) η παραγωγή αργύρου στον Θορικό συνεχίσθηκε, όπως τεκμηριώνεται από υπολείμματα κυπέλλωσης  σε οικισμό κοντά στην κορυφή του λόφου Βελατούρι. Στην ίδια θέση η παραγωγή αργύρου συνεχίσθηκε και κατά την Ύστερη Εποχή του Χαλκού (Μυκηναϊκή περίοδο), όπως αποδεικνύεται από την παρουσία θραυσμάτων μυκηναϊκών αγγείων μέσα στη στοά 3 (P.Spitaels 1982b).Η προηγούμενη εικόνα επιβεβαιώνεται από την ισοτοπική ανάλυση χρονολογημένων αρχαιολογικών ευρημάτων από άργυρο και μόλυβδο, η οποία  δείχνει ότι ενώ η Σίφνος ήταν ο βασικός προμηθευτής αργύρου και μολύβδου κατά την Πρώιμη Εποχή του Χαλκού, όμως κατά την Μέση Εποχή του Χαλκού το Λαύριο την ξεπέρασε  και επεκράτησε ακόμα και στην απομακρυσμένη Κρήτη. Είναι επίσης, αξιοσημείωτο ότι το Λαύριο, εκτός από μέταλλα, εξήγε και μεταλλεύματα, για παράδειγμα στην Κέα (G. Gale et al. 1984).

Σημαντικές συγκεντρώσεις λιθαργύρων και καταλοίπων εγκαταστάσεων της προϊστορικής περιόδου που έχουν σαφή σχέση με παραγωγή αργύρου εντοπίσθηκαν στα Μεσόγεια, στην θέση Λαμπρικά Κορωπίου. Λιθάργυροι που φαίνεται να σχετίζονται με εργαστήριο βρέθηκαν και στο Κορωπί.(O. Κakavogianni et al. 2008). Στα Λαμπρικά, αποκαλύφθηκαν κοιλότητες στο έδαφος, πλήθος τεμαχίων λιθαργύρου, κεραμικής και εργαλείων καθώς και θραυσμένων τεχνέργων κατασκευασμένων με βασική ύλη τον λιθάργυρο, σε μορφή φιάλης (ρηχών πιάτων). Αυτά υποδεικνύουν την ύπαρξη εργαστηρίου κυπέλλωσης αργυρούχου μολύβδου το οποίο, σύμφωνα με την χρονολόγηση, ήταν ενεργό στη φάση Ι της Πρώιμης εποχής του Χαλκού (O. Κακαβογιάννη κ.α. 2006).Για τον ρόλο των εγκαταστάσεων και των μεταλλουργικών ευρημάτων διατυπώθηκαν διάφορες υποθέσεις (O. Κακαβογιάννη κ.α. 2006, 2008), χωρίς να καταλήγουν σε ερμηνεία του τρόπου με τον οποίο παράγονταν ο άργυρος.

Για τον λόγο αυτό θα προτείνω μία μεταλλουργική ερμηνεία των ευρημάτων, κατά την άποψή μου και θα δώσω περιληπτικά μία περιγραφή της μεθόδου που πιστεύω ότι εφαρμόζονταν για την παραγωγή αργύρου στα προϊστορικά χρόνια. Το θέμα αυτό αναπτύσσω λεπτομερώς σε υπό έκδοση δημοσίευσή μου (Γ. Παπαδημητρίου 2022)

• Τεχνική και Τεχνολογία της Κυπέλλωσης στο Λαύριο κατά την προϊστορική περίοδο.

Η παρουσία των λιθαργύρων στα Λαμπρικά υποδηλώνει ότι γίνονταν παραγωγή αργύρου με κυπέλλωση αργυρούχου μολύβδου, τον οποίο ασφαλώς το εργαστήριο επρομηθεύετο υπό μορφήν χελωνών από το Λαύριο. Στις ανασκαφές δεν βρέθηκαν σκωρίες παραγωγής μολύβδου, ούτε αντίστοιχα υπολείμματα καμίνων και επομένως στο εργαστήριο δεν γινόταν ούτε παραγωγή αργυρούχου μολύβδου από μετάλλευμα, ούτε κοινού μολύβδου από τους λιθαργύρους που προέκυπταν από την κυπέλλωση. Το εύρημα που δίνει την έμφαση στον μεταλλουργικό ρόλο του εργαστηρίου είναι η παρουσία των φιαλών, αβαθών πιάτων διαμέτρου  6-12 cm και ύψους 1-2cm με ελαφρώς κοίλο ή επίπεδο πυθμένα, των οποίων υπάρχουν δύο τυποποιημένες παραλλαγές: το απλό που συναντάται πιο συχνά, και το δεύτερο το οποίο φέρει εσωτερικά δέκα μικρές κοιλότητες διαμέτρου 1-2cm και βάθους μερικών χιλιοστών, διατεταγμένες σε τρεις παράλληλες σειρές στον πυθμένα του. Σε σχετική δημοσίευση(O. Kakavogianni et al. 2008) τα ευρήματα αυτά χαρακτηρίσθηκαν ως παραπροϊόντα της διαδικασίας κυπέλλωσης. Με μορφολογικά κριτήρια ονομάσθηκαν  «λιθάργυροι σε σχήμα φιάλης» (bowl shaped litharge) και ταξινομήθηκαν ως μία τέταρτη κατηγορία λιθαργύρων, πέραν από τις τρεις έως τώρα γνωστές: μάζες λιθαργύρων (lumps), πλακοειδείς λιθαργύρους  (plate-shaped) και σωληνοειδείς (tubular) λιθαργύρους.

 

Κατά τη γνώμη μου, η ονομασία «λιθάργυροι σε σχήμα φιάλης» και ο ίδιος ο χαρακτηρισμός «λιθάργυροι» που αποδόθηκε σε αυτά τα ευρήματα των Λαμπρικών δεν είναι εύστοχα, διότι δεν πρόκειται για τον γνωστό λιθάργυρο (PbO), δηλ. το παραπροϊόν που προκύπτει άμεσα από την διαδικασία κυπέλλωσης και αποτελείται τυπικά από οξείδιο του μολύβδου (PbO) με τις συναφείς προς την μεταλλουργική διαδικασία ακαθαρσίες. Όπως φαίνεται και από την προσεγμένη  κατασκευή τους που αποτυπώνεται στην μορφή τους, Σχ. 2, πρόκειται για τέχνεργα που κατασκευάσθηκαν εκ προθέσεως από τους μεταλλουργούς των εργαστηρίων, για να χρησιμεύσουν ως «κύπελλα» στη διαδικασία της κυπέλλωσης.Ήταν, δηλ., οι κουπέλλες των προϊστορικών χρόνων. Στη διάρκεια της κυπέλλωσης ρωγματώνονταν και απορρίπτονταν, γι΄ αυτό βρέθηκαν πολυάριθμα θραύσματα. Θραύσματα από όμοιες κουπέλλες έχουν βρεθεί σε προϊστορικές θέσεις στην Κέα, στον Θορικό, στην σπηλιά του Κίτσου (Λαύριο) και χωρίς κοιλότητες στη Θάσο (S. Papadopoulos 2008), πάντα μαζί με τεμάχια λιθαργύρων. Στο ότι αυτές είναι, πράγματι, οι κουπέλλες της προϊστορικής εποχής συνηγορεί το γεγονός ότι σε καμία από τις προηγούμενες περιπτώσεις δεν έχει βρεθεί άλλο αντικείμενο για να πάρει δυνητικά τη θέση τους ως κουπέλλα.

Οι αναλύσεις που δίνονται (Ο. Κακαβογιάννη κ.α. 2006) και η σύνθεση που προκύπτει από κουπέλλες της κλασικής περιόδου (G. Papadimitriou 2012), δείχνει ότι κατασκευάζονταν από το ίδιο υλικό. Αν βασισθούμε στην τεχνική που χρησιμοποιούνταν για τις κουπέλλες της κλασικής περιόδου που μελέτησα ο ίδιος, τότε η τεχνική διαμόρφωσης είναι η τεχνική των κεραμικών υλικών: σε μία μάζα τριμμένου λιθαργύρου αναμειγνύονταν μικρή ποσότητα ασβέστου (CaO) ως συνδετικό υλικό και αρκετή ποσότητα αργίλου για την πλαστικοποίηση του μίγματος και παρασκευάζονταν πηλός που περιείχε κατά μέσον όρο 80% PbO. Η παρουσία του οξειδίου του ασβεστίου (CαΟ) και των βασικών συστατικών της αργίλου (Al2O3, SiO2,) γίνονται αντιληπτές από τις αναλύσεις(O.Κακαβογιάννη κ.α. 2006).Από αυτόν τον πηλό διαμορφώνονταν χειρωνακτικά οι κουπέλλες υπό μορφήν φιαλών (δηλ. ρηχών πιάτων) και με εκτύπωση δημιουργούνταν οι κοιλότητες εσωτερικά στον πυθμένα τους. Η ερμηνεία τους περιγράφεται αναλυτικά σε προηγούμενη δημοσίευση (G. Papadimitriou, 2012) και θα δοθεί συνοπτικά στη συνέχεια.

H παραγωγή του αργύρου από τα οξειδωμένα αργυρούχα μεταλλεύματα του μολύβδου (γαληνίτη, κερουσίτη) γινόταν πάντα, ανεξάρτητα της ιστορικής περιόδου, σε δύο διαδοχικά στάδια: στο πρώτο, κατά την αναγωγή του μεταλλεύματος με ξυλάνθρακα, παράγονταν  μόλυβδος, ο οποίος περιείχε τον άργυρο σε διάλυμα (αργυρούχος μόλυβδος), με μία μέση αναλογία 2000grAg/ tn Pb. Κάμινοι της προϊστορικής περιόδου για το στάδιο αυτό δεν έχουν εντοπισθεί μέχρι σήμερα, αλλά λογικά πρέπει να ήταν παρόμοιες με αυτές που περιγράψαμε για τον χαλκό, χωρίς ενδεχομένως την παρουσία των οπών στο κεραμικό φρέαρ της καμίνου (Σχ.1). Στο δεύτερο στάδιο, για να διαχωρισθεί και ανακτηθεί ο άργυρος από τον αργυρούχο μόλυβδο, υπήρχε μόνο μία μέθοδος, γνωστή ως «κυπέλλωση».

Η κυπέλλωση είναι οξειδωτική διαδικασία και γίνεται με εμφύσηση αέρα στην επιφάνεια τήγματος του αργυρούχου μολύβδου. Ο μόλυβδος οξειδώνεται επιλεκτικά από το οξυγόνο και σχηματίζει ένα οξείδιο (PbO), που λόγω του μικρότερου ειδικού βάρους επιπλέει στην επιφάνεια. Το οξείδιο αυτό είναι ο γνωστός λιθάργυρος των αρχαίων (λίθος του αργύρου, δηλ. ακαθαρσία άνευ αξίας, όπως ο λίθος). Μόλις η στοιβάδα του λιθαργύρου αποχτήσει πάχος 1-2 mm απομακρύνεται με κάποιο τρόπο από την επιφάνεια του τήγματος.  Κατά την κλασική περίοδο έρρεε από το χείλος της κουπέλλας έξω από την κάμινο, υποβοηθούμενη από την πρόσκρουση του αέρα ή με ξέστρο. Κατά την αφαίρεση του λιθαργύρου από την κουπέλλα, συμπαρασύρονταν μαζί με αυτόν και μικρή ποσότητα αργυρούχου μολύβδου, η οποία, σχημάτιζε εγκλείσματα μέσα στον λιθάργυρο μετά την στερεοποίησή του και ήταν απώλεια (στο θέμα αυτό θα επανέλθουμε στο κεφάλαιο που αφορά στην ανακύκλωση λιθαργύρων κατά την ελληνιστική περίοδο).Κατά την προϊστορική εποχή είναι πιθανότερο ότι ο τεχνίτης αφαιρούσε τον λιθάργυρο γέρνοντας ελαφρώς την κουπέλλα πάνω από μία κοιλότητα στο έδαφος, έξω από την κάμινο. Τέτοιες κοιλότητες εντοπίσθηκαν στις ανασκαφές των Λαμπρικών, καλυμμένες εσωτερικά με λευκό στρώμα ανθρακικού μολύβδου (PbCO₃), που προήλθε με τον χρόνο από την ενανθράκωση του λιθαργύρου υπό την επίδραση του CO₂της ατμόσφαιρας, και ασφαλώς δεν πρόκειται για εστίες καμίνου κυπέλλωσης. Οι κοιλότητες αυτές είχαν την μορφή χωνιού για να συλλέγεται στον πυθμένα τους ο μόλυβδος που συμπαρασύρονταν από τον λιθάργυρο. Με την συνέχιση της διαδικασίας κυπέλλωσης έρχονταν κάποια στιγμή, όπου όλος ο μόλυβδος  είχε οξειδωθεί και απομακρυνθεί ως λιθάργυρος, ενώ στον πυθμένα της κουπέλλας παρέμενε ο άργυρος, καθώς είναι ευγενές μέταλλο και δεν προσβάλλεται από το οξυγόνο.

Από τα προηγούμενα φαίνεται ότι η επιφάνεια του τήγματος που έρχεται σε επαφή με τον αέρα, πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μεγαλύτερη, ώστε να προχωρεί γρήγορα η οξείδωση και για τον λόγο αυτό, οι κουπέλλες που βρέθηκαν στις ανασκαφές έχουν μεγάλη επιφάνεια σε σχέση με το βάθος. Προϊστορική ή και νεότερη κάμινος κυπέλλωσης δεν έχουν διασωθεί, αλλά είναι βέβαιο ότι πάντοτε γινόταν χρήση κάποιας μορφής θολωτής καμίνου.

Η θολωτή μορφή έχει το πλεονέκτημα να  εξασφαλίζει στο εσωτερικό της ελεύθερο χώρο για διευκόλυνση των χειρισμών. Ο θόλος θερμαίνεται από την καύση ξύλων και ακτινοβολεί την θερμότητα στην επιφάνεια της κουπέλλας ανεβάζοντας την θερμοκρασία στους 900 έως 950⁰ C. Ο αέρας που είναι απαραίτητος για την καύση των ξύλων και για την οξείδωση του μολύβδου εισάγονταν στην κάμινο με φυσερά, τα οποία κατά την προϊστορική εποχή ήταν του τύπου pot bellows. Δεν υπήρχαν ακόμη τα φυσερά τύπου ασκού της κλασικής αρχαιότητας και κατά μείζονα λόγο ούτε τα φυσερά τύπου ακορντεόν του Μεσαίωνα. Θολωτές καμίνους, είδε ο Κορδέλλας στο Λαύριο ανάμεσα σε σωρούς σκωριών (Α. Κορδέλλας 1890). Θολωτές κάμινοι κυπέλλωσης περιγράφονται, επίσης, στο βιβλίο του Agricola «De re metallica».

Η σχέση βάρους του αργύρου προς τον αργυρούχο μόλυβδο στον οποίο περιέχεται είναι πολύ μικρή (για το Λαύριο ενδεικτικά 2grAg ανά kgPb),  ώστε για να ληφθεί μια ποσότητα αργύρου, για παράδειγμα, της τάξεως των 20 gr, θα έπρεπε να υποστούν κυπέλλωση τουλάχιστον 10 kg μολύβδου. Δεδομένου ότι η χωρητικότητα των 90 cm³μιάς κουπέλλας διαμέτρου 10cm και βάθους 1 cmδεν υπερβαίνει το 1kg μολύβδου,  είναι φανερό ότι η ποσότητα των 10 kg δεν μπορούσε να προστεθεί εξ αρχής ολόκληρη μέσα στην κουπέλλα, αλλά τμηματικά κατά την πρόοδο της κυπέλλωσης, καθώς δημιουργούνταν χώρος από την απομάκρυνση του λιθαργύρου. Παράλληλα, ο μόλυβδος εμπλουτιζόταν όλο και περισσότερο σε άργυρο. Η διαδικασία αυτή μπορούσε να συνεχισθεί μέσα σε μία κουπέλλα με επίπεδο πυθμένα μέχρις ενός σημείου χωρίς πρόβλημα. Όταν, όμως, η διαδικασία πλησίαζε στο τέλος της, παρουσιάζονταν ένα κρισιμότατο στην πράξη πρόβλημα: ο άργυρος που είχε πλέον διαχωρισθεί κάθιζε, υπό μορφήν διάσπαρτων σφαιριδίων στον πυθμένα της κουπέλλας, καλυμμένος από μία στοιβάδα λιθαργύρου. Τότε η κουπέλλα έπρεπε να ανασυρθεί από την κάμινο και να γείρει αρκετά, ώστε να απομακρυνθούν και τα τελευταία υπολείμματα λιθαργύρου, αφήνοντας τον άργυρο καθαρό. Αυτό έπρεπε να γίνει με εξαιρετική προσοχή, για να μην παρασυρθούν σφαιρίδια του αργύρου από τον λιθάργυρο που απορρίπτονταν, πράγμα εξαιρετικά δύσκολο, και γι΄ αυτό, υπήρχαν πάντοτε απώλειες αργύρου.

Ικανοποιητική λύση στο πρόβλημα δόθηκε με την αντικατάσταση της κουπέλλας με επίπεδο πυθμένα από «κουπέλλα με κοιλότητες», η οποία γινόταν κάποια χρονική στιγμή πριν από το τέλος της διαδικασίας. Στην περίπτωση αυτή, η μικρή μάζα του αργύρου που σχηματίζονταν εισχωρούσε λόγω του μεγαλύτερου ειδικού βάρους του αργύρου στο βάθος των κοιλοτήτων υπό μορφήν ανεξαρτήτων σφαιριδίων και κατά την κλίση της κουπέλλας για την απομάκρυνση του λιθαργύρου τα σφαιρίδια του αργύρου συγκρατούνταν μέσα στις κοιλότητες, ώστε οι απώλειες ελαχιστοποιούνταν. Είναι εξαιρετικά εντυπωσιακή η φωτογραφία της κουπέλλας στο Σχ. 3, η οποία δείχνει τις κοιλότητες και στο κέντρο κάθε μίας το έντονο αποτύπωμα που άφησε πίσω του το σφαιρίδιο αργύρου προκαλώντας τοπική τήξη του υλικού της κουπέλλας, και «φωλιάζοντας» μέσα σε αυτό.  Η εικόνα, δείχνει επίσης, τον αριθμό (περίπου δέκα) και το μικρό μέγεθος των σφαιριδίων του αργύρου που παράγονταν σε κάθε κύκλο κυπέλλωσης. Από αυτήν γίνεται φανερός ο τεράστιος μόχθος που καταβάλλονταν για την απόκτηση μερικών σταγόνων του πολύτιμου μετάλλου σε κάθε κύκλο κυπέλλωσης. 

Η παρουσία των κοιλοτήτων στις κουπέλλες ήταν μία σπουδαία εξέλιξη στην τεχνολογία της κυπέλλωσης. Με την πάροδο των αιώνων, το πρόβλημα απώλειας αργύρου μέσα στον λιθάργυρο αντιμετωπίσθηκε από τους μεταλλουργούς και με άλλους τρόπους. Στην κλασική περίοδο εφαρμόσθηκε η απομάκρυνση του λιθαργύρου με σιδερένιες ράβδους, στην άκρη των οποίων σχηματίζονταν ο «σωληνοειδής» ή «κωνικός λιθάργυρος». Η τεχνική αυτή αναφέρεται από τον Πλίνιο (ΧΧΧΙΙΙ 106-108) και η χρήση στο Λαύριο κατά την κλασσική αρχαιότητα αποκαλύφθηκε από τον Κ. Κονοφάγο (1980). Στον Μεσαίωνα ο λιθάργυρος απορροφούνταν από τα τοιχώματα της κουπέλλας, η οποία ήταν κατασκευασμένη από πορώδες υλικό εξαιρετικής απορροφητικότητας. Επρόκειτο για πηλό από στάχτη και αλεσμένα οστά, ο οποίος αναγνωρίζεται στα αρχαιολογικά ευρήματα από την παρουσία οξειδίων του φωσφόρου και φωσφορικού ασβεστίου. Στο Λαύριο, πάντως, δεν υπήρξε ένδειξη για τέτοιου είδους λύση, σε καμία από τις εποχές που έχουν μελετηθεί ως τώρα και δεν βρέθηκε αντικείμενο με ανάλογο σχήμα, σύνθεση και ιδιότητες.

2. Η μεταλλουργία από την Γεωμετρική έως και την Κλασική περίοδο

Η Μεταλλουργική τεχνολογία του Λαυρίου κατά την Γεωμετρική και την  Αρχαϊκή περίοδο παραμένει άγνωστη. Η μοναδική πληροφορία αφορά σε πρωτογεωμετρικό κτίσμα οικισμού στον Θορικό, όπου μερικά τεμάχια λιθαργύρου μαρτυρούν δραστηριότητα κυπέλλωσης στην αρχή του 9ου αιώνα π.Χ (J. Bingen 1964). Αυτό το στοιχείο επιτρέπει να υποθέσουμε ότι η παραγωγή αργύρου και μολύβδου στο Λαύριο πέρασε ενδεχομένως από περιόδους ύφεσης, αλλά ποτέ δεν έπαυσε τελείως.  Για τον χαλκό δεν υπάρχει καμία ένδειξη παραγωγής από το τέλος της Μυκηναϊκής εποχής και μετά. Ο σίδηρος χρησιμοποιούνταν και ασφαλώς παράγονταν ήδη στον Ελλαδικό χώρο, αλλά δεν είναι γνωστό πότε άρχισε να παράγεται στο Λαύριο.

2.1. Τα πλυντήρια του Λαυρίου και η πιθανή προέλευσή τους

Η πρώτη σπουδαία καινοτομία της Κλασικής περιόδου είναι η χρήση των γνωστών πλυντηρίων εμπλουτισμού μεταλλεύματος, Στην Λαυρεωτική βρέθηκαν πολλές εκατοντάδες πλυντηρίων της Κλασικής και της Ελληνιστικής εποχής, για τη λειτουργία των οποίων δόθηκαν διάφορες ερμηνείες, αλλά η μόνη αξιόπιστη από αυτές οφείλεται, κατά την γνώμη μου, στον K. Κονοφάγο (1970) και αυτή έχει πλέον επικρατήσει στην διεθνή βιβλιογραφία. Πρόκειται περί εμπλουτισμού με ροή νερού επάνω σε ρείθρο, που εφαρμόζεται και σήμερα από ερασιτέχνες χρυσοθήρες στην Αμερική. Τα πλυντήρια είναι πιθανόν να ήρθαν στο Λαύριο από την Αίγυπτο, όπου σύμφωνα με περιγραφή του Αγαθαρχίδη, που έφθασε ως εμάς μέσω αντιγραφής του Διόδωρου του Σικελιώτη (ΙΙΙ, 12-14)και του Πατριάρχη Φώτιου (Bibl. 250.447b.17 έως 250.448b.35), ο εμπλουτισμός μεταλλευμάτων χρυσού στην εποχή των Πτολεμαίων γινόταν επίσης πάνω σε κεκλιμένο επίπεδο (ρείθρο) με ροή νερού. Κατασκευές από ξερολιθιά που αποτελούνται από ένα κεκλιμένο επίπεδο και μία στοιχειώδη διάταξη ανακυκλοφορίας του νερού που αποτελείται από δύο μικρές δεξαμενές και ένα κανάλι μεταξύ τους, εντοπίσθηκαν σε πολλά χρυσορυχεία της Ανατολικής Ερήμου της Αιγύπτου, που εργάστηκαν κατά διαστήματα από την περίοδο του Νέου Βασιλείου (16ος έως 11ος  αιώνας π.Χ) έως τους αραβικούς χρόνους (8^ος-9^ος αιώνας μ.Χ.) (R. Klemm and D. Klemm 2013), βλέπε και Σχ. 9β.

Σύμφωνα με άλλη εκδοχή, ο Πεισίστρατος, επιστρέφοντας στην Αθήνα από την εξορία του στην Μακεδονία, έφερε μαζί του και εγκατέστησε στο Λαύριο έμπειρους μεταλλευτές του Παγγαίου οι οποίοι  μετέφεραν την τεχνολογία των πλυντηρίων. Η υπόθεση αυτή ενισχύεται από την ύπαρξη Μακεδονικών τοπωνυμίων στο Λαύριο (όπως η Μαρώνεια), ωστόσο προσκρούει στο γεγονός ότι στην Μακεδονία δεν έχει βρεθεί ως τώρα καμία ένδειξη παρόμοιων εγκαταστάσεων.

Το Σχ.4α δείχνει την κάτοψη ενός από τα πρώτα πλυντήρια που κατασκευάστηκαν στο Λαύριο, στην κοιλάδα Μπερτσέκου, και αποκαλύφθηκαν σε ανασκαφές του E. Kakavoyannis (2001), ο οποίος τα χρονολόγησε στο τέλος του 6ου ως αρχές του 5ου αιώνα π. Χ. Τα πλυντήρια της περιοχής αυτής είναι άτεχνες κατασκευές, χωρίς αρχιτεκτονική οργάνωση και εργονομία και διαφέρουν μεταξύ τους. Ωστόσο, οι μεταλλευτές του Λαυρίου προχώρησαν άμεσα στην αναμόρφωσή τους και κατέληξαν σε αυστηρά δομημένες κατασκευές, εξαιρετικής εργονομίας και απόδοσης. Ασφαλώς κατόπιν δοκιμών, οι αρχαίοι τυποποίησαν τις διαστάσεις των στοιχείων που επηρεάζουν την διαδικασία εμπλουτισμού (μέγεθος και κλίση των ρείθρων, παροχή και ταχύτητα εκροής νερού από τα ακροφύσια) και διαμόρφωσαν άνετους χώρους εργασίας για κάθε «πόστο». Προσέθεσαν, επίσης, ένα προηγμένο σύστημα καθαρισμού και ανακύκλωσης του νερού στην επέκταση του κυρίως πλυντηρίου Σχ. 4β.  ( Γ. Παπαδημητρίου 1993).

 

Παράλληλα κατασκεύασαν δεξαμενές για την συλλογή και αποθήκευση του νερού της βροχής που επαρκούσαν για την λειτουργία των εγκαταστάσεων ολόκληρο το έτος. Οι δεξαμενές έχουν γίνει ιδιαίτερα γνωστές από το καστανό στεγανωτικό τους επίχρισμα, δείγμα εξαιρετικής εμπειρίας των αρχαίων στον τομέα των υλικών(C.Conophagos et  G. Papadimitriou 1978, G. Papadimitriou and J. Kordatos 1995). Στα θέματα αυτά δεν θα επεκταθώ περισσότερο, υπάρχουν πολλές δεκάδες τόσο επιστημονικών όσο και εκλαϊκευμένων δημοσιεύσεων και σχετικών ιστοτόπων. Για μία ολοκληρωμένη θεώρηση του θέματος, (βλέπε Γ. Παπαδημητρίου 1993, G. Papadimitriou 2017).

2.2. Οι κάμινοι παραγωγής μολύβδου από μετάλλευμα κατά την κλασική περίοδο

O  K. Κονοφάγος (1975) ήταν ο πρώτος που ανέσκαψε και μελέτησε συγκροτήματα καμίνων στο Λαύριο, στις θέσεις Μεγάλα Πεύκα, Πουνταζέζα και στον περίκλειστο σήμερα χώρο από το Θερμοηλεκτρικό Εργοστάσιο της ΔΕΗ. Ένα συγκρότημα καμίνων στο Αρί, στο οποίο περισώθηκαν πολλά κατασκευαστικά στοιχεία των αρχαίων, ανέσκαψε και η K. Τσάιμου (2007, 2008). 

Οι περισσότερες κάμινοι που διασώθηκαν σε κάποιο βαθμό είναι πιθανόν να κατασκευάσθηκαν αρχικά  κατά την Αρχαϊκή και την Κλασική περίοδο για την παραγωγή αργυρούχου μολύβδου, αλλά η τελευταία περίοδος της λειτουργίας τους τοποθετείται χρονικά στους ελληνιστικούς και ρωμαϊκούς χρόνους, οπότε χρησιμοποιήθηκαν κυρίως για την παραγωγή εμπορικού μολύβδου από λιθάργυρο και από φτωχά μεταλλεύματα (εκβολάδες), ενδεχομένως με την προσθήκη μικρών ποσοτήτων παλαιών σκωριών,  πλούσιων σε μόλυβδο (Γ. Παπαδημητρίου, 2018). Χρησιμοποιήθηκαν, ωστόσο, και για την παραγωγή αργυρούχου μολύβδου από μεταλλεύματα, κυρίως θειούχα, τα οποία υποβάλλονταν προηγουμένως σε φρύξη.

Από την μελέτη των καμίνων και την σύγκρισή τους με περιγραφές αρχαίων κειμένων και παραστάσεων σε αρχαία αγγεία, προκύπτουν τα εξής συμπεράσματα (Γ. Παπαδημητρίου, Ανακοίνωση στην ΙΖ Επιστ. Συνάντηση ΝΑ Αττικής, Πρακτικά υπό έκδοση). Οι κάμινοι ήταν φρεατώδεις, κυλινδρικής μορφής, εσωτερικής διαμέτρου περί το 1m και ύψους περί τα 2 έως 2.5m, Σχ.5. Oι κάμινοι είναι κατασκευασμένες η μία παραπλεύρως της άλλης, μέσα σε χωριστά στεγασμένα διαμερίσματα, ανοιχτά στην μπροστινή πλευρά. Κάθε κάμινος αναπτύσσεται σε τρία επίπεδα καθ΄ ύψος: το επίπεδο έδρασης στο έδαφος, το επίπεδο φόρτωσης και το επίπεδο των φυσερών που φαίνονται στο Σχ.5. Στην πίσω πλευρά στηρίζονταν σε τοίχο αντιστήριξης, που σώζεται κατά τόπους σε ύψος μεταξύ 1 και1.5 m, δηλ. μέχρι την πλατφόρμα των φυσερών. Η βάση της καμίνου αποτελείται από δύο ογκολίθους τοποθετημένους σε απόσταση περίπου 1m μεταξύ τους και εσωτερικά λαξευμένους, έτσι ώστε να υλοποιούν την κυκλική διατομή του φρέατος. Πάνω στους ογκολίθους πρέπει να στηρίζονταν το κτιστό τμήμα του φρέατος που δεν σώζεται, παρά μόνον μερικώς σε μία κάμινο των Μεγάλων Πεύκων. Επίσης, το άνοιγμα που αφήνουν οι δύο ογκόλιθοι μεταξύ τους στο εμπρόσθιο μέρος,  πρέπει να χτίζονταν με ελαφρά λιθοδομή, έτσι ώστε να αφαιρείται εύκολα για επέμβαση στο εσωτερικό της καμίνου όταν χρειάζονταν επισκευή. Το ύψος του ανοίγματος τροφοδοσίας, με βάση τη θέση του 2ου επιπέδου (0.5-0.6 m από το έδαφος), μπορεί να εκτιμηθεί περί τα 2 έως 2.3m και αυτό είναι ουσιαστικά το ενεργό ύψος της καμίνου, καθώς από εκεί και πάνω άρχιζε  η καμινάδα. Υπολείμματα από το κατακόρυφο τμήμα του καναλιού που οδηγούσε τον αέρα από τα φυσερά μέσα στην κάμινο σώζεται σε ορισμένες καμίνους. Είναι κτιστό, σημαντικής διατομής, ξεκινάει από την επιφάνεια του 3ου επιπέδου και φθάνει μέχρι την άνω στάθμη των ογκολίθων της βάσης, όπου κάμπτεται οριζόντια για να εισέλθει μέσα στην κάμινο.

Οι αλλαγές σε σχέση με τις προϊστορικές καμίνους ήταν τεράστιες και έγιναν λόγω αύξησης του μεγέθους παραγωγής. Οι κάμινοι έχουν κατασκευασθεί με μεγάλη διάμετρο για να πετυχαίνουν υψηλές θερμοκρασίες, δεδομένου ότι οι απώλειες θερμότητας ανά μονάδα όγκου της καμίνου είναι ανάλογες της εξωτερικής επιφάνειας και αντιστρόφως ανάλογες του εσωτερικού όγκου της, δηλ. του λόγου 1/d, όπου d= διάμετρος της καμίνου. Το μεγάλο ύψος είναι χρήσιμο για καλύτερη εκμετάλλευση της θερμότητας. Πράγματι, καθώς το φορτίο κατεβαίνει μέσα στο φρέαρ, η θερμοκρασία του αυξάνεται συνεχώς  και διαδοχικά ξηραίνεται, χάνει το κρυσταλλικό του ύδωρ, και στη συνέχεια υφίσταται διάσπαση των ανθρακικών ενώσεων πριν φτάσει στον χώρο καύσης, όπου γίνονται οι βασικές διεργασίες: αναγωγή του μεταλλεύματος σε μέταλλο, σκωριοποίηση (δηλ σχηματισμός ενώσεων από τις άχρηστες προσμίξεις του φορτίου) και τήξη. Αυτό έχει ως συνέπεια την εξοικονόμηση ξυλάνθρακα.

Η περιορισμένη δυναμικότητα των φυσερών τύπου ασκού που χρησιμοποιούνταν αποτελούσε, ωστόσο, ανασταλτικό παράγοντα στην περαιτέρω αύξηση των διαστάσεων της καμίνου. Για ύψος πέραν των 2-2.5 μέτρων η πίεση των φυσερών δεν θα αρκούσε για να υπερνικήσει την αντίσταση της στήλης του φορτίου, με αποτέλεσμα η κάμινος να «μπουκώνει» και να σβήνει. Επίσης, για διάμετρο άνω του ενός μέτρου, η παροχή του αέρα δεν θα επαρκούσε για την καύση του ξυλάνθρακα και την τήξη του φορτίου, με αποτέλεσμα η κάμινος να «παγώνει». Για το είδος των φυσερών, τα οποία είναι φθαρτά υλικά και δεν διασώθηκαν,  γνωρίζουμε αποκλειστικά από τις αρχαίες παραστάσεις αγγείων τις κλασικής περιόδου, οι οποίες εικονίζουν στο σύνολό τους φυσερά τύπου ασκού (bag bellows).  Αυτά κατασκευάζονταν από ακέραιο δέρμα ζώου (συνήθως αιγός) και στο κάτω άκρο τους  έφεραν στόμιο  για την έξοδο του αέρα προς την κάμινο. Στο άνω άκρο ο ασκός ήταν ανοιχτός και τερματίζονταν σε δύο ράβδους, στερεωμένες αντιδιαμετρικά στο χείλος του, που χρησιμοποιούνταν ως λαβές. Το άνοιγμα αυτό λειτουργούσε ως βαλβίδα για την αναρρόφηση αέρα και την συμπίεσή του προς την κάμινο. Την βαλβίδα άνοιγε και έκλεινε ο εργαζόμενος απομακρύνοντας ή πλησιάζοντας τις ράβδους μεταξύ τους, σε απόλυτο συγχρονισμό με την έκταση και την συμπίεση του ασκού.

Η εμφύσηση αέρα σε όλες τις καμίνους μεταλλοτεχνίας αστικών εργαστηρίων γινόταν από το πίσω μέρος της καμίνου όπως μαρτυρείται σε όλες τις αρχαίες παραστάσεις όπου εικονίζονται φυσερά. Το ίδιο συμβαίνει στις μεταλλουργικές καμίνους της Λαυρεωτικής. Μία τέτοια διάταξη, με τα φυσερά σε γειτονικό εφαπτόμενο χώρο στο πίσω μέρος της καμίνου, περιγράφει ο Διοσκουρίδης για κάμινο που σχετίζεται με μεταλλουργία χαλκού στην Κύπρο (Diosc.V,85). Η είσοδος του αέρα στο πίσω μέρος της καμίνου διατηρεί ζωηρή την καύση στον άξονα φυσερών-οπής αποσκωρίωσης και απομετάλλωσης,  ώστε το μέταλλο και η σκωρία να διατηρούνται οπωσδήποτε σε κατάσταση τήγματος. Στις αρχαίες παραστάσεις καμίνων το στόμιο τροφοδοσίας καταλήγει σε κεραμικό επιστόμιο με κάλυμμα (μοιάζει με χύτρα, αλλά ασφαλώς χωρίς πυθμένα). Το κάλυμμα αφαιρείται από το στόμιο για να γίνει η φόρτωση με μετάλλευμα και κάρβουνο και τοποθετείται ξανά αμέσως μετά. Η καμινάδα αρχίζει πάνω από το ύψος του στομίου. Αν δεν είχε επινοηθεί το κεραμικό επιστόμιο δεν θα ήταν δυνατή η ύπαρξη καμινάδας και η φόρτωση θα έπρεπε να γίνεται από το στόμιο της καμίνου, πράγμα επικίνδυνο για τους εργαζομένους λόγω των τοξικών καπνών. Η αποσκωρίωση και απομετάλλωση γίνονταν από οπή στο μπροστινό μέρος της καμίνου, όπως αποδεικνύεται από κυκλικό λάκκο που σώζεται μπροστά σε πολλές καμίνους.

2.3. Η κυπέλλωση του αργυρούχου μολύβδου κατά την κλασική περίοδο

Κατά την Κλασική περίοδο η τεχνολογία της κουπέλλας εξελίχθηκε σε νέα μορφή, λόγω αλλαγής της κλίμακας μεγέθους παραγωγής. Οι μικρές κουπέλλες σε σχήμα αβαθούς πιάτου αντικαταστάθηκαν από λεκάνη χωρητικότητας άνω των 100 kg αργύρου, περίπου 100 φορές μεγαλύτερη σε όγκο από την προϊστορική. Η νέα κουπέλλα έχει οξύ πυθμένα και διευρύνεται απότομα προς τα πάνω,Σχ.6α.

Είναι αξιοσημείωτο, όπως έχουμε ήδη αναφέρει,  ότι εξακολουθεί να κατασκευάζεται από το ίδιο υλικό με τις προϊστορικές κουπέλλες(πιάτα με κοιλότητες), δηλ. από πηλό τριμμένου λιθαργύρου στον οποίον έχει προστεθεί ολίγη άσβεστος και περισσότερη άργιλος. Η περίθλαση ακτίνων Χ δείχνει, πράγματι, ότι αποτελείται από μίγμα ερυθρού και κίτρινου λιθαργύρου με μορφή γωνιωδών τεμαχίων που προέκυψαν από την άλεση, από ασβεστίτη που προέκυψε από ενανθράκωση της ασβέστου και από ιλλίτη (G. Papadimitriou 2012).

Υποθετική αναπαράσταση της κυπέλλωσης δίνεται στο Σχ. 6β. Στην πράξη, η διαδικασία ολοκληρώνεται σε δύο διαδοχικά στάδια: το πρώτο όπου ο λιθάργυρος απομακρύνεται με υπερχείλιση από το χείλος της κουπέλλας  ή με ξέστρο και το δεύτερο όπου απομακρύνεται με βύθιση σιδερένιων ράβδων μέσα στην κουπέλλα, στην άκρη των οποίων προσφύεται και στερεοποιείται ο λιθάργυρος με την μορφή κωνικών και σωληνωτών τεμαχίων (Κ. Κονοφάγος 1980).  Όπως βλέπουμε, οι μικρές κοιλότητες της προϊστορικής κουπέλλας που απέτρεπαν την ανάμιξη του αργύρου με τα υπολείμματα λιθαργύρου αντικαταστάθηκαν από ένα οξύ πυθμένα σαν χωνί, όπου αντί των διάσπαρτων σταγονιδίων, συγκεντρωνόταν πλέον μία ενιαία μάζα αργύρου, που λόγω της επιφανειακής τάσης ήταν δύσκολο να διασπαρεί σε μικρές σταγόνες και να χαθεί μέσα στον λιθάργυρο.

3.Η Ελληνιστική περίοδος και η περίοδος της Ρωμαιοκρατίας

Οι αλλεπάλληλες επεμβάσεις  που υπέστη η Αθήνα στην οικονομική και πολιτική της ζωή, λόγω της μακεδονικής κηδεμονίας και εν συνεχεία από την ανάμιξη των Ρωμαίων στα ελληνικά πράγματα οδήγησαν από την τελευταία δεκαετία του 4ου  αιώνα π. Χ. και εφεξής σε παύση των επενδύσεων και παρακμή των Μεταλλείων της Λαυρεωτικής μέχρι την οριστική τους αδράνεια στο τέλος του 1ου αιώνα π. Χ. (ΣτράβωνΑττικά, 9.1.23).Οι μεταλλουργικές δραστηριότητες αντιστάθηκαν, ωστόσο, πιο σθεναρά στις αντίξοες πολιτικές και οικονομικές συνθήκες σε σχέση με τα μεταλλεία, στρεφόμενες στην ανακύκλωση παλαιών μεταλλευτικών απορριμμάτων (εκβολάδων και πλυνιτών) και μεταλλουργικών καταλοίπων (σκωριών και κυρίως λιθαργύρου).  Όλα τούτα οδήγησαν στην ανακάλυψη νέων μεθόδων και σε αναδιάταξη της διαδικασίας παραγωγής αργύρου, χωρίς να απαιτούνται σημαντικά κεφάλαια, όπως ήταν αναγκαίο για την ίδρυση και λειτουργία μεταλλείων.

3.1 Τα Κυκλικά τριβεία της ελληνιστικής περιόδου και η εξαγωγή τεχνολογίας τους στην Αίγυπτο.

Η ανακύκλωση της Ελληνιστικής περιόδου στηρίχτηκε κυρίως στα τεράστια παλαιά αποθέματα λιθαργύρου, τα οποία, όπως ανέφερα στην παράγραφο 1.3. περιείχαν εγκλείσματα μολύβδου πλούσια σε άργυρο, εξ αιτίας των απωλειών της κυπέλλωσης, Σχ. 7α. Για την ανάκτηση αυτών των εγκλεισμάτων, έπρεπε πρώτα να τριφτεί ο λιθάργυρος σε πολύ λεπτό μέγεθος, κάτω του 0.5mm, ώστε να αποδεσμευθούν από την μάζα του και εν συνεχεία να διαχωρισθούν με εμπλουτισμό στα πλυντήρια, Σχ.7β. Αυτή η διαδικασία  υλοποιήθηκε αρχικά στα υπάρχοντα εργαστήρια εμπλουτισμού, με τον ήδη διαθέσιμο εξοπλισμό άλεσης (τα παλινδρομικά τριβεία από τραχείτη, γνωστά και ως Olynthus mills)  και με τα υπάρχοντα πλυντήρια, όπως αποδεικνύεται από την παρουσία τριμμένου λιθαργύρου σε ανασκαφές πλυντηρίων που συνέχισαν να λειτουργούν κατά την Ελληνιστική περίοδο.

Όμως, τα παλινδρομικά τριβεία είχαν μικρή παραγωγικότητα και το χειρότερο, δεν ήταν σε θέση να τρίψουν το υλικό στη λεπτότητα που χρειάζονταν (κάτω του 0.5mm) για να είναι η αποδέσμευση ικανοποιητική, με αποτέλεσμα τα λεπτότερα εγκλείσματα αργυρούχου μολύβδου να παραμένουν δεσμευμένα στον λιθάργυρο και να χάνονται μέσα στο ελαφρύ κλάσμα του εμπλουτισμού, δηλ. μέσα στον απαργυρωμένο λιθάργυρο.

 

Στις απαιτήσεις υψηλής παραγωγικότητας και λεπτής και ομοιόμορφης άλεσης του λιθαργύρου η λύση δόθηκε με την ανακάλυψη των κυκλικών τριβείων από τους μεταλλευτές του Λαυρίου. Σήμερα είναι γνωστές περισσότερες από δέκα τέτοιες εγκαταστάσεις, εκ των οποίων τρεις αποκαλύφθηκαν ακέραιες, σε ανασκαφές της Κ. Τσάιμου(2007, 2008). Αυτές αποτελούνται από ένα οριζόντιο κυκλικό αυλάκι με ένα χαμηλό στύλο στο κέντρο τους (Εικ.8). Οι κατασκευές αυτές είχαν χαρακτηρισθεί  αρχικά από τους Κ. Κονοφάγο και H. Mussche (1970), ως ρείθρα ελικοειδών πλυντηρίων, όμως η αποκάλυψη της κυκλικής μορφής τους και η έλλειψη κλίσης μου επέτρεψε να αναγνωρίσω ότι δεν πρόκειται για ρείθρο εμπλουτισμού, το οποίο θα έπρεπε να έχει αρχή και τέλος, καθώς και επαρκή κλίση, αλλά για κυκλικά τριβεία με όρθια μυλόπετρα, η οποία κινούνταν μέσα στο κυκλικό αυλάκι με την βοήθεια όνου και έτριβε το υλικό σε λεπτή και ομοιόμορφη σκόνη (G.Papadimitriou 2016, Γ. Παπαδημητρίου 2015, 2017). Τέτοια τριβεία, αλλά πολύ μεταγενέστερα του Λαυρίου έχουν χρησιμοποιηθεί σε Μεταλλεία της Αγγλίας και της Χιλής, ενώ για την έκθλιψη και άλεσμα γεωργικών προϊόντων στην Κίνα, Ινδία, Αυστρία, Γαλλία, και ΗΠΑ, από τον Μεσαίωνα και μετά.  

Είναι αξιοσημείωτο, ότι η τεχνολογία αυτών των κατασκευών μεταφέρθηκε από το Λαύριο στην Αίγυπτο. Στην εποχή των Πτολεμαίων γινόταν στην Ανατολική Έρημο της Αιγύπτου παραγωγή χρυσού μέσα από χαλαζιακές φλέβες, η κατεργασία των οποίων περιγράφεται στο γνωστό απόσπασμα του Αγαθαρχίδη. Στην έρημο αυτή, οι R. Klemm and D. Klemm (2013), εντόπισαν σε τέσσερις θέσεις μεταλλείων κατασκευές πανομοιότυπες με τα κυκλικά τριβεία του Λαυρίου, οι οποίες έχουν, ασφαλώς, την καταγωγή τους στο Λαύριο, Σχ.9α. Κατά τη γνώμη μου, πρέπει να χρησιμοποιήθηκαν για την άλεση παλαιών απορριμμάτων εμπλουτισμού, (δηλ. φτωχού χρυσοφόρου χαλαζία) , με σκοπό την ανάκτηση χρυσού σε πλυντήρια με ρείθρο ανάλογα του Λαυρίου,Σχ.9β στα οποία αναφερθήκαμε ήδη στο κεφάλαιο 2.1.

 

3.2. Η κάμινος Φρύξης Γαληνίτη

Προ ολίγων ετών ανακαλύφθηκε στο Δημολιάκι από τον Ηρακλή Κατσάρο, κάμινος μεγάλων διαστάσεων, με ανεστραμμένη κωνικότητα. Την κάμινο μελετήσαμε και χαρακτηρίσαμε ως κάμινο φρύξης θειούχων μεταλλευμάτων της Ελληνιστικής περιόδου (Εικ.10α, 10β, 10γ).

Πρόκειται για την πρώτη κάμινο αυτού του είδους που εντοπίζεται στην Λαυρεωτική (και στην Ελλάδα) και χρησίμευσε ασφαλώς, για την αξιοποίηση των θειούχων μεταλλευμάτων των βαθύτερων μεταλλευτικών οριζόντων της περιοχής. Το φρύγμα που παράγονταν από τον γαληνίτη, καμινεύονταν κατά πάσα πιθανότητα στο μεγάλο συγκρότημα καμίνων στο Αρί, που βρίσκεται σε μικρή απόσταση. Η σχετική ανακοίνωση πρόκειται να συμπεριληφθεί στα Πρακτικά του  7^ου Συμποσίου της Ελληνικής Αρχαιομετρικής Εταιρείας(G. Papadimitriou and H. Katsaros 2019).

Αξίζει να σημειωθεί ότι έγινε χρονολόγηση της καμίνου με ένα τεμαχίδιο ξυλάνθρακα που βρέθηκε μπροστά στην κάμινο στο ελαιόκτημα που την περιβάλλει, και βρέθηκε ότι η κάμινος ελειτούργησε κατά την Ελληνιστική περίοδο (2σ calibrated date 177-47 BC). Στην ίδια περίοδο λειτουργούσαν και οι κάμινοι στο Αρύ, στο συγκρότημα του κυκλικού τριβείου ΙΙ, σύμφωνα με ραδιοχρονολόγηση C14 (C. Tsaimou et al., 2015).  

3.3. Η παραγωγή σιδήρου

Κάμινοι παραγωγής σιδήρου δεν έχουν ευρεθεί μέχρι σήμερα στο Λαύριο. Ωστόσο η χρήση τους επιβεβαιώνεται από την παρουσία ακατέργαστων μαζών σιδήρου (blooms) που βρέθηκαν στην ανασκαφή της Σούρεζας (Εικ.11α), καθώς και σκωριών (furnace bottoms) που βρέθηκαν διάσπαρτες σε περιοχές όπου υπήρχαν σιδηρομεταλλεύματα και όπου προφανώς γινόταν παραγωγή σιδήρου κατά την αρχαιότητα. Τα σχετικά ευρήματα είναι τα πρώτα που μελετήθηκαν στον ελληνικό χώρο από τους Κ. Κονοφάγο και Γ.Δ. Παπαδημητρίου (1981), οι οποίοι απέδειξαν ότι στο Λαύριο παράγονταν σίδηρος, από τον οποίον κατά πάσα πιθανότατα κατασκευάστηκε και ο δομικός χάλυβας του Ερεχθείου και σύμφωνα με νεότερη εργασία μου, του Παρθενώνα. Οι συγγραφείς  διετύπωσαν την άποψη ότι ο σίδηρος παράγονταν από σιδηρομεταλλεύματα της περιοχής με ξυλοκάρβουνο ως θερμαντικό και αναγωγικό μέσο. Η αναγωγή γινόταν σε στερεά κατάσταση  μέσα σε φρεατώδεις καμίνους, παρόμοιες με αυτές που χρησιμοποιούνταν για παραγωγή μολύβδου και λαμβάνονταν ημισφαιρικά συντήγματα σιδήρου και σκωρίας (blooms). Αυτά κυκλοφορούσαν στο εμπόριο και οι σιδηρουργοί τα καθάριζαν από την σκωρία με σφυρηλασία σε πολύ υψηλή θερμοκρασία της τάξεως των 1200⁰C και στη συνέχεια κατασκεύαζαν από αυτά εργαλεία, όπλα και άλλα χρήσιμα αντικείμενα με σφυρηλασία κυρίως εν θερμώ. Αυτή η διαδικασία επιβεβαιώνεται από κείμενα αρχαίων συγγραφέων και από παραστάσεις καμίνων σε αγγεία της κλασσικής περιόδου.

Ευχαριστίες

Ευχαριστώ την Αρχαιολόγο κυρία Όλγα Κακαβογιάννη για την άδεια να αναδημοσιεύσω φωτογραφίες από άρθρα δικά της και του αείμνηστου Ευάγγελου Κακαβογιάννη (Σχ.2β, 3β, 4α), καθώς και την Καθηγήτρια κυρία Rosemarie Klemm που μου παρεχώρησε προς δημοσίευση τις φωτογραφίες των Σχ. 9α και 9β.

---

Βιβλιογραφία

Bingen, J., 1964, L’établissement du IX siècle et les nécropoles du secteur Ouest 4, in Thorikos II, Bruxelles,  (1964/1967) 25

Gale N.H., Z.A. Stos-Gale, 1984, Cycladic Metallurgy in J.A. McGillivray, R.L.N. Barber (eds).    The Prehistoric Cyclades, Edinburgh, 255-276

Gale N.H., Z.A. Stos-Gale and J.Davis, 1984, The provenance of lead used at Ayia Irini, Keos, in Hesperia 53, 1984, 386-406

Θεοχάρης, Δ.Ρ., 1951, Ανασκαφή εν Αραφήνι, Πρακτικά της Αρχαιολογικής Εταιρείας, 77-92

Θεοχάρης, Δ.Ρ., 1952, Ανασκαφή εν Αραφήνι, Πρακτικά της Αρχαιολογικής Εταιρείας, 129-151

Kakavoyannis, E., 2001, The silver ore processing workshops of Lavrion region, BSA 96, 365-380

Κακαβογιάννης, Ε., Ο. Κακαβογιάννη, 2007, Τα Μνημεία της περιοχής Οβριόκαστρο, Δάρδεζα, Ποτάμι, Σταθμός Δασκαλιού του Δήμου Κερατέας, Ο Αρχαιολογικός χώρος του Οβριοκάστρου Κερατέας, Δήμος Κερατέας 35-68.

Κακαβογιάννη, Ο., 2005,  Εργαστήριο μεταλλουργίας αργύρου της Πρωτοελλαδικής Ι εποχής στα Λαμπρικά Κορωπίου, Αρχαιολογία και Τέχνες, 94, 45-48

Κακαβογιάννη, Ο., Κ. Ντούνη, Φ. Νέζερη, Μ. Γεωργακοπούλου, Ι.Μπασιάκος, 2006, Απόπειρα τεχνολογικής προσέγγισης της παραγωγής αργύρου και μολύβδου κατά την Τελική Νεολιθική και        Πρωτοελλαδική Ι περίοδο στα Μεσόγεια, 2ο Διεθνές Συνέδριο-Αρχαία Ελληνική Τεχνολογία Αθήνα 77-83

Kakavogianni, O., K. Douni and F. Nezeri, 2008, Silver Metallurgical Finds dating from the end of the Final Neolithic period until the Middle Bronze Age in the Area of Mesogeia, in Aegean Metallurgy in the Bronze Age, Iris Tzachili (ed), Ta Pragmata Publications, University of Crete45-57

Klemm R. and D. Klemm, 2013, “Gold and Gold Mining in Ancient Egypt and Nubia”, 2013, Springer.

Κονοφάγος, Κ., 1970, Η μέθοδος του εμπλουτισμού των μεταλλευμάτων των Αρχαίων Ελλήνων εις τα επίπεδα πλυντήρια της Λαυρεωτικής, Πραγματείαι της Ακαδημίας Αθηνών, 29,1, 1-17, Πιν.1-11

Κονοφάγος, Κ. και Η. Mussche, 1970, Tα ελικοειδή πλυντήρια των αρχαίων ελλήνων εις το Λαύριον, Πραγματείαι της Ακαδημίας Αθηνών, 29,2, 1-17, Πιν.1-22

Κονοφάγος, Κ.,1975, Κάμινοι τήξεως και τεχνική τήξεως των αργυρούχων μεταλλευμάτων μολύβδου της   Λαυρεωτικής υπό των Αρχαίων Ελλήνων, Annales Géologiques des Pays Helléniques, Athènes,337-366

Conophagos, C. et G.Papadimitriou, 1978, Sur l΄enduit imperméable à l΄eau des anciennes citernes grecques du Laurium, C.R. de l΄Αcadémie des Sciences de Paris, 287 74-82

Κονοφάγος, Κ., 1980, Το αρχαίο Λαύριο και η ελληνική τεχνική παραγωγής του Αργύρου, Αθήνα, Εκδοτική Ελλάδος

Κονοφάγος Κ.,  και Γ. Παπαδημητρίου,1981, Η τεχνική της παραγωγής σιδήρου και χάλυβος από τους αρχαίους Έλληνες στην Αττική κατά την Κλασσική περίοδο, Πρακτικά της Ακαδημίας Αθηνών,56, 148-172

Κορδέλλας, Α.,1890, Το Λαύριον και ο ελληνικός Άργυρος, Διάλεξις εις Παρνασσόν, 1-97

Lambert, N., 1972, Vestiges Préhistoriques dans l΄île de Macronissos, BCH 96 879

Παπαδημητρίου, Γ.Δ., 1993, Μορφολογικά στοιχεία και τυποποίηση των αρχαίων επιπέδων πλυντηρίων –   Μία ορθολογική διερεύνηση της αρχιτεκτονικής των αρχαίων εγκαταστάσεων εμπλουτισμού,       Πρακτικά Δ΄ Επιστημονικής Συνάντησης ΝΑ Αττικής, Καλύβιια 30 Νοε-3 Δεκ. 1989, 183-207

Papadimitriou, G., and J .Kordatos, 1995, The brown waterproofing plaster of the ancient cisterns at Laurion and its weathering and degradation, ASMOSIA 3 Athens, The Study of Marble and otherstones in Antiquity, Y. Maniatis, N. Hertz and Y. Bassiakos (eds) London Archetype Books

Papadimitriou, G.D. and A .Z. Fragiskos, 2008, The study of ancient copper slags from Serifos Proceedings of the 4th Symposium of the Hellenic Society of Archaeometry, 28-31 May 2003, Edited by Yorgos Facorellis, Nikos Zacharias and Kiki Polikreti, BAR International Series 1746,529-534

Papadimitriou, G., 2012, Litharge: Waste of useful raw material? An intriguing material revisited

Πρακτικά 5^ου Συμποσίου Ελληνικής Αρχαιομετρικής Εταιρείας 2008, Επιστ. Επιμέλεια    Ν. Ζαχαριάς, Μ. Γεωργακοπούλου, Κ. Πολυκρέτη, Γ. Φακορέλλης, Θ. Βακουλής, Παπαζήσης Αθήνα 799-819

Παπαδημητρίου, Γ., 2015, Μία νέα άποψη για τα λεγόμενα «Ελικοειδή Πλυντήρια» του Λαυρίου και τις μεταλλουργικές διεργασίες που συνδέονται με αυτά, Πρακτικά 16ηςΕπιστημ. Συνάντησης ΝΑ          Αττικής (17-23 Οκτ.2013), Καλύβια 149-157

Papadimitriou G.D., 2016, “The so called “helicoidal ore washeries of Laurion”: their actual function as       circular mills in the process of beneficiation of silver and lead contained in old litharge stocks” in E.Photos-Jones(ed) Proceedings of the 6th Symposium of the Hellenic Society for Archaeometry(Athens 16-18 May 2013), BAR International Series 2780, London 113-118

Παπαδημητρίου, Γ.Δ., 2017, Τα Κυκλικά Τριβεία του Λαυρίου, Αρχαιολογία και Τέχνες, 125,102-113

Papadimitriou, G.D., 2017, Ore washeries and water cisterns in the mines of Laurion-Attica, Wellbrock, K.(ed.): Schriften der Deutschen Wasserhistorischen Gesell schaft, 27-2, Siegburg, 395-416.

Papadimitriou, G.D. and H. Katsaros, 2019, Discovery of an ancient roasting furnace in Lavreotiki and the problem of the exploitation of galenite for silver production, 7^th Symposium of the Greek Society of Archaeometry, 9-12 October 2019, Byzantine and Christian Museum, Athens, proceedings in preparation.

Παπαδημητρίου, Γ.Δ., 2018,  Ανιχνεύοντας το μεταλλευτικό τοπίο και την ιστορία της Λαυρεωτικής από    το τέλος του 4ου έως τον 1ο αιώνα π. Χ., Πρακτικά ΙΣΤ ΕΣΝΑΑ στο Λαύριο, 18-22 Νοε 2015,Καλύβια Θορικού

Papadopoulos, S., 2008, Silver and copper production practices in the prehistoric settlement at Limenaria,Thasos. Aegean metallurgy in the Bronze Age, Iris Tzachili (ed) Proceedings of an International Symposium held at the University of Crete, Rethymnon Greece, on November 19-21, 2004, 59-67.

Spitaels, P., 1982a, Provatsa in Makronisos, AAA XV, 155-158

Spitaels, P., 1982b, An unstratified late Mycenean deposit from Thorikos (Mine gallery No 3), Attica, Miscellanea Graeca

Spitaels, P., 1984, The Early Helladic period in Mine No 3, in Thorikos VIII, 1972/1976: rapport   préliminaire sur les 9e, 10e, 11e et 12e campagnes de fouilles (eds H.F.Mussche et al.), 151-174, Gent

Stos-Gale, Z.A., 1987, Cycladic Copper Metallurgy, in A. Hauptmann, E. Pernicka and

G.A.Wagner,(eds), Arcaeometallurgie der alten Welt, Der Anschnitt 7 (Bochum) 279-91

Τσάιμου, Κ.Γ., 2007, Αρύ Λαυρεωτικής- Συγκρότημα εμπλουτισμού μεταλλευμάτων (Αρύ ΙΙΙ)-Εργαστήριο τήξεως αργυρούχων μεταλλευμάτων, Αρχαιολ. Δελτίον 62(2007)217-225

Τσάιμου, Κ.Γ., 2008, Νέα στοιχεία για την εμπλουτιστική διαδικασία των αργυρούχων μεταλλευμάτων στο Αρχαίο Λαύριο,  Πρακτικά ΙΒ Επιστ. Συνάντησης ΝΑ Αττικής, Καλύβια 435-451

Tsaimou, C., P.E. Tsakiridis and P. Oustadakis, 2015, Analytical and technological evaluation of ancient lead slags from Lavrion, Attika, Greece, Mediterranean Archaeology and Archaeometry, 15 (2) pp 13-27

Wealkens, Μ. 1990, Tool marks and mining techniques in Mine No 3 , Thorikos IX, 1977-1982,  par H.F.Mussche, J.Bingen, J.E.Jones M.Wealkens, Gand, 114-143.

Οι δημοσιεύσεις του συγγραφέα είναι προσβάσιμες στον ιστότοπο:

https://ntua.academia.edu/georgepapadimitriou

Lavrion as a mining and metallurgιcal center of copper, silver, lead and iron production

Development and technology transfer from prehistoric years till the Roman period.

George D. Papadimitriou, Professor Emeritus of the National Technical University of Athens (Metsovion)

ABSTRACT

Laurion was a production center of silver, lead and copper as early as the Final Neolithic period. Archaeological findings throughout Greece prove by means of isotopic analysis of lead that they are made of local ore and metal. Laurion developed together with the Cycladic islands of Siphnos, Kythnos, and Seriphos an indigenous, highly sophisticated extractive metallurgy and furnace technology. Remains of copper metallurgy using Laurion ores are found in Kea and at Raphina. The metallurgical remains of Raphina allow reconstructing the prehistoric smelting furnace, typical of Cycladic islands, which was a wind-blown bowl furnace, with a shaft bearing multiple perforations, Fig.1. Metallurgical remains of a workshop at Labrika, near Koropi, producing silver from argentiferous lead of Laurion, showed that cupellation was done inside small and shallow cupels made from ground litharge mixed with lime and clay, bearing small cavities to their bottom. This was done in order to prevent silver droplets from mixing with litharge, when it was removed out of the furnace, thus avoiding serious losses. Fig.2. The production of both metals silver and copper continued through the Middle Bronze Age to the end of the Mycenean period. There after copper production probably stopped, but lead production never stopped completely. During the classical period, the most important inventions were aimed at upgrading the production scale and increasing ergonomics. Hydromechanical concentration techniques of poor ores were introduced. The washing plants imported were of low technological level, but they were soon perfected, so that they became highly efficient and ergonomic. Their functional elements were optimized and standardized. They were equipped with a water purification and recycling system. Large cisterns that collected rainwater for the operation of washing plants throughout the year were protected against leaks using a sophisticated water proof coating. Furnaces have become big shaft furnaces adapting to high scale lead and silver production. Pot bellows were replaced with bag bellows.

The Hellenistic period turned to be a recession period. Mining fell into decline because investment was lacking. Metallurgy, however, resisted better, because large stocks of old waste were available for recycling. Litharge was an easy source of silver, because it contained lead inclusions very rich in silver. For their liberation, circular mills were invented, which ensured very thin and uniformly ground material and a high production capacity. Their success was certainly great, since their technology was exported to the gold mines of Egypt of the Ptolemies. The introduction of a roasting furnace for oxidizing of sulphidic lead-silver ores was also an important invention, since it allowed using sulphides, reviving mining activities.

No part of this publication may be reproduced, transmitted, or disseminated in any form or by any means without prior written permission of the author and the coordinators

 

Ανακάλυψη Αρχαίας Καμίνου φρύξης στην Λαυρεωτική και το πρόβλημα της εκμετάλλευσης του γαληνίτη για παραγωγή αργύρου (Ι)

 

Ανακάλυψη Αρχαίας Καμίνου φρύξης στην Λαυρεωτική και το πρόβλημα της εκμετάλλευσης του γαληνίτη για παραγωγή αργύρου (ΙΙ)

Ελικοειδή πλυντήρια ή κυκλικά τριβεία με όρθια μυλόπετρα; το Λαύριο μας προβληματίζει…