Pangea

Minden, ami földtudomány

5 perc geológia - Ólomból kinyert ezüstből jött el az athéni aranykor

2018. augusztus 05. 18:00 - Tranquillius

"Továbbhajózva elérünk Laurionhoz, ahol az athéniaknak egykor ezüstbányáik voltak."

Pauszaniász: Görögország leírása 1.1.

Geológiai szempontból értelmezve az ókori Athén aranykora tulajdonképpen egy miocén kori gránit intrúziónak köszönhető. Sőt az aranykor kifejezés is megtévesztő, hiszen az egy másik nemesfémen, az ezüstön alapult. Az Attikai-félsziget délkeleti csúcsán, a híres laurioni bányából kitermelt ezüstből vert pénz Indiától Algériáig megbecsült fizetőeszköz volt, ez finanszírozta az athéni hegemóniát, kultúrát, művészeteket, filozófiát, flottát, hadsereget és a városállam polgárainak jólétét. 

1200px-mines_1.jpgRabszolgák a laurioni ezüstbányában

Ilyen sem volt még. Mai rendhagyó 5 perc geológia cikkünket kénytelenek voltunk kettészedni terjedelmei okok miatt. A laurioni ezüstbányák témája olyannyira szerteágazó, hogy kár lett volna belőle kihagyni akármelyik részt. A cikk első részében a terület nem mindennapi földtani viszonyait, az ércesedést, az ókori bányászat érdekességeit valamint az ezüst kinyerésének folyamatát vizsgáljuk meg!

Laurion jelenleg egy 7 ezer fős kikötővároska Attika keleti partján. Athéntól mintegy 60 kilométerre található a Makronisos (börtön)szigettel szemben. Az elnevezés a környező dombvidékről hagyományozódott a településre; az ókorban és a középkor elején még Thorikosnak (Θορικός) hívták, a középkortól 1908-ig pedig Ergastiria néven ismerték. Több névalakja létezik, az általunk használt latinos Laurion a legelterjedtebb a hazai szakirodalomban a görögös Lavrion ill. a ma hivatalos Lavrio (Λαύριο) mellett. 

Az ókori bányászat által felvirágoztatott Thorikos egyike volt a 12 ősi athéni településnek, amely a városállamot alkotta. A település jelentőségét mutatja a Velatouri-hegy oldalában épült színház, ahol 2700 néző is helyet foglalhatott. A falakkal védelmezett, de fokozatosan eljelentéktelenedő bányavárost Kr. e. 86-ban Sulla seregei rombolták porig.

Az ókori Thorikos környékén az első bányászok mintegy 5000 évvel ezelőtt jelentek meg a késő neolitikumban és szinte folyamatos volt a művelés (háborús időszakoktól eltekintve) egészen a telérek kimerüléséig, azaz a Kr. e. I. századig. 

1024px-carte_du_laurion_antique.jpgAz ókori Laurion (forrás: wikipédia)

A Laurion elnevezés eredetileg egy középhegységi területet jelölt Attika délkeleti csúcsán; magassága a 650 métert sehol sem haladja meg. Messze az Égei-tengerbe nyúló délkeleti csúcsán találjuk a híres szunioni Poszeidón templom romjait. Ezen a körülbelül 150 négyzetkilométeres területen helyezkedtek el a laurioni ezüstbányák. Az ezüstbánya kifejezés kissé megtévesztő, ezért pontosítani kell; Laurionban elsősorban ólmot, kisebb részben rezet, vasat és okkert bányásztak, az ezüst az ólombányászat mellékterméke volt. Az ezüst és ólombányászat részletes taglalása előtt érdemes megemlíteni az ókorban ugyancsak igen híres helyi okkerbányászatot. Ez a vas-hidroxid kölcsönözte az attikai kerámiák négy alapszíne közül a vöröset. Minőségét id. Plinius mellett az építész Vitruvius is méltatta.

Délkelet-Attika tömegét főként kristályos és metamorf kőzetek alkotják, ezeket helyenként karbonátos takaróredők fedik. A legidősebb üledékek az autochton "Kamariza sorozatban" található formációk, melyek a triásztól az kora juráig tartó időszakban ülepedtek le. A legjellemzőbb kőzetek — kristályos palák, a dolomit és a márvány — eredetileg karbonátos üledékként, képződtek, vastagságuk helyenként a 150-200 métert is meghaladják. A sorozat keresztmetszete egy szendvicsre emlékeztet, ahol két réteg márvány közé egy csillámpala réteg települt. A Kamariza-sorozat legfelsőbb rétegeiben 1 méternél nagyobb oldási üregek találhatók, melyeket az alapkőzet kavicsaiból létrejött konglomerátum tölt ki. Ez arra enged következtetni, hogy a Kamariza-sorozat üledékei a jura időszakban felszínre kerültek és megindult rajta a karsztosodás, mielőtt a kréta időszak albai emeletében újra megjelent a tenger és annak üledéke az ún. "Plaka sorozat" amely egy késő jura - kora kréta időszakban keletkezett mészkőréteg. A Plaka-sorozat felett idősebb, jura korú, metamorf kék csillámpala takaróredő maradványokat (Laurioni kék csillámpala egység) találni. A két összletet egy tektonikus sík választja el, melyen az idősebb csillámpalák a fiatalabb mészkövek fölé kerültek. Apróbb szigetekben (hegycsúcsokon) ősi óceáni aljzat-darabokra lelni, ezek a meta-ofiolitok ugyancsak jura korúak lehetnek. 

geological-cross-section-with-mineralized-contacts-ancient-mining-shafts-and-networks.pngA laurioni ércesedés földtani szelvénye (forrás)

Laurion érctelepei epigenetikusak, azaz a kőzetek kialakulása után jöttek létre. A fentebb leírt metamorf kőzetek keletkezésük idején mészkövek és agyagpalák voltak, melyek az eocén korban a Hellenidák kiemelkedésével párhuzamosan metamorfózist szenvedtek, ekkor alakultak át a karbonátos kőzetek márvánnyá, az agyagpalák pedig csillámpalává. További — jelentős ércesedéssel kísért — metamorfózis zajlott le a harmadidőszakban, amikor az Eurázsiai hegységrendszer felgyűrődésével párhuzamosan egy miocén granodiorit intrúzió közelítette meg alulról a már metamorfizált kőzetrétegeket. Forróvizes oldatok járták át a repedéseket és a karbonátos és kristályos palás rétegek kontaktzónájában metaszomatózis játszódott le. A szubvulkáni fázisban lassan kihűlő forróvizes oldatok átalakították a kőzetalkotó ásványok vegyi összetételét, így jöttek létre a Lauriont híressé tévő ólom-, réz- és ezüsttartalmú ásványok és az őket hordozó szkarnos kőzettest.

galenit.jpgGalenit (PbS) forrás: Mineralogisches Museum Bonn; wikipédia

Laurion környéke igen gazdag különféle ásványokban. A mindat.org honlap összesen 522 féle ásványt sorol fel (az UNESCO laurioni adatlapja csak fele ennyit), ezek között 20 olyan van, amelyet itt írtak le először, vagy csak itt fordul elő. Közülük kétféle ólomérc fordult elő nagyobb tömegben, a galenit (ólom-szulfid - PbS) és a cerusszit (ólom-karbonát - PbCO3), továbbá jelentős volt a smithsonit  (Cink-karbonát - ZnCO3) előfordulás. Az feketés-ezüstös galenit és a sárgás cerusszit ásványok ólomtartalma viszonylag magas (86,6% ill. 77,5%). A bányászatnál azonban nem tisztán ólomásványokat termeltek ki hanem velük együtt meddőt is. Az ezüst részecskék az ólomásványok között elszórva jelentkeztek. A kibányászott anyag feldolgozása során 1 tonna ércből 200 kilogramm ólmot nyertek ki emellett járulékosan körülbelül 400 gramm ezüstöt. 

cc8991-cerussite.jpgCerusszit (PbCO3) https://www.crystalclassics.co.uk/product/cc8991/

smithsonit.jpgSmithsonit (ZnCO3) (forrás:wikipédia)

Összesen három ércesedési kontaktzónát tártak fel a laurioni bányá(szo)k. Számozásukat felszínről kezdték, abban a sorrendben, ahogy az ókori kitermelés is zajlott. Az első kontaktzóna a jura kék csillámpala (S2) és a mészkő és/vagy a felső márvány rétegek között jött létre. Itt kalcitos-fluoritos mátrixban találhatók az ólom, cink és ezüst szulfid pettyek. Mivel ezek estek a legközelebb a felszínhez az itt található ércet termelték ki legelőször a késő neolitikumtól (Kr. e. 3200 körül) kezdődően. A második kontaktzóna a Kamariza csillámpala és a felső márványrétegek között alakult ki. Az itt található többé-kevésbé breccsásodott kvarcos, fluoritos mátrixban található cerusszit és smithsonit ásványok kitermelése alapozta meg a bronzkori mükénéi civilizációt. A harmadik, legalsó és egyben leggazdagabb kontaktzónát Kr. e. 520 körül találták meg. Az alsó márványréteg felszínén található üregekben cerusszit és vasoxid ásványok keletkeztek egy kalcit-fluorit-kvarc mátrixban. Az innen mélyműveléssel kibányászott ércek alapozták meg az athéni hegemóniát az ókori Görögországban. 

mines_4.jpgAz ércesedés kontaktzónái (I., II., III.) és Laurion bányái. C1 alsó márvány C2 felső márvány S1 alsó kristályos pala, S2 felső kristályos pala. (forrás: wikipédia)

A harmadik kontaktzóna felfedezését segíthették a ritka felszíni kibukkanások, például a Spitharopoussi-hegy oldalában, amelyet később a lelőhely extrapolálásával már könnyedén kitermelhettek. A könnyedén kifejezés természetesen nem fedi a valóságot, a bányában ugyanis embertelen körülmények uralkodtak. Ugyan az összes laurioni bánya a polisz tulajdonában volt, de nem Athén városa művelte, hanem vállalkozóknak adták ki bérleti díj fejében. Démoszthenész egyik beszédében említ egy Pantainetosz nevű vállalkozót, aki három évre bérelt 90 bányajáratot 9000 drachma megfizetése ellenében. A bérlők tehát a legvagyonosabb athéni polgárok közül kerültek ki, akik megtehették, hogy megbízottjaik révén akár 1000 rabszolgát dolgoztattak Laurion hegyei mélyén. A bányászat fénykorában összesen körülbelül 30 ezer rabszolga, köztük hadifoglyok, adósok, bűnözők, sőt gyerekek is vájták a sziklát, hogy hozzáférhessenek a vékony telérekhez. Nem véletlen, hogy az ókori Görögország legnagyobb rabszolgapiaca éppen Szunionban volt, ahol egy felnőttet 150-200, egy gyereket 50-100 drachmáért árultak, a bányász tapasztalattal rendelkező rabszolgák ára csaknem megközelítette a szebb gyereklányok árát. A rabszolgamunka költsége miatt a bérlők hamar áttértek a munkakölcsönzésre, ahol mások rabszolgáival dolgoztattak, csupán a munkaköltséget fizetve a tulajdonosnak, ami kb. napi egy obolos volt. 

minesshaft.jpgLaurioni akna (forrás)

Mivel a bányajáratok tágítása fölösleges munkaerő pocsékolás lett volna a legtöbb helyen megelégedtek azzal a szélességgel és magassággal, ahol az ércesedés előfordult, talán még azt vették figyelembe, hogy egy bányász beférjen a járatba. Éppen ezért 50-60 cm széles és 60-90 cm magas tárnáknál nem találunk tágasabbakat. Volt, hogy hiába fáradtak. Egy esetben 59 méter mélységű aknát vájtak a kristályos palában, remélve, hogy elérik a márvány kőzet határán lévő kontaktzónát. Amikor elérték nem találtak ércesedést, ezért otthagyták az aknát. Mint később kiderült csak a kristályos palában található vékony mészkőlencsére bukkantak, az érctelep eléréshez még további 20 métert kellett volna megtenni. A legmélyebb ilyen feltáró akna mélysége 119 méter volt (kb. 40 emelet). 

Amikor egy akna elérte a kontaktzónát oldalirányban tárnákat fúrtak és egészen addig bányászták, amíg ki nem merült a telér. Néhány könnyen hozzáférhető bányarendszer kivételével nincs jele annak, hogy különböző korokban felújították volna bennük a művelést. Nem használtak tartószerkezeteket, néha ugyan meghagytak egy-egy kőzetpillért az ércben, hogy ne szakadjon a fejükre a hegy, de belátható, hogy a bánya bérlőjének az volt az érdeke, hogy minél kevesebb ilyen pillér maradjon egy tárnában, hiszen ezáltal csökkent a haszna. Az athéni állam hozott egy olyan törvényt, amely halálbüntetés terhe mellett tiltotta meg a pillérek kitermelését, bár nem munkavédelmi okokból, hanem ezért mert ezek a pillérek egyben birtokhatárok is voltak. Más okokból sem volt életbiztosítás ilyen helyen dolgozni. A szűk járatokban alig volt levegő, az olajmécsesek és a dolgozó emberek hamar elhasználták odalenn a levegőt, ahol 30 méteresnél nagyobb mélységben amúgy is csak 30 percig lehetett kibírni. A levegőztetést több és szélesebb akna fúrásával próbálták biztosítani, ahol az ellenkező irányban mozgó ember és ércszállító liftek némi oxigént juttattak a bányajáratokba. 

Az ókori érclelőhelyek környezetét a felszínen és a mélyben egyaránt nehéz rekonstruálni. Annak ellenére, hogy a római korig folyamatos művelés alatt állt a terület a XIX. századi bányászati reneszánsz eleinte a felszínt alakította át az ókori meddők újrahasznosításával, később a mélyben maradt ércet is a felszínre hozták sok régi bányajáratot megsemmisítve. A felszínen maradt létesítmények például a masszív ércmosók, vagy a hatalmas ciszternák szerencsére többnyire átvészelték az eltelt időt és manapság régészek, bányászok, geológusok és történészek járnak csodájukra. De minek kellett ennyi víz az ezüst kinyeréséhez?

cisterna.jpgÓkori ciszterna, kijárattal (forrás)

Az érc osztályozása már a felszínre kerülésnél megtörtént, a meddőnek ítélt kőzetet a bánya kijáratánál kiszórták a meddőhányóra. Míg a 30%-nál nagyobb ólomtartalmú érceket egyenesen az olvasztóba küldték, az ezüst tartalmú ólomérceket először összetörték és ércmalmokban megőrölték. A homokszemcse-tartományba eső ércet elteregették egy enyhén lejtő, négyszög alakú ércmosóba, ahol vizet engedtek rá. A víz a könnyebb szemcséket (meddő) távolabb hordta, míg a nehezebb ólomérc hamarabb megrekedt. Hasonló ércdúsulási folyamat természetes úton is végbemehet, az ilyen telepeket torlatoknak nevezzük. A torlatok általában folyóvíz hatására halmozódnak föl, Attika mediterrán éghajlatán azonban a víz ritkább vendég. Hogy a folyamatos termelést fenn tudják tartani szükség volt víztározók építésére. Ezek lehettek esővízgyűjtő ciszternák vagy a völgyekből lefutó vizeket visszaduzzasztó létesítmények. Valamilyen szinten az elhasznált vizet újrahasznosították ülepítőkben, ahol a meddőt el tudták távolítani belőle. A nedves ércet ezután szárítókban teregették szét.

Ma már nagyon nehéz rekonstruálni milyen minőségű ércet termeltek ki Laurion bányászai. A cerusszit, vagy a galenit dominált? Geológusok kiderítették, hogy az antikvitás meddőiben a cerusszit dominált. Ez azonban csalóka volt, a cerusszit ugyanis a galenit mállásakor keletkezett és a cerusszitrészecskék magja tulajdonképpen galenit volt. Az átalakulás nem geológiai, hanem csak archeológiai időtávlatban ment végbe. 

Ismeretlen az ércek pontos ezüsttartalma is, hiszen ez akár telérenként is változhatott. A felhagyott tárnákban talált ezüst sem vezet nyomra, hiszen azokat feltehetően azért hagyták fel, mert kimerültnek nyilvánították. Az ókori szerzők egyetértenek abban, hogy a harmadik kontaktzóna rejthette a legtöbb ezüstöt, melynek felfedezése repítette Athént a görög világ élére. A geológusok körülbelül 0,1-0,2%-ra teszik az ércek átlagos ezüsttartalmát, miközben 1000 rész kinyert tiszta ólomra kb. 3-4 rész tiszta ezüst jutott.

Ezüstöt két lépésben nyertek ki az ólomércből. Az ércmosóban dúsított érc egy kohóba került, ahol olvasztással egy ezüstben gazdag ólmot és salakot nyertek. Utóbbi a meddőhányóra került. Második lépés volt az ún. kupellálás, melynek során az ólmot magas, de még az ezüst olvadáspontja alatti (962 °C) hőfokon, levegő befúvással tovább hevítették. De mi szükség volt erre, amikor ólmot a gáztűzhelyen egy lábasban is lehet olvasztani?

decadrachm_of_athens.jpgVégtermék: a 43 grammos athéni ezüst dekadrachma (forrás)

A kupelláció nem az ólom, hanem az ezüst kinyeréséről szól. Az eljárás során 99%-os tisztaságú ezüst nyerhető, melléktermékként pedig töménytelen mennyiségű eloxidált ólom (más néven lithargyros, hivatalosan ólom(II)-oxid, PbO, ólomglét) keletkezik. Annak ellenére, hogy az ólomglét az ezüstgyártás mellékterméke volt rendkívüli erőfeszítéssel és technológiával dolgozták fel. Ennek két fő oka volt, egyrészt a benne maradt ezüstöt próbálták kinyerni, másrészt a lithargyrost az orvostudomány és a kozmetika hasznosította. Ókori szerzők írásaiban az attikai ólomglétről csak szuperlatívuszokban beszéltek. Ezt a zabkása-szerű anyagot üstökben főzték víz, árpa és búza hozzáadásával; a szervesanyag az ólomglét vivőanyaga volt. 

A laurioni ezüstbányák összes hozamát sokan próbálták felbecsülni, az athéni éremkibocsátás, a bányajövedelmek vagy a működési költségek alapján. Nagyon óvatos becsléssel körülbelül 1,4 millió tonna ólmot és 3500 tonna ezüstöt hoztak fel a felszínre az ókori Laurionban. A 99%-os tisztaságú ezüst az athéni államkincstárba vándorolt, igaz áttételesen a bérlőkön keresztül. A kupelláció során elért tisztasága tette az athéni ezüstpénzeket megbecsültté és keresetté az egész ókori görög világban, sőt még azon is túl. 

A bejegyzésünk második részében közelebbről is megvizsgáljuk mit vettek az athéniak ennyi rengeteg pénzből és választ adunk a kérdésre, hogy mi lett a laurioni ezüstbányászat sorsa.

 

Ajánlott és felhasznált irodalom:

7 komment

A bejegyzés trackback címe:

https://pangea.blog.hu/api/trackback/id/tr7414162433

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

pitcairn2 2018.08.07. 18:28:22

történelmi perspektívában nézve az 1870-es évekig az ezüst volt a number 1 monetáris fém

az ezüst demonetizálására épülő "klasszikus" (monometallikus) aranystandard pedig a mániás depressziós "buborékgazdaságot", a gazdagok burkolt szubvencionálását és végtelenített monetáris inflációt eredményező fiat money (papírpénz) standard előszobája...

pricedingold.com/charts/Ag-1700.png

az 1870-es évek óta az ezüst egyfelől csak "ipari" fém másfelől azonban - a múltja miatt - extrém spekulatív eszköz...

schrts.co/A8zw5Y

www.macrotrends.net/1470/historical-silver-prices-100-year-chart

pitcairn2 2018.08.07. 19:06:18

a kék nyíl inkább csak a potenciált érzékelteti az még a jövő titka, hogy mikor valósul meg ez

www.silverdoctors.com/wp-content/uploads/2018/04/EVGsilver_1720-e1524158670991.jpg

az is lehet, hogy még ___nagyon sok évet___ (!!!) kell erre várni

mindenesetre két dolog biztosan igaz

1. az ezüst ára number 1 politikai kérdés a mi derék jegybankjaink számára (kb. ezen áll vagy bukik a papírfecni birodalmuk...), ill.
2. az ezüst valószínűleg a legalulértékeltebb eszközpiaci termék manapság (nem véletlenül, hiszen a legalitás határán egyensúlyozva nyomják le folyamatosan mindenféle csalárd technikával az árát...)

a második pont miatt azonban felettébb veszélyes erre spekulálni...

pitcairn2 2018.08.08. 12:45:56

www.milesfranklin.com/wp-content/uploads/2018/07/B1.jpg

kb. ennyi lenne az extrém volatilitás oka

a történelmi perspektívában nézve number 1 monetáris fémből - az arannyal ellenben - jóformán nincsenek felhalmozott készletek

pitcairn2 2018.08.08. 12:49:38

@pitcairn2:

https://en.wikipedia.org/wiki/John_Exter#Exter's_Pyramid

gigabursch 2018.08.10. 08:36:38

Érdekes cikk volt.
Persze az 5 perc itt sem igaz. Szerencsére...

rdos · http://h2o.ingyenweb.hu/tema/6.html 2018.08.18. 07:31:07

@pitcairn2: :-) Na. Még egy "ezüstfan"? Mert hogy én is. :-)