В раннем железном веке ландшафт, растительный и животный мир становятся близкими современным условиям, только климат отличался большей влажностью.
Широкое распространение изделий из железа в нашем крае началось в VIII веке до нашей эры. Казалось бы, железная руда, которая распространена достаточно широко, могла бы использоваться людьми раньше. Но открытие железа произошло только тогда, когда у человека появились определенные навыки обработки металла, и он изобрёл печь с искусственным дутьём. Вот тогда-то и произошёл огромный прорыв в производстве. Железные орудия труда открыли новые горизонты для дальнейшего занятия земледелием и скотоводством, ещё больше возросла роль обмена, усилилось социальное неравенство. Но железо несло не только мир и благополучие племенам, начинает совершенствоваться и боевое оружие. А это на фоне увеличения народонаселения было опасно военными конфликтами, столкновениями за территорию, богатство.
Археологические памятники раннего железного века нашего района свидетельствуют об активном освоении территории по Синаре, Исети, Тече. Из лесной зоны Урала сюда проникают иткульские и гамаюнские племена, а с юга и запада шли воробьёвские и гороховские племена. На нашей земле шло взаимовлияние, смешение традиций, а, возможно, и столкновение интересов. Именно в это время появляются укрепленные городища.
В 1955 г. было открыто Зыряновское городище. Памятник находится в 1 км восточнее села Зырянка. Люди, пришедшие сюда в раннем железном веке, выбрали для поселения площадку, ограниченную двумя логами, в берёзовом лесу. Городище имело оборонительные сооружения в виде рва и вала. Современная ширина рва достигает 5 метров, глубина до 1 метра. На внутренней площадке видны две 8-образные впадины, которые могли остаться от двухкамерных жилищ. Раскопки на городище не проводились, но при шурфовании мощность культурного слоя определили в 0,55 м. По керамике, найденной здесь, городище археологи отнесли к воробьёвской культуре.
Ниже по течению Синары, в урочище, называемом «Охонины брови», на мысе коренной террасы высотой 14-16 метров от уровня воды располагается Никитинское городище. Своим названием археологический памятник обязан селу Никитино, недалеко от которого он расположен. С севера на юг городище пересекает ров шириной 4,5 ми глубиной 0,5 м. В средней части оборонительных сооружений имеется проход шириной до 3 м. На внутренней площадке городища видны следы от ям и шурфов. Памятник впервые был открыт в 1903 г. и с тех пор не раз обследовался, но масштабные раскопки здесь не проводились. А вот местные жители не раз сообщали, что городище подвергается самовольным раскопкам. Видимо, и в наши дни мысли о поиске кладов не дают людям спокойно спать. Хотя каждый человек должен знать, что самовольные раскопки археологических объектов запрещены и преследуются по закону. Памятники археологии охраняются государством и являются достоянием науки. На ведение раскопок специалистам выдаётся специальное разрешение – Открытый лист. Никитинское городище по керамике учёные отнесли к памятникам иткульской культуры.
На правом берегу Исети, на участке террасы высотой 6 метров от уровня воды расположено ещё одно городище, названное Ильинское II или Большое Ильинское, или Катайское II . Оборонительные сооружения городища включают ров шириной до 3,5 метров, глубиной до 0,5 ми вал шириной по основанию до 6 м, а высотой до 0,4 м. В 1903 г. П.Ф. Первушин прорезал городище с запада на восток траншеей. Позднее городище тоже исследовалось. Полученный материал включает керамику, металлические предметы, изделия из камня и кости. Уральский археолог В.А. Борзунов считает городище памятником гамаюнской культуры.
Ипатовское городище расположено на коренной террасе левого берега Исети. Оно находится на высоте 14 метров от уровня воды. Ров подковообразно, тремя отрезками с двумя проходами, ограничивает площадку протяженностью по берегу 53 м. На площадке городища до 30 ям и впадин, а также следы от двух траншей. Памятник был открыт в 1955 г. В. С. Стоколосом. Годом позднее К. В. Сальников заложил здесь две перпендикулярные траншеи площадью 56 кв. м. По найденной керамике городище археологи отнесли к гороховской культуре. В настоящее время часть памятника осыпается в овраг. В ходе осмотра объекта ребятами из археологического кружка Верхнеключевской школы рядом с городищем была найдена керамика гороховского и, предположительно, гамаюнского типа, каменные изделия из кремня и сургучной яшмы, нуклеус. Городище впечатляет своими размерами, с его площадки открывается замечательный вид на изумрудную пойму Исети, где в наши дни мирно пасут свой скот местные ипатовские жители.
Остальные городища Катайского района датированы ранним железным веком без определения их культурной принадлежности.
Кроме городищ на территории района встречаются многочисленные неукреплённые поселения, среди которых Усть-Синарское селище, Ушаковское I и II относятся к гороховской культуре. В 1961 г. В. Е. Стоянов провёл раскопки на Катайском селище. В результате исследований были выявлены остатки трёх построек. Материалы раскопок хранятся в археологической лаборатории Уральского государственного университета в городе Екатеринбурге.
Люди, обитавшие в нашем крае, хоронили своих умерших, согласно своим религиозным воззрениям. Археологи давно подметили, что места погребений в раннем железном веке находились на противоположном береге от места поселения. По верованиям древних, водный источник отделял мир живых от мира мёртвых. Люди эпохи железа хоронили умерших родственников в могилах, над которыми возводили насыпи. Судьба многих курганов печальна. Одни из них были ограблены ещё в древности, другие разрушены русским населением в поисках сокрытых ценностей. Люди хорошо знали, что в отдалённые от нашего времени эпохи вместе с умершими людьми размещали различные вещи: утварь, украшения, оружие. Их положение строго определялось традиционными религиозными предписаниями, за соблюдением которых следили жрецы. Многие памятники уже не существуют, хотя упоминания о них сохранились.
В начале ХХ века был частично исследован Катайский курганный могильник. Первушин П. Ф. раскопал здесь курганы № 1, 3, 6, 7 и 8. В 1901-1903 годах он раскопал курганы № 1, 2, 3, 4, 5 Катайского II курганного могильника. Сведения о раскопках сохранились в архиве Толмачева В. Я. В частности, указывается, что погребённый человек в кургане № 2 находился в вытянутом положении.
Среди вещей, найденных в кургане, упоминаются кольчатые железные удила, которые являются составной частью конской упряжи. В кургане №3 был найден замечательный каменный жертвенник на четырех ножках, бронзовое зеркало с валиком по краю с оборотной стороны и плоской широкой рукоятью, также орнаментированной с оборотной стороны, пронизка из свернутого в трубочку золотого листа. Часть вещей из этого могильника хранится в фондах краеведческого музея города Екатеринбурга. Каменный жертвенник представлен в экспозиции музея. Подобные жертвенники широко известны у разных племен раннего железного века.
Из обычного ряда археологических памятников выбивается Черемисский вал. Он расположен недалеко от деревни Черемисски. Этот археологический объект давно привлекал внимание исследователей, но и сегодня можно сказать, что мы мало приблизились к отгадке его тайн. Впервые о нём упоминает со слов П. Ф. Первушина археолог А. А. Спицын в 1906 г. В 1912 году памятник обследовал В. Я. Толмачёв. Он снял его план. Позднее, в 1940 г. Константин Владимирович Сальников обследовал вал, сделал его описание. Вал перегораживает с северо-запада на юго-восток долину реки Исети. По предварительным оценкам длина вала, состоящего как бы из пяти разновеликих отрезков, достигает 1650 метров. Константин Владимирович привел данные по его высоте, определив её в 1-3 метра, ширина вала по основанию от 10 до 20 метров. Подножие археологического памятника распахивалось с обеих сторон. Вал осматривал уральский археолог М.О. Клер. Он исключил его естественное происхождение.
Объект сложен из гумусного грунта. Позднее это обстоятельство сыграло роковую роль в разрушении памятника, поскольку грунт из вала стали использовать для проведения мелиоративных работ.
К. В. Сальников первый предположил, что вал мог быть сооружён в раннем железном веке и использовался, как дополнительное защитное сооружение. Он восхищался масштабом грандиозного в своё время вала, если принять во внимание тот факт, что все работы выполнялись вручную. Интересно отметить, что Черемисский вал виден даже на снимках из космоса. Об этом писала районная газета «Знамя». На ее страницах были опубликованы фотографии вала.
В 2003 г. на памятнике работала экспедиция из Уральского государственного университета.
По уточненным данным, высота вала была определена в 7 м, а ширина до 35 м. Но и это не самые большие параметры, поскольку часть земли отсюда была вывезена. Вокруг вала видны и сейчас небольшие курганы. Правда, раскопки одного из них в 1940 г. «не дали признаков могилы», как сообщает К. В. Сальников. Сведения о вале, предания, легенды собрал житель города Катайска Г. М. Морозов. Он считает, что вопрос о датировке и назначении рукотворного памятника остаётся открытым и сейчас. Какие же тайны хранит эта земля?
С ранним железным веком связаны единичные находки, среди которых наконечники стрел, керамика, пряслице, изготовленное из фрагмента воробьёвского сосуда. Оно было найдено на пашне, недалеко от бывшей деревни Ворониной. Очень интересен бронзовый птицевидный идол, который нашли Маряниновы в 1996 г., когда копали картофель на своём участке около озера Окатовское. Вместе с идолом было найдено железное кресало длиной 8,6 см. Раньше оно использовалось для высекания искры при ударе о камень. Археологи датируют кресало эпохой средневековья. Трудно сказать, связаны ли эти находки с каким-либо культурным слоем или с памятником древности. Дело в том, что местность вокруг озера совершенно не изучена в археологическом плане. Хотя косвенные сведения о возможности существования здесь памятников древности сохранились в воспоминаниях местных жителей. Правда, деревня перестала существовать в 80-е годы ХХ века. Жительница Окатовой З. В. Прокопьева (Пшеницына) вспомнила интересный факт. Их огород находился на берегу озера. В огороде лежал большой камень, который постоянно мешал при вспашке земли. Решили его убрать. Мужчины обкопали камень, а под ним оказался ещё один. Когда убрали оба камня, увидели древесный тлен, хотели копать дальше, но, видимо, побоялись. Зинаида Васильевна отметила, что больше в округе камней не было. По данным археологии, основные памятники в раннем железном веке в нашем крае оставлены носителями иткульской, гамаюнской культур и гороховской культуры с двумя вариантами керамики: воробьёвской и собственно гороховской.
Различия между ними определяют специалисты, ориентируясь в основном на особенности изготовления и орнаментации керамики. Достаточно хорошо выделяется иткульская культура, взлёт и падение которой связан с металлургическим и кузнечным производством, ориентированным на изготовление медных орудий. В руках иткульцев находились богатейшие месторождения около современного города Полевского Свердловской области. Излишками своих изделий они обменивались с соседними племенами.
Люди, жившие в Зауралье, хотя и принадлежали к разным племенным объединениям, вели похожий образ жизни. Они разводили лошадей, крупный и мелкий рогатый скот. Продолжали заниматься охотой и рыболовством, собирательством, изготовляли ткани, выделывали кожи, обеспечивали себя гончарными изделиями. Ученые считают, что им было известно и земледелие.
Но привычный мир зауральских племён начал меняться. В V в. до н.э. юг Западной Сибири заняли саргатские племена. Они начали продвижение в Зауралье. Предполагают, что саргатцы вытеснили гороховские племена на Южный Урал. Иткульские металлурги попали под влияние саргатцев. Таким образом, они стали контролировать огромную территорию. Особую роль в их хозяйстве играло скотоводство. Но они ещё и сами не подозревали, что их время близилось к закату.