Järnframställning i Östergötland

Transkript

1 UV UPPSALA RAPPORT 2008:01 GEOARKEOLOGISK UNDERSÖKNING Järnframställning i Östergötland Daniel Andersson, Anders Biwall och Lena Grandin G A L Geoarkeologiskt Laboratorium

2

3 UV UPPSALA RAPPORT 2008:01 GEOARKEOLOGISK UNDERSÖKNING Järnframställning i Östergötland Daniel Andersson, Anders Biwall och Lena Grandin A G L Geoarkeologiskt Laboratorium Rapportens namn (samma text som i Titel rubrik+ev. Titel underrubrik i textdelen) 3

4 Riksantikvarieämbetet Avdelningen för arkeologiska undersökningar UV Uppsala Portalgatan 2A Uppsala Växel: Fax: e-post: e-post: Riksantikvarieämbetet UV Uppsala Rapport 2008:01 ISSN Utskrift Uppsala 2008

5 Innehåll Abstract... 6 Sammanfattning... 6 Inledning... 7 Metoder... 8 Resultat... 8 Geologiska förutsättningar för förhistorisk järnframställning... 8 Inledning... 8 Östergötlands geologi... 9 Malmbildning i Östergötland Arkeologiska järnframställningsplatser Kemiska analyser av malm och slagg Slutsatser Referenser Administrativa uppgifter Järnframställning i Östergötland 5

6 Abstract Geoarchaeological Laboratory (GAL), Department of Archaeological Excavations, National Heritage Board, has made a compilation and evaluation of previously investigated and analysed archaeometallurgic material related to bloomery iron production in Östergötland. The work also included a registration of bog and lake iron ores in the county. Current analytical data have been interpreted to determine if it is possible to find out what type of iron ores were used, and where the iron that was forged and used in the Linköping area, originally was produced. All the investigated archaeological sites are situated in, or close to, the plain landscape of the county, with poor conditions for ore formation. However, the chemical composition of the analysed samples of ore, reduction slag and smithing slag, from these sites indicate that local ores were used, and not those from the ore richer northern or southern forested areas. Sammanfattning Geoarkeologiskt Laboratorium (GAL) vid avdelningen för arkeologiska undersökningar, Riksantikvarieämbetet, har av Erika Räf och Ole Stilborg fått en förfrågan om att utföra en sammanställning och utvärdering av tidigare undersökt arkeometallurgiskt material relaterat till blästjärnsframställning i Östergötland. Arbetet har också inkluderat en genomgång av myr- och sjömalmsförekomster i Östergötland. När analysdata för slagger och malmer har funnits har dessa jämförts och utvärderats för att se om det är möjligt att undersöka vilka malmer som har använts och var det järn som har smidits och använts i Linköping med omnejd har framställts. Den kemiska sammansättningen av de analyserade proven av malm, blästugnsslagg och smidesslagg från de aktuella arkeologiska platserna, vilka alla ligger i anslutning till östgötaslätten, med sämst potential för myr- och sjömalmsbildning, pekar, trots detta mot att en lokal malmråvara har använts. Malm från de malmrikaste delarna av Östergötland, de sjö- och skogstäta norra och södra delarna, verkar alltså ej ha utnyttjats på platserna vid slätten. 6 UV Uppsala Rapport 2008:01. Geoarkeologisk undersökning

7 Inledning Geoarkeologiskt Laboratorium (GAL) vid avdelningen för arkeologiska undersökningar, Riksantikvarieämbetet, har av Erika Räf och Ole Stilborg fått en förfrågan att utföra en sammanställning och utvärdering av tidigare undersökt arkeometallurgiskt material relaterat till blästjärnsframställning i Östergötland. En viktig fråga enligt Räf och Stilborg är vilka processled som finns företrädda på olika platser i regionen. En annan rör kopplingen mellan framställning och smide, vilket bland annat omfattar frågan var det järn som har smidits och använts i Linköping med omnejd har tillverkats. Den senare frågan är av betydelse eftersom det förefaller vara ont om järnframställningsplatser i Linköpingsområdet. En av utgångspunkterna för arbetet är resultaten från den arkeologiska undersökningen av fornlämning 397, Kallerstad, i Linköping som genomfördes 2003 och 2004 av Östergötlands länsmuseum (Karlsson & Räf 2006). Arkeometallurgiska undersökningar som gjordes av GAL (Grandin m.fl. 2006) kompletterade resultaten om det smide som skett på platsen. GAL har under de senaste drygt tio åren genomfört analyser på slagger, malmer och järn från ett antal lokaler i Östergötland. Undersökningarna gjordes vid olika tillfällen och oberoende av varandra och kom från flera uppdragsgivare och med delvis olika frågeställningar och ambitionsnivåer. Enstaka analyser har, så vitt GAL känner till, också gjorts av andra aktörer (bland annat Arkeometallurgiska Institutet) och forskare. Dessa resultat har använts i den nu presenterade undersökningen. Ytterligare lokaler har under arbetets gång varit aktuella för jämförelse men en genomgång som gjorts av Räf och Stilborg av presumtiva platser i närområdet har visat att flera av dessa kan avföras från listan (Räf muntligt meddelande) och dessa har därför inte behandlats här. Två av dessa platser har emellertid undersökts närmare. På den ena kunde smidesslagger dokumenteras (Link-Link projektet i Linköpings kommun; Grandin 2007) och på den andra, Halleby i Skärkinds sn, fanns det enstaka smidesslagger men inga slagger som kunde påvisa järnframställning (Grandin 2008). Järnframställning i Östergötland 7

8 Metoder Följande steg har utförts för att försöka besvara de frågeställningar som som angivits av uppdragsgivaren. 1) Inledningsvis har en inventering i analysdatabaser, för att se vilken typ av material som analyserat och med vilka metoder, utförts. Är det malm, slagg från framställning, slagg från smide? Finns också järn i form av avfall, ämnen och föremål? I denna inventering var det också av intresse att kontrollera platsens geografiska läge och om järnframställning/smide är relaterat till någon specifik miljö. 2) Efter ovanstående genomgång har analysresultaten jämförts och utvärderas översiktligt för att se om det finns några skillnader/likheter/tendenser som visar att det finns förutsättningar att kunna relatera olika regioner med hjälp av kemisk sammansättning hos malm, slagg och järn. Det senare är av betydelse eftersom en av de mer övergripande frågeställningarna är var järnet har tillverkats eftersom framställningsplatser saknas i smidesplatsernas närhet. 3) En förfrågan har också gjorts gällande myr- och sjömalmsförekomster i Östergötland. Vi har därför genom litteraturstudier sett över vilka fakta som finns tillgängligt om detta. Resultat Geologiska förutsättningar för förhistorisk järnframställning Inledning En förutsättning för all förhistorisk framställning av järn i Sverige var kunskapen om hur metalliskt järn reduceras fram ur järnhydroxider dvs blästugnsprocessen och tillgången på nödvändiga råvaror. I delar av Östergötland finns arkeologiska lämningar efter blästugnar och andra anläggningar vilka kan knytas samman med tidig järnframställning, se nedan, i detta landskap. Fynd av malm, slagg och järnklumpar från blästbruket är ytterligare bevis för att järn producerats här. Vilka förutsättningar fanns då för dessa aktiviteter i området och var de likvärdiga i hela landskapet. Lera för tillverkning av ugnsväggar och kol, eller möjligen ved, för att driva ugnen var tillsammans med malmen råvaror som var nödvändiga för processen. Tillgången på dessa råvaror har troligen varierat från plats till plats i landskapet och bör därför ha haft en viss inverkan på var järnet producerats. Den malm som använts före masugnsprocessen utvecklades har med få undantag varit myr- och sjömalm. Tillgången på denna är i huvudsak styrd av de lokala geologiska förutsättningarna i landskapet. Bildning av myrmalm i Sverige kan i korthet beskrivas enligt följande. Efter den senaste inlandsisens avsmältning täcktes landet av det nybildade övre jordtäcket bestående av morän, isälvsavlagringar och mer sorterade och finkornigare jordarter. Kemisk vittring av detta jordtäcke, delvis beroende av humussyror från ett allt mer utbrett vegetationstäcke, lösgjorde järnjoner vilka tidigare varit bundna i olika järnförande mineral. 8 UV Uppsala Rapport 2008:01. Geoarkeologisk undersökning

9 Järnjonerna, nu lösta i vatten, transporterades med yt- och grundvattnet för att åter fällas ut som järnhydroxider i syrerikare miljöer såsom myrar och sjöbottnar. En förutsättning för denna järnanrikningsprocess var en någorlunda permeabel markprofil vilken tillåter ett utbyte mellan jordtäcket och det underliggande vattnet. En alltför basisk miljö t.ex. vid kalkrika jordar försvårar också för järnet att gå i lösning. En undersökning av de geologiska förhållandena i Östergötland är därför en god startpunkt för att kunna bilda sig en uppfattning om var det finns möjligheter för bildning av myr- och sjömalmer. Den underliggande berggrunden har också påverkat det lösa jordtäcket vilket i sin tur är en förutsättning för olika vegetationstyper. Skogen, en förutsättning för kolet eller veden i blästugnsprocessen, är därmed också beroende av den varierande geologin i landskapet. Östergötlands geologi Östergötlands berggrund utgörs till allra största delen av urbergets bergarter och endast en mindre del består av yngre sedimentära bergarter de så kallade kambrosiluriska avlagringar. Generellt består den västra hälften av landskapet av något yngre granitoider tillhörande gruppen Smålands-Värmlandsgraniterna och den östra och den nordvästra delen av äldre urgraniter vilka delvis är migmatiserade (kraftigt omvandlade och förgnejsade). Större och mindre fält av leptit (kiselrika vulkaniska bergarter) och glimmerskiffer förekommer inom båda dessa områden. Kambrosiluriska avlagringar (sedimentära bergarter avsatta i marin miljö under de geologiska tidsperioderna kambrium, ordovicium och silur) företrädesvis sandsten, delvis överlagrad av en lerskiffer går i dagen vid stranden av Vättern, omkring 10 km nordväst om Motala, samt på öarna Äholmen, Fjuk och Jungfrun i samma sjö. Dessa bergarter tillhör Visingsöformationen. Sandsten och skiffer finns även på den mot Vättern vända sidan av Omberg. Hela den egentliga Östgötaslätten, söder om Göta kanal, mellan Vättern och Roxen, har kambrosiluriska bildningar till underlag. Ortoceratitkalksten är frekvent förekommande bland dessa bergarter. Vid sin bildning hade dessa bergarter en betydligt större utbredning men har genom årmiljonerna eroderats bort. Rester av dessa kambrosiluriska bildningar går idag att finna i områden som genom förkastningar nedsänkts i förhållande till det omgivande urberget. Det är till följd av sitt mera skyddade läge de därför undgått erosionen. De kvartära bildningarna dvs de lösa jordlagren är i huvudsak desamma som inom mellersta Sveriges övriga provinser. Det bör dock nämnas att både moränleran och den senglaciala ishavsleran har en avsevärd halt av kolsyrad kalk. I bergs- och skogstrakterna är jordmånen i dalgångarna oftast mager och sandig. I dessa områden är jordtäcket generellt tunt eller saknas helt. Däremot har den stora och breda östgötaslätten från Vättern till Östersjön en djup, ofta kalk- eller märgelhaltig lerjord. Traditionellt brukar Östergötland delas upp i tre naturgeografiska områden där det centrala slättlandet omges av skogsbygder i norr och söder. I norra Östergötland ligger skogslandet 50 till 100 meter över Järnframställning i Östergötland 9

10 havet. Detta område är sjörikt och en förkastningsbrant löper genom hela landskapet från Motala till Norrköping och bildar en skarp gräns mellan de norra skogsbygderna och slätten. Den huvudsakliga östgötaslätten är det tringelformade området med hörn i Ödeshög, Motala och Linköping. Slätten fortsätter, om än inte lika utpräglad, österut söder om sjöarna Roxen och Glan och avslutas av den stora halvön Vikbolandet. Det förekommer med undantag av Tåkern och de redan nämnda slättsjöarna få sjöar i detta område. Söder om slätten vidtar ett skogs- och bergsområde, liknande det i de norra delarna av landskapet, som stiger åt syd. De södra skogsbygderna är mycket sjörika. Malmbildning i Östergötland De geologiska förutsättningarna för malmbildning i Östergötland torde alltså vara störst i de södra och norra delarna av landskapet men begränsade i den mellersta delen vilken domineras av den kalk- och lerrika östgötaslätten. En omfattande och heltäckande kartering av de svenska myrmalmsförekomsterna har aldrig genomförts. Detta har sin förklaring i införandet av masugnsprocessen. Övergången till denna teknik som möjliggjorde utnyttjandet av landets rika förekomster av järnhaltig bergmalm medförde ett drastiskt minskande behov av sjö- och myrmalm. Ett av få försök till sammanställning av landets sjö- och myrmalmsförekomster i litteraturen finns i Södra och mellersta Sveriges sjö- och myrmalmer (Naumann 1922). Denna studie är i stort baserad på inmutningssedlar och andra arkivhandlingar som fanns tillgängliga på Kommerskollegii bergsbyrå och i bergmästararkivet vid tiden då studien gjordes. Författaren själv påpekar dock att materialet troligen inte är fullständigt, speciellt med avseende på myrmalmsförekomster då det kommersiella intresset för dessa fyndigheter inte funnits sedan mycket lång tid tillbaka. Som titeln anger berör denna skrift ej heller de norra delarna av landet. De malmförande sjöar och myrar i Östergötland som finns omnämnda i denna studie har markerats på kartan (Fig. 1). Vid efterforskningar i litteraturen framkom att de tidiga, oftast från slutet av 1800-talet eller början av 1900-talet, beskrivningar till de kombinerade berg- och jordartskartorna tillhörande serie Aa i Sveriges geologiska undersökningars publikationer (se referenslista) innehöll en del information rörande järnutfällningar. En genomgång av samtliga 20 kartblad och beskrivningar i denna serie, vilka täcker Östergötland, utfördes. En sammanställning av denna information finns i tabell 1 och i figur 1. Det bör dock nämnas att det inte framgår i dessa skrifter om ett aktivt sökande efter malmförekomster förelåg eller om järnutfällningar endast har noterats då de påträffats vid den allmänna berg- och jordartskarteringen. 10 UV Uppsala Rapport 2008:01. Geoarkeologisk undersökning

11 Figur 1. Kartan visar platser med naturligt förekommande sjö- och myrmalmsförekomster (svarta symboler). Arkeologiska platser associerade med järnhantering finns också markerade (röda symboler). Som framgår av tabell 1 och figur 1 har järnutfällningar påträffats framförallt i de sydliga och nordliga sjörika och skogsbevuxna delarna av landskapet. Här finns goda förutsättningar för nedbrytning av järnförande mineral i moränen och berggrunden med hjälp av de skogstäckta ytlagren. Rikligt med ytvatten underlättar också transport och utfällning av järnet. På östgötaslätten finns inga registrerade förekomster. Detta är också helt i linje med de ovan beskrivna geologiska förutsättningarna för malmbildning i landskapet. Kalkrika finkorniga jordarter vilka överlagrar kambrosiluriska avsättningar är dåliga förutsättningar för transport och anrikning av järnjoner. Som förväntat finns de största fyndigheterna rapporterade från de södra sjörikaste områdena. Denna typ av landskap fortsätter söderut in i Småland där såväl fynd av järnframställningsplatser som malmförekomster är rikliga och väldokumenterade (Hjärthner- Holdar 1993 och Naumann 1922). Vid Stora Sundsjön, lokal 4 i tabell 1, har t.ex. industriell brytning av myrmalm skett till långt fram i våra dagar. Sjömalm finns också noterat från flera av sjöarna i dessa delar. Järnframställning i Östergötland 11

12 Tabell 1. Tabellen anger de platser i Östergötland där det enlig de kombinerade jordartsoch berggrundskartorna SGU serie Aa finns redovisat någon form av järnutfällningar. Nr. på kartan 1 Uttersby 2 Freberga 3 Sjöstorp 4 Stora Sundssjön 5 Slätmon, Rimforsa 6 Sjön Malgen 7 Gryts socken Lokal Kartblad Kommentarer från beskrivningar till kartbladen Aa 102 Aa 119 Aa 155 Aa 154 Aa 153 Små förekomster av järnockra eller myrmalm, blott tunna lager liggande i sand under myllagret, SSO om Uttersby, OSO om N. Freberga, Ö. Hårstorp och Sjöstorp I L.F. Rääfs beskrivning av Ydre härad har följande citat hämtats. "uti ganska många af denna orts talrika sjöar finnes järnmalm, och nästan i hvarje af våra kärr utgöres bottnen och kanterna af rikhaltig och godartade myrmalmer, som äfven i myckenhet anträffas uti och bredvid både de större och mindre vattendragen" (del 1 sid 11-12) Denna malm har använts vid såväl Sunds som Ankarsrums bruk. Uppgifter hämtade från bergsmästarerelationer utgjorde malmtäkten ur sjöar och myrar i omkringliggande trakter (Stora och lilla Sundssjön, Östra Lägern i Sunds och V:a Ryds socknar, Oppenby och Stubbarps myrmarker i Sunds socken, Fundshults myrmark i Svinhults samt några sjöar i Malexanders socken) följande: ton, ton, ton, ton. Obs ingen mer exakt referens är angiven till Rääfs skrift Järnockra finnes rikligt i den lilla torvmarken ca 1,5 km NNV om Slätmons station Sjömalm är anträffad i sjöarna Asplången, Malgen och Mörttjärn men finnes troligen i flera sjöar mot söder, dock torde den vara relativt sällsynt inom detta kartblad Ymnigt med järnockra, hopsintrad i myrmalmsliknande klumpar, i trekantigt lerfält S om höjdsiffran 60,3 S om Strand i Gryts socken 8 Sjön Glan Aa 79 Såväl i sjön Glan som i den lilla sjön Örn i Vånga socken finnes sjömalm, ehuru sannolikt ej i så stor myckenhet, att dess tillgodogörande skulle löna sig Hargsjön Halshöga Nykils socken Aa 150 Järnockra i kärret SO om Skänninge, i mossarna vid Hadelöv (V om Hulterstad), N om Stockhemmet (mellan Mjölby och Hargsjön), NO om Örberga, Kaga socken. Skragg- eller penningmalm i NO delen av mossen NV om Skolh. mellan Hargsjön och Hulterstad, i en liten mosse SV om Halshöga i Slaka socken (ett ca 0,1m tjockt lager mellan torv och grus), V om Smedsbo, Nykils socken Arkeologiska järnframställningsplatser Efter att ha undersökt var i landskapet det finns förutsättningar för malmbildning och noterat de platser där det finns dokumenterade fyndigheter är det på sin plats att utreda var det finns arkeologiska indikationer på forntida järnframställning. I tabell 2 har vi sammanställt de av oss på GAL kända arkeologiska platser där man har noterat fynd vilka kan kopplas samman med järnhantering och där någon form av kemiska analyser har gjorts. Värt att notera är att samtliga platser ligger på, eller alldeles i utkanten av östgötaslätten. Detta område är med avseende på åtminstone en av råvarorna vid järnframställning, malmen, det minst fördelaktiga. Efter att studerat den dokumentation som finns från respektive plats kan man, som framgår av fälten med kommentarer i tabellen, dra slutsatsen att det bara finns tillräckligt med bevis för järnframställning vid två platser, Järnstad och Öringe. Dessa två lokaler är de sydligast belägna av de presumtiva järnframställningsplatserna. De ligger i gränsområdet till det södra sjö- och skogsrika landskapet där de flesta dokumenterade myr- och sjömalmsförekomster är belägna. 12 UV Uppsala Rapport 2008:01. Geoarkeologisk undersökning

13 Tabell 2. Arkeologiska platser med möjlig järnhantering. Nr. på kartan Projektnamn RAÄ-nr Geografiskt läge Material analyserat 13 Tallboda Rystads sn, Järnslagg RAÄ 16 och Linköping NO Bosgård Viby sn, Mjölby SO 5,6,7 och 12 Hulje RAÄ ,246 10, 11 Pryssgården RAÄ166/167 4 Mörby RAÄ168 3 Järnstad RAÄ159 1 St. Ullevi RAÄ328 8,9 Lilla Åby RAÄ119/48 2 Öringe RAÄ332 Järnslagg Kommentar Dåligt bevarade ugnsrester. Glasiga slaggbitar bl.a. med rester av gjutjärn. Analyserad slaggbit har låga järnhalter och höga manganhalter., dvs. ej typisk reduktionsslagg men tolkad som sådan. Limonitkonkretioner funna nära ugnsresterna tolkade att inte vara råvaran vid eventuell järnframställning, istället föreslås en manganrik myr- eller sjömalm (Hjärthner-Holdar 1993:54, 98) Gravfynd, den analyserade slaggen är en typisk reduktionsslagg med höga järnhalter (Hjärthner-Holdar 1993:51). Mjölby Sjömalm Inga bevis för framställningsugnar möjligen någon form av härd. Sjömalmsprovet är manganrikt och järnfattigt. Ej acceptabelt för järnframställning (i GAL:s databas) Ö Eneby sn, Norrköping Hogstad sn, VSV Mjölby St Åby sn, mellan Mjölby o Ödeshög Myrmalm Myrmalm, sjömalm och smidesslagg Reduktionsslagg Den analyserade myrmalmen är av acceptabel kvalitet men då det endast framkommit bevis för primär- och sekundärsmide på platsen finns inga belägg för att malmen använts (Englund m.fl. 1996). Två eller möjligen tre av malmerna förefaller vara användbara för järnframställning. Finns inga kemiska bevis på att den analyserade smidesslaggen kan relateras till någon av malmerna (Larsson m.fl. 1997). Rester efter ugnar för järnframställning och en yta med smideslämningar. Reduktionsoch primärsmidesslagger analyserade samtliga med förväntad kemisk sammansättning (Englund & Larsson 1998). Linköping Smidesslagg Endast smide har bedrivits i området. Kalciumrik smidesslagg (Grandin & Englund 1999) Slaka sn, Linköping Ekeby sn, Boxhoms kommun Limonit Två limonitmalmer analyserade vilka var relativt järn- och manganrika (Wedberg 1985). Ugnväggsfragment tillsammans med reduktionsslagger påträffades på platsen. Inga totalkemiska analyser har utförts (Grandin m.fl. 2002). Flera av platserna ovan är beskrivna i mer övergripande form i flera sammanhang men i tabellen hänvisas endast till de analysrapporter från GAL där analysdata finns samlade. Järnframställning i Östergötland 13

14 Kemiska analyser av malm och slagg Resultat från totalkemiska analyser finns från åtta av de nio arkeologiska platserna associerade med järnhantering. Vid fyra av dessa platser har prover tolkade som malm samlats in och analyserat. Från Hulje finns resultat från ett prov vilket tolkats som sjömalm. Detta prov innehåller 63% SiO 2 och endast 11% Fe 2 O 3. Den analyserade myrmalmen från Pryssgården däremot innehåller 54% Fe 2 O 3 och 8% SiO 2. Två utav tre analyserade prov av myrmalm från Mörby har relativt höga järnhalter 47% respektive 52% Fe 2 O 3 medan det tredje provet av myrmalm och ett prov av sjömalm är järnfattiga, 12% respektive 17% Fe 2 O 3. Från Lilla Åby finns två prover, endast beskrivna som limonitmalmer, analyserade. Båda proverna är relativt järnrika, 33% och 37% Fe 2 O 3. Kalciumhalten i malmproverna varierar mellan 0,6% och 7% CaCO 3. Järnhalten i sjö- och myrmalmer är ofta mycket varierande men fynd av malmer funna i arkeologiska sammanhang har sällan Fe 2 O 3 som understiger 40%, vilket motsvarar 28% järn (Hjärthner-Holdar 1993). Malmer med lägre järn-kiselförhållande än Fe 2 O 3 =60% och SiO 2 =40% ska teoretiskt inte generera något metalliskt järn utan endast järn bundet som oxid i slaggen (Espelund 1999 och referenser däri). Manganhalterna i de analyserade malmproverna från de fyra lokalerna varierar mellan knappt 3% och 12% vilket är rimliga koncentrationer för denna typ av utfällningar. Manganhalterna är omvänt proportionerliga mot järnhalterna dvs lågt järninnehåll medför högt manganinnehåll, och tvärtom, i malmerna. I reduktionsprocessen i blästugnen kan mangan ersätta järnets plats vid slaggbildningen och detta förhållande har lett till att det generellt ansetts som nödvändigt eller önskvärt med ett visst manganinnehåll i malmen. Analyser av arkeologiska fynd av myrmalmer visar dock att malmer med manganhalter överstigande 10% ratats vid järnproduktionen (Hjärthner-Holdar 1993). Av de prover vilka initialt tolkades som malm har endast tre av dem tillfredställande järn-kisel förhållanden, och tillräckligt låga manganhalter, för att kunna ha använts i blästugnsprocessen. Detta är myrmalmsprovet från Pryssgården och två av myrmalmsproven från Mörby. Möjligen skulle limonitmalmerna från Lilla Åby också kunna ha accepterats dock med klart försämrat utbyte av järn. CaCO 3 -halterna i dessa prov ökar från 0,6% till ca 1,5% till ca 2% från Pryssgården (Norrköping) via Lilla Åby (Linköping) till Mörby (Mjölby). Denna trend sammanfaller väl med den regionala geologin speglande ett ökat inslag av en kalkrikare berggrund, de kambrosiluriska avlagringar, mot väster. Regionala variationer i den kemiska sammansättningen förekommer hos sjö- och myrmalmer i Skandinavien. Dessa variationer beror till största delen på skillnader i bergartssammansättning från vilken malmerna har sitt ursprung. Norska och merparten av de svenska malmerna är rika i Al 2 O 3 i jämförelse med de danska, Västjylland undantaget, och de från sydvästra Skåne, medan det omvända förhållandet gäller för CaO och P 2 O 5 (Buchwald & Wivel 1998). Den kemiska sammansättningen på den analyserade malmen från Östergötland tyder på att den bildats genom nedbrytning och utfällning av den lokala 14 UV Uppsala Rapport 2008:01. Geoarkeologisk undersökning

15 Reduktions- och primärsmidesslagger från Skandinavien Al2O3/CaO Västra Danmark Sverige och Norge Sverige Blekinge Dalarna Gästrikland Halland Norge, Hedmark Hälsingland Närke Skåne Skåne SV Småland Södermanland Uppland Västergötland Västmanland Östergötland 2 Östra Danmark och sydvästra Skåne K2O/MgO Figur 2. Regionala kemiska variationer i slagger från olika delar av Skandinavien berggrunden och/eller dess ovanliggande lösa jordtäcke. Variationer i de olika huvudelementen hos myrmalmer kan oftast också spåras i slagger som härstammar från samma produktionsplats. Tyvärr finns det inte från någon av de nio arkeologiska platserna associerade med järnhantering data från både malm och slagg. För att kunna göra en regional jämförelse av den kemiska sammansättningen hos de östgötska myrmalmerna har vi låtit de 14 analyserade reduktionsslaggerna från Järnstad få representera Östergötland (Fig 2.). Diagrammet i figur 2 bygger på SEM-analyser av ca 900 slagger och slagginneslutningar i järn från de tre länderna (Buchwald & Wivel 1998). För att utvärdera skiljelinjernas läge för de olika regionala fälten har resultat från andra studier utförda hos GAL lagts in i diagrammet. Även om enstaka analysresultat inte överensstämmer med diagrammets regionala fält verkar de utritade skiljelinjerna i stort fungera. En del av de östgötska slaggerna från Järnstad tendera att närma sig fältet vilket representerar prover från östra Danmark och sydvästra Skåne. Detta stämmer väl överens med lokalens geografiska läge nära östgötaslätten med kalciumrika och aluminiumfattiga jordar och bergarter dvs. liknande geologisk förutsättning som finns i östra Danmark och sydvästra Skåne. Det är möjligt att det finns andra ämnen, t.ex. något av spårelementen, som är Järnframställning i Östergötland 15

16 mer lämpade för geografisk särskiljning av slagger baserat på deras kemiska sammansättning. Detta är tyvärr en uppgift vilken inte ryms inom detta projekt. Kemiska analyser av tre smidesslagger från Stora Ullevi (Linköping) och en från Mörby (Mjölby) visar CaCO 3 - halter mellan 4,7% och 6,3%, vilket förefaller högt. CaCO 3 - medelvärdet hos ca 400 slagger, smidesoch reduktionsslagger, som analyserats och finns i GALs databas, är nära 2%. Dessa höga kalkhalter kan vara nedärvda från ett järn framställt ur en kalkrik malm. Man bör dock komma ihåg att kalciumet även kan härstamma från i processen tillsatt sand. Detta gäller såväl smidessprocessens vällsand som blästjärnsprocessens flussand. Slutsatser En inventering av analysdatabaser hos GAL har visat att det samlats in och analyserats prover från åtta utav nio kända arkeologiska platser vilka kan kopplas samman med järnhantering. Samtliga dessa platser ligger på eller i randen av det östgötska centrala slättlandet. Detta område bör i jämförelse med de norra och södra sjörika skogsbygderna ha sämst potential för myr- och sjömalmsbildning. En genomgång av kända malmfyndigheter i Östergötland bekräftar denna hypotes. Malmprov med för blästjärnsprocessen acceptabla järnhalter från tre olika arkeologiska platser i Östergötland; Pryssgården, Mörby och Lilla Åby har tidigare analyserats. Dessa platser ligger på eller i randen av det östgötska centrala slättlandet. Närheten till den egentliga Östgötaslätten med sina kambrosiluriska bildningar till underlag avspeglar sig i förhöjda kalkhalter i malmerna från Mörby och Lilla Åby. Dessa malmer har för övriga Sverige, undantaget sydvästra Skåne, höga kalciumhalter. Tyvärr finns det inga andra arkeologiska lämningar t.ex. ugnar eller reduktionsslagger som kan bekräfta att de analyserade malmerna används vid blästjärnsprocessen. Från endast två, Järnstad och Öringe, utav de nio platserna finns lämningar vilka direkt kan kopplas till järnframställning. Eventuellt kan även Tallboda inkluderas med indikationer på tidig järnframställning i landskapet. Från Järnstad finns rester efter ugnar för järnframställning och en yta med smideslämningar. De kemiska analyserna visar att en del av reduktionsslaggerna och primärsmidesslaggen har relativt höga kalciumhalter vilket bör härstamma från lokal kalciumrik malm. Detta är alltså den enda lokal som man kan misstänka att blästjärn producerats från en lokal malm och sedan förädlats vidare genom sekundärsmide. Höga kalciumhalter i smidesslagger från Stora Ullevi och Mörby kan möjligen också förklaras med en järnråvara vilken tillverkats från en kalkrik malm. Den kemiska sammansättningen av de analyserade proven av malm, blästugnsslagg och smidesslagg från de arkeologiska platserna, vilka alla ligger i anslutning till östgötaslätten, pekar mot en lokal malmråvara. Malm från de malmrikaste delarna av Östergötland, de sjö- och skogstäta norra och södra delarna, verkar alltså ej ha utnyttjats på platserna vid slätten. 16 UV Uppsala Rapport 2008:01. Geoarkeologisk undersökning

17 Referenser Asklund, B., Sandegren, R Beskrivning till kartbladet Gusum. Sveriges geologiska undersökningar Aa 153. Asklund, B., Ekström, G. & Assarsson, G Beskrivning till kartbladet Gusum. Sveriges geologiska undersökningar Aa 159. Blomberg, A Beskrivning till kartbladet Vadstena. Sveriges geologiska undersökningar Aa 130. Blomberg, A Beskrivning till kartbladet Boxholm. Sveriges geologiska undersökningar Aa 140. Blomberg, A Beskrivning till kartbladet Linköping. Sveriges geologiska undersökningar Aa 141. Buchwald, V.F. & Wivel, H Slag Analysis as a Method for the Characterization and Provenancing of Ancient Iron Objects. Materials Characterization 40, Carlsson, G.A Beskrivning till kartbladet Norsholm. Sveriges geologiska undersökningar Aa 79. Englund, L-E. & Larsson, L Gropschaktugnar i Järnstad en arkeologisk och analytisk studie, Stora Åby sn, RAÄ 159, Östergötland. Geoarkeologiskt Laboratorium, Analysrapport Uppsala. Englund, L-E., Hjärthner-Holdar, E. & Larsson, L Rester efter järn- och metallhantering från brons- och järnålder. Pryssgården, Östergötland, Ö. Eneby sn., RAÄ 166/167. Geoarkeologiskt Laboratorium, Analysrapport Uppsala. Espelund, A Bondejern i Norge. Med kildeskriftet til bonde og lensmann Ole Evenstad, trykt i Trondheim. Grandin, L. & Englund, L-E Smidesavfall från Stora Ullevi. Linköpings kommun. Östergötland. Geoarkeologiskt Laboratorium, Analysrapport Uppsala. Grandin, L., Englund, L-E. & Stilborg, O Järnframställning i Öringe under äldre järnålder. Arkeometallurgiska analyser. RAÄ 332, Ekeby sn, Östergötland. Geoarkeologiskt Laboratorium, Analysrapport Uppsala. Grandin, L., Andersson, D. & Willim, A Smide under järnålder i Kallerstad. Arkeometallurgiska analyser. Kallerstad 1:1, 1:4. RAÄ 397, Linköpings stad, Östergötland. Geoarkeologiskt Laboratorium, Analysrapport Uppsala. Grandin, L Järnhantering intill en boplats. Granskning av slagger och bränd lera. Intill RAÄ 330, Linköpings stad och kommun, Östergötland. Geoarkeologiskt Laboratorium, Analysrapport Uppsala. Grandin, L Slagger som inte är slagger. Okulär granskning. Östergötland, Skärkinds socken, Halleby 7:1. Geoarkeologisk undersökning. UV Uppsala Rapport 2008:02. Hjärthner-Holdar Järnets och järnmetallurgins introduktion i Sverige. Med bidrag av Peter Kresten och Anders Lindahl. Aun 16, Uppsala. Holst, N.O Beskrivning till kartbladet Möja. Sveriges geologiska undersökningar Aa 72. Järnframställning i Östergötland 17

18 18 UV Uppsala Rapport 2008:01. Geoarkeologisk undersökning Jönsson, J Beskrivning till kartbladet Motala Sveriges geologiska undersökningar Aa 102. Karlsson, V Beskrivning till kartbladet Claestorp. Sveriges geologiska undersökningar Aa 62. Karlsson, E. & Räf, E Vägen till järnåldern. RAÄ 397. Kallerstad 1:1 och 1:4. Linköpings stad och kommun. Östergötlands län. Rapport 2006:35, Arkeologisk undersökning, Östergötlands länsmuseum. Larsson, L., Hjärthner-Holdar, E. & Englund, L-E Malmer och slagg från Mörby. Östergötland, Hogstad sn., RAÄ 168. Geoarkeologiskt Laboratorium, Analysrapport Uppsala. Linnarsson, G. & Tullberg, S.A Beskrivning till kartbladet Vreta Kloster. Sveriges geologiska undersökningar Aa 83. Magnusson, N.H., Munthe, H., Rosen & Seth Beskrivning till kartbladet Mjölby. Sveriges geologiska undersökningar Aa 150. Magnusson, N. H., Ekström, G. & Lundqvist, G Beskrivning till kartbladet Strålsnäs. Sveriges geologiska undersökningar Aa 154. Nathorst, A.G Beskrivning till kartbladet Stafsjö. Sveriges geologiska undersökningar Aa 57. Nathorst, A.G Beskrivning till kartbladet Gottenvik. Sveriges geologiska undersökningar Aa 64. Naumann, E Södra och mellersta Sveriges sjö- och myrmalmer. Sveriges geologiska undersökningar C 297. Sandegren, R., Sundius, N. & Lundqvist, G Beskrivning till kartbladet Åtvidaberg. Sveriges geologiska undersökningar Aa 155. Stolpe, M Beskrivning till kartbladet Norrköping. Sveriges geologiska undersökningar Aa 71. Stolpe, M Beskrivning till kartbladet Finspång. Sveriges geologiska undersökningar Aa 82. Svedmark, E Beskrivning till kartbladet Sommenäs. Sveriges geologiska undersökningar Aa 119. Svedmark, E Beskrivning till kartbladet Svinhult. Sveriges geologiska undersökningar Aa 134. Svedmark, E Beskrivning till kartbladet Kisa. Sveriges geologiska undersökningar Aa 149. Wedberg, V Analysrapport på malm från Östergötland, Slaka sn, Lilla Åby, fornlämning 119/48. AMI rapport nr 10/1985.

19 Administrativa uppgifter Riksantikvarieämbetets dnr: Riksantikvarieämbetets projektnummer: Projektgrupp: Daniel Andersson, Anders Biwall och Lena Grandin. Järnframställning i Östergötland 19