В своем натуральном виде золото редко образует соединения. Оно встречается в виде самородков или золотого песка. Точка плавления золота приблизительно такая же, что и у меди, поэтому для его обработки не требовалось особой технологии. Золото легко оббивается в тонкие листы без отжига — нагревания и охлаждения для устранения хрупкости. Доисторические мастера часто использовали такие листы для обертывания деревянных предметов, например статуэток. Они также отливали золото, использовали методы аппликации и делали сплавы с серебром и другими металлами. Золото обрабатывалось в Юго-Западной Азии столь же давно, как и медь, вскоре оно стало ассоциироваться с царскими почестями. Во многих частях Америк и Старого Света золотом торговали в виде песка, украшений и бус.

Мастерам бронзового века железо, безусловно, было известно. Любопытство, не более того, ведь явного применения ему не было. Они знали, где искать руды, как придавать форму предметам из железа ковкой и нагреванием. Но ключевой процесс в производстве железа — это науглероживание, при котором железо превращается в сталь. В результате получается более твердый объект, намного тверже бронзы. Железный объект науглероживается посредством нагревания в тесном контакте с углем в течение значительного периода времени. Растворимость углерода в железе очень низка при комнатной температуре, но резко увеличивается при температурах свыше 910 °C, которые можно было легко достичь при наличии угля и хороших кузнечных мехов, имевшихся во времена бронзового века. Именно эта технология привела к широкому распространению железных технологий в восточной части Средиземноморья, по крайней мере, к 1000 году до н. э. (Мюли и Уэртайм — Muhly and Wertime, 1980).

Железные орудия иногда находят на некоторых памятниках, относящихся еще к 3000 году до н. э., но похоже, что широкое распространение плавка получила не ранее 2-го тысячелетия до н. э. Сначала использование железа было случайным, предметы из металла были диковинкой. Орудия из железа не были обычными приблизительно до 1200 года до н. э., к этому времени относятся оружейные находки из железа в захоронениях в восточном Средиземноморье. Новый металл распространялся медленно, частично из-за трудностей, связанных с плавкой. Возможно, что его широкое распространение совпало с периодом крушения торговых путей в восточной части Средиземноморья в результате падения нескольких основных царств, среди них царство хеттов, после 1200 года до н. э. Лишившись олова, кузнецы обратились к его более доступному заменителю — железу. Вскоре его использовали для изготовления орудий, и крупномасштабное употребление было отмечено племенами гальштата в континентальной Европе в VII веке до н. э. (Коллис — Collis, 1997).

В более ранние времена железо играло сравнительно ограниченную экономическую роль. До того как полностью был реализован потенциал этого металла, большинство артефактов из железа были копиями бронзовых орудий. Первыми артефактами, изменившимися из-за применения железа, явились мечи и копья. Специализированные орудия для обработки дерева и производства металла, такие как щипцы, начались использоваться тогда, когда были признаны свойства железа.

Железные руды в естественном состоянии имеются в большем количестве, чем медные. Ее можно добывать в готовом виде на поверхностных обнажениях пород и в залежах торфяника. Когда был осознан потенциал железа, камень и бронза превратились во второстепенные материалы, часто их использовали в декоративных целях.

Влияние железа было огромным, так как оно сделало доступными земледельческие орудия труда с твердой режущей кромкой. Железные орудия облегчили расчистку лесов, и человек в большей степени подчинил себе окружающую среду. Обработка железа оказала большое влияние на развитие цивилизаций, обладавших письмом. Некоторые народы, например австралийские аборигены и американские племена доколумбовой эпохи, никогда не знали металлургии.

Технология обработки меди началась с холодной ковки руды в простые артефакты. Возможно, что плавка меди началась со случайного расплавления медной руды в домашнем очаге или печи. При плавке руда плавится при высокой температуре в маленькой печи — кильне, далее расплавленный металл стекает сквозь горящий древесный уголь в сосуд в основании печи. Потом медь при высокой температуре раскисляется (reduced), затем медленно охлаждается и ковкой ей придается нужная форма. Такой отжиг добавляет металлу крепость. Расплавленный металл разливают в самые различные литейные формы.

Медные руды добывались из обнаженных ветрами залежей, но лучшие материалы получались из подземных руд, которые добывались опытными копателями. Медные рудники имелись во многих частях Старого Света, и они представляют собой обширное поле для изучения. Наиболее совершенные выработки были в районах Тироля и Зальцбурга, где во многие овальные разработки сверху вели шахты (Канлифф — CunlifTe, 1997). В Миттербурге, Австрия, горняки медными кирками прорубали шахты в склонах холмов и добывали медь с помощью сложных методов прожигания грунтов.

Много древних разработок меди было найдено в Южной Африке, где горняки двигались под землей вдоль рудоносных жил (см. рис. 11.13) (Биссон — Bisson, 1977). К счастью, информация о традиционных процессах плавления меди в Центральной и Восточной Африке была зафиксирована. Руду помещали в маленькую печь с чередующимися слоями древесного угля и плавили в течение нескольких часов при высокой температуре, которую поддерживали с помощью мехов из козлиной кожи. После каждой плавки печь разрушали, а расплавленная медь стекала в верхнюю часть заполненного песком горшка, находящегося под топкой. Технология бронзы зависела от легирования, смешения с медью небольших количеств таких веществ, как мышьяк и олово. Имея низкую точку плавления, бронза скоро вытеснила медь в большей части металлообработки. Некоторые из самых сложных работ из бронзы были созданы китайскими мастерами, которые отливали в глиняных формах сложные горшки с ножками и менее крупные сосуды с характерной формой и украшениями (рис. 11.14).