Анализ проведенных археологических раскопок позволяет отметить два основных периода в развитии горного дела бронзового века. Первый этап связан с открытыми горными разработками — ямами. В этом случае добычу руды осуществляли только из верхних горизонтов месторождений. Такие ямы, из которых добывали малахит и азурит, находят на Западном Алтае. Здесь же обнаружены целые поля подобных выработок на касситерит (SnO2).
На втором этапе стали вести подземную разработку месторождений, с помощью которой добывали и сернистые медные руды. При проходке глубоких шахт естественного освещения было недостаточно, поэтому использовали лучину или масляные плошки. При археологических раскопках в Калбинских горах в подобных шахтах был найден каменный светильник. В такие каменные или глиняные плошки наливали масло и помещали фитиль[1].
Непосредственно в выработках крупные куски породы дробили на более мелкие фрагменты каменными молотами и затем сортировали. Отделенную от пустой породы руду насыпали деревянными лопатами в кожаные мешки или деревянные корыта и выносили на поверхность. Остатки деревянного корыта были найдены в древних разработках у г. Степняка, а кожаные сумки отыскали при исследовании Змеиногорского, Золотушинского и Гумашевского рудников.
Медные руды плавили в небольших, менее 1 м глубиной, ямах, вырытых на склонах гор или на возвышенных местах, с естественным прохождением воздуха через отверстия, оставленные в нижней части. Стенки ямы обмазывали толстым слоем глины.
Например, в долине Енисея обнаружено много остатков медеплавильных сооружений бронзового века, которые относят к т. н. чудским древностям{4}. Как показано на рисунке, плавильные чудские ямы имели кувшинообразную форму. Их высота составляла около 1 м. Поблизости от некоторых ям находят глиняные сопла, которые применяли для создания искусственного дутья.
Ценность выплавленной таким образом меди была чрезвычайно высока. Металл использовали в основном для изготовления мелких изделий методом ковки: небольших ножей, рыболовных крючков, шильев и различного рода украшений. При этом ножи не затачивали на грубом абразивном материале, а лишь зашлифовывали.
Во II тысячелетии до н.э. на Урале, в Западной Сибири и долине Енисея местные племена пользовались преимущественно медными орудиями, поскольку в этих местах существовали богатые залежи меди, но практически не было месторождений олова. В это же время впервые на территории России бронзу стали выплавлять на Алтае, где известны богатые залежи оловянной руды — касситерита. Зачастую плавление руд осуществляли в поселках, расположенных за несколько километров от выработок. Получение бронзовых сплавов дало толчок быстрому развитию металлургии. Как известно (см. т. 1, глава 2, п. 2.3.1), наилучшая литейная бронза содержит 10–12% олова. Древние литейщики установили, что твердость, а вместе с тем и хрупкость металла возрастает с увеличением содержания олова в сплаве. Поэтому они могли увеличить концентрацию Sn в бронзе, когда получали изделия, не требующие после литья дополнительной обработки в виде ковки. Если требовалось отлить такие орудия, как серпы или ножи, рабочие края которых были тупыми без дополнительной проковки и заточки, тогда содержание Sn в сплаве уменьшали.