Ett komplext metallhantverk på en boplats under yngre järnålder och tidig medeltid

Transkript

1 UV UPPSALA RAPPORT 2009:09 GEOARKEOLOGISK UNDERSÖKNING Ett komplext metallhantverk på en boplats under yngre järnålder och tidig medeltid En inblick i hantverket via avfallsmaterialet Uppland, Tillinge socken, Tillinge-Mälby 1:20 & 5:1, fornlämning 327 Lena Grandin och Ole Stilborg G A L Geoarkeologiskt Laboratorium allhantverk på en boplats under yngre järnålder och tidig medeltid

2 34 Ett komplext metallhantverk på en boplats under yngre järnålder och tidig medeltid

3 UV UPPSALA RAPPORT 2009:09 GEOARKEOLOGISK UNDERSÖKNING Ett komplext metallhantverk på en boplats under yngre järnålder och tidig medeltid En inblick i hantverket via avfallsmaterialet Uppland, Tillinge socken, Tillinge-Mälby 1:20 & 5:1, fornlämning 327 Lena Grandin och Ole Stilborg A G L Geoarkeologiskt Laboratorium Ett komplext metallhantverk på en boplats under yngre järnålder och tidig medeltid 3

4 Riksantikvarieämbetet Avdelningen för arkeologiska undersökningar UV Uppsala Portalgatan 2A Uppsala Växel: Fax: e-post: e-post: Övre figuren: Tvärsnitt på fragment av bränd och smält lera med inneslutna koppardroppar. Nedre figuren: Tvärsnitt av en smidesslagg med en koncentration av metalliskt järn Riksantikvarieämbetet UV Uppsala Rapport 2009:09 ISSN Utskrift Uppsala, Ett komplext metallhantverk på en boplats under yngre järnålder och tidig medeltid

5 Innehåll Sammanfattning... 7 Abstract... 8 Inledning... 9 Syfte och målsättning... 9 Kort om material från järnframställning och smide... 9 Järnframställning... 9 Smide... 9 Slaggtyper i korthet Smidesmetoder i urval Material och metod Keramiska analyser Metallografiska analyser Elektronmikrosondanalyser Resultat Avfallsgrop Fnr Avfallsgrop Fnr Avfallsgrop Fnr Hus Fnr Fnr Fnr Fnr Fnr Fnr Fnr Fnr Fnr Fnr Fnr Fnr Fnr Fnr Fnr Hus Fnr Hus Fnr Lager Fnr Ett komplext metallhantverk på en boplats under yngre järnålder och tidig medeltid 5

6 Lager Fnr Fnr Fnr Fnr Fnr Fnr Fnr Fnr Fnr Lager Fnr Lager Fnr Fnr Teknisk keramik Resultat av mikroskopering Resultat av den termiska analysen Diskussion Sammanfattning och utvärdering Avfallsgrop Avfallsgrop Lager Avfallsgrop Lager Hus Lager Lager Hus Hus Järnsmide Smältning av kopparlegeringar Rening av råkoppar och/eller blandning av brons Bronsgjutning och/eller koppar som dekoration Rening av metaller Koppar mer sammansatt än vid en första anblick Referenser Administrativa uppgifter Bilagor Bilaga 1. Elektronmikrosondanalyser Figurer Tabellförteckning UV Uppsala Rapport 2008:09. Geoarkeologisk undersökning

7 Sammanfattning På uppdrag av Anton Seiler, UV Uppsala, Avdelningen för arkeologiska undersökningar, Riksantikvarieämbetet har Geoarkeologiskt Laboratorium (GAL) vid samma avdelning i samarbete med Keramiska Forskningslaboratoriet (KFL) vid Lunds universitet, utfört en arkeometallurgisk undersökning av material från Tillinge-Mälby i Tillinge sn, RAÄ 327 i Uppland. Materialet kommer från en arkeologisk slutundersökning som genomfördes sommaren 2007 med anledning av ny sträckning av E18 väster om Enköping. Undersökningen hade som utgångspunkt att karaktärisera slagger och avgöra om dessa kommer från järnsmide samt att se om den smälta lera som fanns i samma kontexter hörde hemma i ett metallhantverk vilket i så fall antogs vara järnsmide. Efter hand som resultaten växte fram visade det sig att hantverket var mer komplext. I flera fall har det i denna, huvudsakligen okulära undersökning, inte varit möjligt att fastställa alla hantverk men vi belyser vilka möjligheter som finns med utgångspunkt i det undersökta materialet. Järnsmidet förefaller ha skett på flera områden, och under flera tidsperioder, i Mälby. Indikationer på annat metallhantverk i form av smältning av kopparlegeringar förefaller dock, med utgångspunkt i det granskade materialet, att ha en mer begränsad utbredning. Smidet som har skett på boplatsen i Mälby förefaller ha varit av likartad typ. Ässjan, där smidet har skett, har varit fodrad med likartad, sannolikt lokal, lera. Exakt vad smeden har tillverkat och bearbetat är inte entydigt från det granskade slaggmaterialet. Det är dock möjligt att få en inblick i en homogen process. Smeden har lämnat avfall i form av järn som är lite bearbetat men också sådant som delvis är färdigsmitt. Det senare antyder att det kan ha varit en lupp som behövt bearbetas, och inte ämnesjärn, som har varit utgångspunkten i smidet. Smeden förefaller dock ha haft god tillgång på järn eftersom en stor klump av järn/stål fanns i avfallet. Hantverket som omfattar koppar och kopparlegeringar har lämnat spår i avfallsmaterialet genom droppar i keramiskt material och insmält i slagg. Dessa spår har kunnat följas i olika riktningar och har lett oss till en tolkning där flera olika metallhantverk är möjliga ur ett tekniskt perspektiv. Bland dessa hantverksprocesser finns rening av råkoppar, blandning av koppar med t.ex. tenn för bronsgjutning, användning av koppar som dekoration eller lod tillsammans med andra metaller, gjutning av kopparlegeringar samt rening av ädlare metaller. Sådana processer är också rimliga med tanke på de tidpunkter som hantverket ägde rum och platsens förutsättningar för att bedriva flera olika typer av metallhantverk. Ett komplext metallhantverk på en boplats under yngre järnålder och tidig medeltid 7

8 Abstract On commission by Anton Seiler, UV Uppsala, The Swedish National Heritage Board, the Geoarchaeological Laboratory (GAL) has made an archaeometallurgic analysis on material from an archaeological excavation in Tillinge-Mälby, in Tillinge parish, RAÄ 327 in Uppland. The analysis was made in cooperation with the Laboratory for Ceramic Research (KFL), Lund University. Our analysis was initially focused on characterising slag samples and defining whether they are related to iron forging. Furthermore, samples of vitrified clay from the same contexts should be studied in order to see if they are related to the equal metallurgical activity. Gradually as the results came clear, a more complex metallurgic work could be identified. Our investigation, mainly based on ocular inspection, has not always been able to confirm the exact process that had created the waste material. But, we have indicated what metal activities that possibly have left this type of residues. The forging of iron seem to have been a general practice during a longer period at the settlement site from Late Iron Age to the Early Medieval, and was also operated on several places but using similar technique in a smithing hearth lined with a locally available clay. Only from the slag samples it is not feasible to interpret exactly what the blacksmith produced but it is possible to trace a homogeneous process. The blacksmith(s) had thrown away scarcely worked iron lumps, but also nearly finished items. There are indications that blacksmith started with a partly work bloom, or billet, rather than currency bars. The iron supply must have been fairly good since a large iron lump of nearly 250 g of iron and steel was left in the slag. There are also remains of copper and various copper alloys, in ceramic material as well as in slag. No detailed analytical work has been applied to this material but results from a few preliminary chemical analyses suggest several potential metallurgical activities. Among these are refining of raw copper, alloying copper with tin for bronze casting, using copper as decoration or for soldering of other metals, casting of copper alloys, and cupellation. These processes are also probable if we consider the date of the workshop and the prerequisites for this site to have access to metals and raw material. The metal supply is more obvious in several finds of various copper alloys also found at the settlement site. However, these were not considered in this study. 8 UV Uppsala Rapport 2008:09. Geoarkeologisk undersökning

9 Inledning På uppdrag av Anton Seiler, UV Uppsala, Avdelningen för arkeologiska undersökningar, Riksantikvarieämbetet har Geoarkeologiskt Laboratorium (GAL) vid samma avdelning, utfört en arkeometallurgisk undersökning av material från Mälby bytomt i Tillinge sn, RAÄ 327 i Uppland. Materialet kommer från en arkeologisk slutundersökning som genomfördes sommaren 2007 med anledning av ny sträckning av E18 väster om Enköping. Bland det omfattande fyndmaterialet finns sådant som hör till den arkeometallurgiska kategorin. Uppdragsgivaren har valt ut slagger och smält lera från några av undersökningens olika kontexter för en fördjupad granskning. Syfte och målsättning Det saknas anläggningar från metallhantverk inom den undersökta ytan varför fyndmaterialet är det enda som indikerar att ett sådant hantverk har ägt rum. GAL kommer därför att granska slaggerna för att undersöka vilken del av järnframställningens eller smidets processled som slaggen kommer ifrån och om det är möjligt att fastställa ytterligare detaljer om hur processerna har genomförts. Leran som är påverkad av höga temperaturer kommer att undersökas för att ta reda på om det är hårt bränd lerklining eller om den har haft en funktion inom järnhantverket som infodring i ugn eller smideshärd eller kommer från något annat metallhantverk. Eftersom slagger och smält lera förekommer i flera kontexter som är spridda över tid kommer vi också att jämföra fyndposter från olika platser och skilda kronologier för att se om hantverket varit likartat över tid eller om några skillnader kan urskiljas. Kort om material från järnframställning och smide Järnframställning Reduktionsslagger bildas vid reducering av malm till metall. Reduktionsslagger, dvs. slagger som uppstår vid t.ex. framställning av järn har en tämligen homogen sammansättning och visar flytstrukturer t.ex. som rinnande stearin. Ugnar med anordning för slaggtappning kan ge lättflutna tappslagger. Många ugnar har infodrats med lera vilken är bränd, delvis smält och har vanligen inblandning av reduktionsslagg. Smide Smidesprocessen kan underdelas i primärsmide (omsmältning och/eller rensning av smältan från slaggen) och sekundärsmide (tillverkning av föremål). Karaktäristiskt för plankonvexa primärsmidesskållor är att de är homogena i sammansättning. Karaktäristiskt för sekundärsmidesskållor är att de är heterogent skiktade, har innehåll av sand/grus och kol, samt att de oftast känns lättare än reduktionsslaggerna. Slagger från sekundärsmidet är genom inblandning av vällsand oftast mycket kiselrika i sina sammansättningar samt glasiga. Ett komplext metallhantverk på en boplats under yngre järnålder och tidig medeltid 9

10 Slaggtyper i korthet Reduktionsslagg: Slagg som bildas i samband med smältning av malm i ugn. Primärsmidesslagg: Slagg som i järnsmidet bildas under den inledande konsoliderings- och rensningsfasen. Sekundärsmidesslagg: Slagg som i järnsmidet bildas under uträckningsfasen och under föremålssmidet. Slagger består huvudsakligen av olivin, wüstit och glas. Vanliga inslag är också hercynit, magnetit, leucit, limonit och metalliskt järn. Olivin är ett silikatmineral med den allmänna formeln A 2 SiO 4, där A oftast är järn (fayalitisk sammansättning) men mangan, magnesium och kalcium kan förekomma i mindre mängder. Wüstit, FeO, är också ett mycket vanligt inslag i slagger från blästbruket. Om höga koncentrationer av wüstit förekommer är slaggens totala järnhalt vanligtvis också hög. Smidesmetoder i urval Vällning: Sammanfogning av järnstycken genom smidning. Som hjälpmedel kan användas t ex vällsand, huvudsakligen kvartssand. Vällsömmar är mer eller mindre synliga sömmar mellan järnstycken som vällts samman. Härdning: Upphettning av stål med en påföljande snabb avkylning i t.ex. vatten. Den bildade strukturen kallas martensit. Den är hård och spröd utom vid låga kolhalter. Martensitomvandlingen är i stora delar inte tidsbunden utan mängden bildad martensit beror, för en given sammansättning, istället på den temperatur till vilken kylningen skett. Anlöpning: Värmebehandling av härdat stål för att förändra dess hållfasthetsegenskaper. Anlöpning innebär att stålets sprödhet minskar men att dess seghet ökar. Material och metod Materialet utgörs av totalt 30 utvalda fyndposter som basregistrerats som järnslagg respektive smält lera (Tabell 1). De flesta kommer från hus 24 (Fig. 1) som är daterat till 1100 /1200-tal. Två andra hus väster om hus 24, nr 25 och nr 51, är daterade till 1200-/1300-tal. Från vart och ett av dessa finns en fyndpost. Tre avfallsgropar har också bidragit med varsin fyndpost. Avfallsgrop 75 (1000 /1200-tal) ligger i anslutning till hus 24. Nordöst därom undersöktes avfallsgropar 78 och 79, båda daterade till yngre järnålder till äldre medeltid. Kring dessa finns smält lera från lager 5348 och med samma dateringsintervall. Ett fåtal fyndposter av lera från lager 87 vid läget för hus 21 intill A78 och A79 har också granskats. Ett fjärde lager, 17530, är lokaliserat intill hus 24 och med samma datering som detta. Härifrån finns flera fyndposter av framförallt smält lera. Samtliga fyndposter har granskats okulärt och en förenklad specialregistrering har gjorts. I denna beskrivs materialets form i plan och profil, dess färg, glans och struktur samt materialinnehåll. Eventuella avtryck noteras liksom om fyndet är magnetiskt eller ej för att ta reda på om det innehåller metalliskt järn. Befintliga brottytor används så långt 10 UV Uppsala Rapport 2008:09. Geoarkeologisk undersökning

11 som möjligt för att få mer information om materialets karaktär. Enstaka fynd kommer också att delas för att få en större snittyta som kan bidra med ytterligare kunskap om materialtyp och detaljer i dess uppbyggnad. Dessa snittade ytor granskas under stereolupp. Som komplement görs också några enstaka keramiska analyser för att i mer detalj kunna avgöra lerans materialsammansättning och hur den påverkas av höga temperaturer. De keramiska analyserna görs av Ole Stilborg vid Keramiska Forskningslaboratoriet vid Lunds universitet. Figur 1. Plan över undersökningsområdet tillhandahållen av uppdragsgivaren. Anläggningar och lager varifrån fynd har undersökts är markerade. Lager 87 har något ljusare färg för att kunna särskilja det från lagren 5348 och inom samma område. Keramiska analyser Av det stora materialet av förglasade och sintrade fragment som har framkommit i olika koncentrationer på platsen har fem prover valts ut till en närmare analys. Tre av dessa är fragment som utifrån formen kan bestämmas som delar av kanten på lerfodringen till en ässja. Som materialjämförelse har ett prov av bränd lera från samma plats ingått i analysen. En yta på varje prov har polerats och undersökts i ett binokulärt mikroskop vid förstoringar upp till X40. Provet av bränd lera har dessutom genomgått en termisk analys omfattande TCT och sintringstest främst för att fastslå lerans bränningsegenskaper. Ett komplext metallhantverk på en boplats under yngre järnålder och tidig medeltid 11

12 Genom att bränna redan brända keramiska fragment i hundra graders steg upp till 1000 C och registrera färgutvecklingen med Munsell Soil Color Chart, kan den ursprungliga bränningstemperaturen bestämmas med ca. 100 C noggrannhet Thermal Colour Test (TCT) (Hulthén 1976). När den ursprungliga bränningstemperaturen överskrids resulterar detta i en tydlig ändring av den ursprungliga färgen. Bränningstemperaturen har då legat mellan den senaste avläsningen av en oförändrad färg och avläsningen då en färgförändring har inträdd. Metallografiska analyser I samband med den okulära genomgången noterades en del detaljer och metallförekomster som behövde undersökas ytterligare för att få bättre kunskap om metallhantverket. Därför valdes ett fåtal prover ut för granskning i mikroskop och översiktliga kemiska analyser. De tre utvalda proven gjöts in i plast och slipades och polerades för att kunna undersökas med hjälp av metallografiska analyser. Vid dessa analyser får man en första inblick i metallens sammansättning. Undersökningarna genomförs i ett Zeiss Axioskop 40A polarisationsmikroskop med tillhörande kamerautrustning. Elektronmikrosondanalyser Tre prover analyserades kemiskt med hjälp av elektronmikrosond med instrumentet Cameca SX100 vid Institutionen för geovetenskaper, Uppsala universitet, av Hans Harryson efter instruktioner av Lena Grandin. Metoden innebär att en elektronstråle fokuseras på önskad punkt (områden ned till 2µm i diameter kan analyseras). Den reflekterade röntgenstrålningen relateras till ett referensprov med känd sammansättning. På detta sätt får man kvantitativa data över sammansättningen av de olika komponenterna i materialet. Vid analyserna finns möjlighet att använda olika programrutiner beroende vad som analyseras. Speciella analysrutiner har utarbetats för bl.a. kopparlegeringar för att kunna analysera både de ingående huvudelementen och spårelementen. Målet med den nu genomförda analysen var att få en snabb överblick om materialet är koppar eller kopparlegering och i så fall vilka ämnen som ingår. Om bly förekommer är det i form av segregerade droppar. Dessa är vanligen mycket små mindre än analyspunkten men en kvalitativ analys gjordes i flera fall för att konstatera att det är bly i de droppar som ser ut att vara det. Resultat Inledningsvis presenteras detaljerade resultat för varje fyndpost i korthet. Det fåtal fyndnummer som har analyserats ytterligare beskrivs också något mer detaljerat. Den tekniska keramiken som har undersökts av Ole Stilborg mer detaljerat presenteras i ett sammanhållet stycke. I nästa kapitel sammanställs och kommenteras resultaten för varje anläggning. I samband med tolkningen visas också några foton som illustrerar de olika fyndkategorier som förekommer i materialet. 12 UV Uppsala Rapport 2008:09. Geoarkeologisk undersökning

13 Avfallsgrop 75 Fnr 2962 Vikt 80 g, 2 fragment. Ett större, grått, oregelbundet fragment. Mycket poröst på ytan och även i tvärsnitt. Ett mindre fragment, oregelbundet med grönsvart glasig yta runt om. Lätt. I snitt innehåller detta stycke smält kiselrikt material av varierande kornstorlek med blåsvartglasiga ytor. Ingen tydlig slagg förekommer, däremot en droppe ca 1 mm stor av metalliskt järn. Fyndposten innehåller keramiskt material som är mer eller mindre påverkat av höga temperaturer men ingen egentlig slagg har observerats. Avfallsgrop 78 Fnr 1846 Vikt 101 g, 1 fragment. Fragment av troligen ursprungligen cirkelformad smidesskålla. Den är tämligen plan i överytan men har en svagt konvex botten. Dess tjocklek är någon centimeter. Svagt magnetisk på överytan. Gråbrun. I snitt framträder en relativt homogen, grå slagg. I stereolupp visar sig dock ljusare fläckar som antyder att slaggen är relativt kiselrik (en glasfas). Slaggen innehåller för ögat nätt och jämnt synliga ljusa metalldroppar som troligen är järn. Mest utmärkande är dock den ca 3 mm stora droppen av röd kopparlegering som finns insmält i styckets ytterkant. I flera hålrum finns också sekundära kopparmineraliseringar. Metalldroppen (Fig. 9 11) och slaggen intill har undersökts mer detaljerat. I mikroskop framträder en ljust röd metall/legering i droppen. Kemiska analyser (Bilaga 1) visar att metallen är koppar med spårhalter av antimon. Den innehåller också en del små droppar i varierad storlek upp till ca 70 mikrometer. Dropparna är koncentrerade till vissa områden i ett mönster som antyder att de följer korngränser i metallen. Kvalitativa analyser visar att de minsta dropparna är bly men bland de större finns de som innehåller sulfider med ett innehåll av koppar och järn. Runt de små blydropparna finns små zoner där kopparlegeringen har förhöjda halter av antimon (knappt 4 %) och tenn (0,4 %), dvs. i dessa mikroskopiska områden är legeringen en antimonbrons. I slaggen, nära den stora kopparrika droppen finns metalldroppar av liknande sammansättning som i den stora droppen. Intill droppen finns också ett område med svagt gulaktig färg som är en järnrik sulfid med kopparinnehåll. Den omgivande slaggen är huvudsakligen homogen i sin uppbyggnad och består av olivin (zonerad) som är sammanväxt med en glasfas (eventuellt nära leucit i sammansättning) och dendritisk wüstit. En analys (Bilaga 1) av de två siliaktrika faserna kan inte påvisa någon koppar i dessa. Lokalt, nära botten, finns insmält kvartsrikt material (från botten av härd?). Närmare överytan finns lokalt några tunna zoner av magnetit. I slaggen finns även metalldroppar fördelade. Dessa är av flera olika sammansättningar. En del är ljusa och homogena (Fig. 9) och liknar metalliskt järn men kemiska analyser visar att dessa, förutom järn, också Ett komplext metallhantverk på en boplats under yngre järnålder och tidig medeltid 13

14 innehåller knappt 8 viktsprocent koppar. Andra har en svagt röd ton och har sannolikt högre kopparhalt, men dessa är inte analyserade. Ytterligare andra metalldroppar är heterogent uppbyggda och består av minst två faser där den ena är svagt röd i färgen och den andra mörkare grå (Fig. 10). Analyser (Bilaga 1) av den röda fasen visar en bronssammansättning med knappt 4 % tenn och även innehåll av järn. Den grå fasen är en oxid med innehåll av koppar och järn. Kommentar: Slaggen är i sin uppbyggnad lik en homogen smidesslagg. Förekomsten av metalldroppar av något varierande sammansättning indikerar dock annan verksamhet. Koppar dominerar i den stora metalldroppen men lokalt innehåller den små mängder av både antimon och tenn. Dessa ämnen återkommer även i de mikrometerstora dropparna i slaggen, men i något annorlunda proportioner. Dessutom förekommer metalldroppar som domineras av järn, med ett lägre kopparinnehåll. Avfallsgrop 79 Fnr 1978 Vikt 2390 g, 20 fragment. Blandat material förekommer i fyndposten. 1) delar av smidesskållor (större än i Fnr 1846). Den största slaggen är fragment av smidesskålla mm i plan och 50 mm som tjockast. Hög densitet. Plankonvex. Saknar bottenbeläggning och glasiga ytor. I snitt är den en mycket homogent uppbyggd slagg med inneslutna kolstycken. Endast ett fåtal mycket små droppar av metalliskt järn finns i dess övre halva. En mindre slaggskålla är tunnare och planare. I snitt är den homogent uppbyggd med extremt små droppar av metalliskt järn fördelade i hela snittytan. I ytterkanten och i hålrum nära kanten finns gröna formationer som är sekundärt bildade kopparmineral. I något hålrum finns också gröna kulor som eventuellt kan innehålla kopparlegering. Mot en kant finns en bit av keramiskt material som förefaller vara hopsmält snarare än fastkittad med slaggen. I denna dominerar kiselrikt material som innehåller små, ljust gulröda metalldroppar, dvs. troligen en kopparlegering med relativt låg kopparhalt. 2) Bränd och smält lera med väldefinierade kanter. Ett större stycke av dessa har delats och i snitt framträder en tydligt flerskiktad yta. Längs en kant finns ett skikt av mörkt gråbränd lera som övergår till ett skikt av röd-gråbränd lera, därefter ljust grå, sedan lilabränd lera. Efter detta skikt följer ett av ljust smält lera och sedan svartglasigt och en tunn rödglaserad film. Kvartskorn förekommer i samtliga skikt. I det svartglasiga skiktet finns en 6 4 mm stor droppe av ljust röd kopparlegering. Denna har analyserats ytterligare. I mikroskop framträder en homogen ljust röd metall/legering. Vid elektronmikrosondanalyserna (Bilaga 1) framträder också tydliga, men små, blydroppar. Dessa och en lokal korrosion, följer ett mönster som indikerar metallens kornkontakter. Kemiska analyser av den dominerande metallen visar att den är ren koppar. Analyser har också gjorts av den diffusa zon som finns runt 14 UV Uppsala Rapport 2008:09. Geoarkeologisk undersökning

15 många av blydropparna. Denna zon är brons med innehåll av antimon (ca 6 %) och tenn (ca 0,6 %). 3) Smälta bitar med rödglaserad yta. Ett snitt genom en av dessa visar en diffus skiktning från gråbränd lera på en kant via smält ljus lera med osmälta kvartskorn, till smält rödfärgad lera med hålrum som innehåller sekundärt bildade kopparmineral i kanterna till svartglasigt och slaggliknande på motstående kant. Detta svarta område är späckat med små ljust gula metalldroppar, troligen någon kopparfattig kopparlegering. Ett utsnitt vid det svarta området har undersökts mer detaljerat. I mikroskop framträder ännu fler droppar och här visar det sig att den iakttagelse om färg som gjorts med blotta ögat inte riktigt stämmer. Dessa droppar förefaller ha samma färg som den stora i det större stycket. Kemiska analyser (Bilaga 1) visar att de mycket riktigt är ren koppar. Dropparna här varierar i storlek från några mikrometer till ca 100 mikrometer, i extremfall ca 200 mikrometer i diameter. Runt dropparna finns finkornig slagg som består av tunna olivinlameller, finkorniga magnetitkristaller och en glasfas samt enstaka grövre magnetitkristaller. Analyser av de silikatrika faserna visar att även dessa innehåller koppar, så mycket som 19 % kopparoxid. Även de kristaller som okulärt är magnetit innehåller koppar (knappt 5 % kopparoxid). Tillsammans med dessa silikat- och oxidfaser finns ytterligare ett oxidmineral i form av långsmala kristaller av tennoxid. Ett prov av teknisk keramik har också analyserats i detalj (se nedan). Kommentar: Den stora metalldroppen är huvudsakligen koppar med litet blyinnehåll. Här finns dock mikroskopiska avvikelser med förhöjda halter av antimon, på liknande sätt som i den stora metalldroppen i Fnr I det andra keramiska provet med en tunn smält zon av metalldroppar är det också koppar som dominerar. I de få analyser som är gjorda innehåller metalldropparna endast koppar. En intressant detalj utöver detta är de kristaller av tennoxid som finns runt dropparna. Möjligen är denna tillsatt för att blandas med kopparen till brons. I så fall finns här tecken på att gjutaren lokalt har blandat sin egen bronssammansättning. De mikroskopiska förekomsterna av tenn och/eller antimon i någon av de större metalldropparna, i Fnr 1978 såväl som i Fnr 1846, antyder också att det har funnits tillgång på dessa ämnen. I det fallet är det dock svårare att avgöra om det är tillsatta rena råvaror eller en effekt av omsmältning av material av varierad sammansättning där en liten andel brons har blandats med i huvudsak ren koppar. Hus 24 Fnr 2573 Vikt 240 g, 1 fragment. Fragment av troligen cirkelformad slagg. Plankonvex. Rostbrun till grå. Trögfluten. Omagnetisk. Troligen homogen (saknar glasiga delar). Ej beläggning på bottenyta. I snitt framträder en homogent uppbyggd slagg med inneslutna kolstycken. Ett komplext metallhantverk på en boplats under yngre järnålder och tidig medeltid 15

16 Fnr 2663 Vikt 1685 g, 11 fragment. Flera fragment av liknande typ. Bland annat två större fragment av skållor. Den minsta av dessa har en diameter på ca 80 mm, 30 mm tjock. Gråbrun. Trögfluten. Utan bottenbeläggning. Kolavtryck, omagnetisk, plankonvex. Den större har en diameter på ca 115 mm. Tjocklek ca 40 mm. Plankonvex, trögfluten. Grå. Kolavtryck överst. Saknar bottenbeläggning. Omagnetisk. I snitt ses homogen slagg dominera men centralt finns en mycket stor ansamling, eller lager, av svampigt metalliskt järn, vilket inte kunde förväntas med tanke på att stycket är omagnetiskt på ytan. Fnr 2687 Vikt 906 g, 4 fragment. En större slagg, ca halv smidesskålla med diameter på ca 120 mm. Plankonvex till konvex-konvex. Cirka 45 mm tjock. Trögfluten. Saknar bottenbeläggning. Kolavtryck. Troligen homogen (inga glasiga ytor). I snitt framträder en slagg som är homogen i sammansättning. Den är diffust skiktad i fråga om porförekomst. Troligen är slaggen olivinrik och grovkornig. I nedre delarna finn enstaka små och få droppar av metalliskt järn. Tre mindre fragment av troligen samma material förekommer också. Fnr 2692 Vikt 1065 g, 120 fragment. Huvudsakligen förekommer samma material som i Fnr 2969 men i mindre fragment. Ett noterbart fragment är möjlig mynningsdel till degel med en grönglaserade del med en möjlig metalldroppe på insidan. Fnr 2693 Vikt 1270 g, 50 fragment. Flera fragment av olika materialtyper. Mestadels slagg. Ett större fragment är troligen del av smidesskålla med sandigt-grusigt bottenskikt och glasig överyta. Denna skålla har delats. Den är troligen homogen i slaggsammansättning, olivinrik, men något skiktad i fråga om porförekomst. I nedre delen finns en droppe av metalliskt järn, ca 8 3 mm stor och centralt finns mindre ansamlingar av svampigt metalliskt järn. Ett platt fragment är glasigt, relativt lätt men troligen ändå slagg. Detta framkommer också vid delning där nedre delen utgörs av homogen slagg som följs av slagg blandat med delvis smält blåglasig massa och innehåller enstaka små droppar av metalliskt järn. Ett fragment med rödbränd sida och en glasig sida är troligen del av infodring. Fnr 2694 Vikt 1370 g, 42 fragment. Material av varierande karaktär ingår i fyndposten. Flera är oregelbundna relativt lätta bitar med åtminstone någon sida glasig 16 UV Uppsala Rapport 2008:09. Geoarkeologisk undersökning

17 (troligen ej slagg). Några oregelbundna är tyngre utan specifika drag men troligen slagg. Enstaka är magnetiska, rostiga klumpar (troligen järn?). En av dessa har delats och uppvisar ett innehåll av något kompakterat metalliskt järn som är omgivet av slagg och kolstycken. En bit utgörs av rödbränd och smält lera, troligen infodring. Bland de smälta bitarna som delats finns en som innehåller successiv övergång från bränd till smält lera. Andra är mer komplexa former av blågrönglasiga bildningar där någon enstaka också innehåller slagg och små droppar av metalliskt järn. Fnr 2769 Vikt 56 g, 1 fragment. Ett relativt plant fragment, ca 15 mm tjockt. Grått, homogent i snitt. Trögfluten, relativt tung. Svagt magnetisk i botten. Saknar bottenbeläggning. Del av smidesskålla. Fnr 2842 Vikt 334 g, 2 fragment. Två fragment av plankonvexa smidesskållor. Grå, troligen homogena, relativt tunga. Omagnetiska. Liknar övriga från hus 24. Fnr 2845 Vikt 271 g, 3 fragment. Tre fragment av smidesskållor. Troligen homogena. En liknar de homogena i Fnr 2842, en är mer lik Fnr 2693 med sandigt bottenskikt och glasig överyta. Fnr 2882 Vikt g, 100 fragment. Fyndposten innehåller en stor mängd material, men det mesta är fragmentariskt. En stor del är av samma kategori som i Fnr Här finns också avvikande exempel med rödbränd och smält lera. Ett prov av teknisk keramik har också analyserats i detalj (se nedan). Två slagger har också delats. Båda är homogent uppbyggda. En av dem innehåller små mängder svampigt metalliskt järn i botten. En cirkelformad klump består av blandning av slagg, kolstycken och svampigt järn. Fnr 2960 Ett fragment ur en större fyndpost. Fragmentet, ca 9 mm tjockt, utgörs av keramiskt material som är rödbränt i ena halvan av tjockleken och smält i den andra. På den smälta sidan förekommer ett tunt skikt av avvikande material som sannolikt också är smält. På denna yta förekommer enstaka grå, mycket små droppar som eventuellt är metall. Ett komplext metallhantverk på en boplats under yngre järnålder och tidig medeltid 17

18 Fnr 2966 Vikt 335 g, 50 fragment. Fynposten innehåller samma materialkategorier som Fnr 2969 men huvudsakligen lera. Ett urval av lerklumparna har delats. Dessa består av olika blå-grönt glasiga, sintrade och lägre brända zoner. Någon enstaka innehåller slagg men metalliskt järn, eller annan metall, har inte observerats. Fnr 2969 Vikt 1878 g, 100 fragment. Inom fyndposten finns flera typer av material. Mest förekommer oregelbundna lätta bitar som delvis är smälta. Dessa är sannolikt mest lera. Enstaka bitar är tyngre och kan innehålla slagg. De olika material som finns i denna fyndpost återkommer i flera andra poster men i delvis andra proportioner. Ett fragment med ca 10 mm tjocklek är del av smidesskålla med glasig överyta. I snitt uppvisar den en huvudsakligen homogen och tät slagg. Botten är något porös och i övre delen är slaggen hopsmält med en kiselrik blåglasig massa med enstaka osmälta kvartskorn. Inget metalliskt järn syns i snittet. Dessutom förekommer enstaka magnetiska klumpar. En av dem är ett långsmalt stycke mm med något förtjockade kortändar av slagg. I tvärsnitt framträder en oval kärna av metalliskt järn som är omgiven av glasig slagg. Järnet är hopvikt, men inte hopsmitt av ca 2 4 mm tjockt järnbleck med slagginneslutningar. En annan magnetisk klump, som inte delats, är sannolikt ett järnbleck som är snett hopvikt, eller något vridet. Fnr 2972 Vikt 1465 g, 80 fragment. Samma material som i Fnr 2969 men i mindre fragment. Fnr 2975 Vikt 113 g, 23 fragment. Samma material som i Fnr 2969 men i mindre fragment. Ett urval av lerklumparna har delats. Dessa består av olika blå-grönt glasiga, sintrade och lägre brända zoner. Någon enstaka innehåller slagg men metalliskt järn, eller annan metall, har inte observerats. Hus 25 Fnr 2587 Vikt 1469 g, 1 fragment. Fyndposten utgörs av en nästan hel smidesskålla. Diameter mm. Plan-konvex med en central upphöjning på överytan. Tjocklek ca 80 mm. Trögfluten slagg. Eventuellt lerigt bottenskikt. Glasig överyta och glasiga kanter. Rostigt vid central påbyggnad. Omagnetisk. I tvärsnitt framträder en relativt homogent uppbyggd slagg utan tydliga skiktningar. Dock förekommer små oregelbundna variationer i slaggens sammansättning (ljusare-mörkare) i form av slaggdroppar i en 18 UV Uppsala Rapport 2008:09. Geoarkeologisk undersökning

19 större slaggvolym. I botten finns ett tunt skikt av lera. Enstaka droppar av metalliskt järn ca 2 mm stora i slaggens nedre del. Den centrala överbyggnaden utgörs främst av sekundärt fastkittat material. Den lokalt glasiga överytan utgörs av kiselrik slagg. Hus 51 Fnr 1911 Vikt 62 g, 1 fragment. Oregelbundet fragment. Lätt, poröst, mestadels matt grå, lokalt svagt röd, men inte glasig. Smält lera. I snitt framträder ett stycke uppbyggt av flera skikt/fragment av bränd lera som är temperaturpåverkad i olika utsträckning men inte glasigt. Vare sig slagg eller metall finns i fragmentet. Lager 5348 Fnr 2591 Vikt 225 g, 1 fragment. Stycket är relativt tungt och oregelbundet i formen, gråbrunt och med kolavtryck. Det är trögflutet och omagnetiskt, och saknar glasiga ytor. Dess tyngd gör att det sannolikt är en slagg men delar av dess ytterformer saknar drag som är specifika för slagg. För att undersöka detta ytterligare delades stycket och i snitt framträder en homogent uppbyggd slagg utan synligt metallinnehåll. Lager Fnr 1860 Vikt 1626 g, 60 fragment. I fyndposten ingår blandat material. Här finns dels lättare och porösare material som i Fnr 2969, dels fragment av slagger som troligen är delar av skållor med liten diameter. De har glasiga överytor men är i övrigt homogena. I fyndposten förekommer också två bitar av glimmerskiffer. En liten smidesskålla har delats. Denna är uppbyggd av en relativt homogen slagg men är diffust skiktad vad gäller slaggens sammansättning. I botten finns mörkare (sannolikt wüstitrikare) slagg och högre upp ljusare (olivinrikare) slagg. I den övre delen finns ett lager med större hålrum. Kring detta finns ansamlingar av metalliskt järn i form av en ca 5 mm stor ihålig droppe. Överst finns ett tunt skikt av blåglasigt material. Fnr 1861 Vikt 298 g, 8 fragment. De små fragmenten är av samma typ av smält lera som Fnr Dessutom förekommer ett större fragment som även innehåller slagg. Fnr 1867 Vikt 79 g, 1 fragment. Ett komplext metallhantverk på en boplats under yngre järnålder och tidig medeltid 19

20 Ett litet fragment av en plan och platt slagg. Den är trögfluten, omagnetisk och homogen. Den saknar glasig överyta och skiljer sig därmed från andra slagger från lagret. Fnr 2601 Vikt 848 g, 13 fragment. Det mesta av materialet är av samma karaktär som i Fnr Dessutom förekommer ett magnetiskt fragment. Några av de smälta lerfragmenten har delats. I snitt framträder en blå-grönglasig massa, i vissa tillsammans med slagg och/eller droppar av metalliskt järn. Fnr 2702 Vikt 460 g, 20 fragment. Materialet är av samma karaktär som i Fnr Slaggerna är tydligt glasiga på överytan, vilket skiljer dem från slaggerna från hus 24. En slagg som delats har varierad sammansättning men variationen är kontinuerlig och oregelbunden, dvs. inga tydliga skiktningar. Den innehåller millimeterstora droppar av metalliskt järn. Fnr 2840 Vikt 1745 g, 20 fragment. I fyndet ingår blandat material av samma karaktär som i Fnr Bland annat finns en magnetisk rostig klump och bitar av smält lera. Några av dessa har delats. I snitt framträder en blå-grönglasig massa, i vissa tillsammans med slagg och/eller droppar av metalliskt järn. Fnr 2846 Vikt 1872 g, 10 fragment. Fyndposten innehåller huvudsakligen delar av små slaggskållor. I förhållande till sin utbredning i plan är de tämligen tjocka. Lokalt är de magnetiska och har relativt hög densitet. De har plan överyta och konvex botten. Några av dem har glasig överyta. Eventuellt förekommer ett tunt bottenskikt av sand på enstaka. Två av dem är något mer intakta. Den ena är drygt en halv smidesskålla med en diameter på ca 90 mm och tjocklek på ca 30 mm. I snitt framträder ett tunt insmält bottenskikt av sandigt-grusigt material. Över detta finns en homogent uppbyggd slagg, troligen olivindominerad. I nedre halvan finns även i en ihålig droppe av metalliskt järn ca 10 mm stor samt flera mindre järndroppar. Överst, främst i centrala delar finns korn av kvarts och fältspat (sandgrus) som delvis är smälta och lokalt formar en blåglasig hinna. Ett annat stycke är en cirkelformad skålla, 80 mm i diameter och 30 mm tjock. I delat snitt framträder dock inte den förväntade slaggen. I stället finns mestadels metalliskt järn. I ytterkanten finns fastkittat rostbrunt material. Några millimeter innanför detta finns en svart zon av korroderat metalliskt järn och innanför denna en ansamling av bevarat metalliskt järn i oregelbundna ytor upp till 20 8 mm stora. I kärnan finns ett oregelbundet hålrum. I stereolupp kan man se på enstaka ytor att järnet är selektivt korroderat och bildar en textur med nålar och rundade korngränser av järn i rost. Detta är karaktäristiskt för cementit i perlit, 20 UV Uppsala Rapport 2008:09. Geoarkeologisk undersökning

21 dvs. ett hårt kolstål. Stycket är ej bearbetat eller endast lite bearbetat metalliskt järn som i kärnan ser sprött ut. Möjligen har detta järn/stål varit svårt att slå ihop. Fnr 2963 Vikt 765 g, 60 fragment. Många små oregelbundna fragment som är porösa eller glasiga och genomgående tämligen lätta. Huvudsakligen utgörs de av smält lera. Ett fragment är magnetiskt i ett område och kan innehålla metalliskt järn. Fnr 2964 Vikt 2300 g, 100 fragment. Materialet är av samma kategori som i Fnr Här finns också ett större relativt platt fragment som har bränd lera på en sida. Ett prov av teknisk keramik har också analyserats i detalj (se nedan). Två bitar ur fyndposten har delats. En av dem är en oregelbunden slagg som i snitt huvudsakligen utgörs av homogen slagg men inslag av grusigt/stenigt material, delvis smält och järndroppar, någon millimeter stora, finns också. Det andra stycket är keramiskt material. I snitt är det poröst och utgörs av en blåsvartglasig massa med tunna filmer av metalliskt järn. Lager Fnr 2579 Vikt 194 g, 2 fragment. De två fragmenten är oregelbundna i formen, relativt tunga och matt grå. De är trögflutna och svagt magnetiska på en yta. Troligen är de slagg men saknar yttre karaktäristiska drag. En av dem har delats och i snitt framträder en homogent uppbyggd slagg. Ingen metall kan observeras. Lager 87 Fnr 1868 Ett fragment ur en större fyndpost har undersökts. Fragmentet utgörs av keramiskt material med en bränd och en smält sida som är i det närmaste plana och parallella. Total tjocklek är ca 20 mm. Övergången mellan de båda sidorna är rundad och mynningsliknande. I tvärsnittet finns enstaka ärggröna droppar. Någon enstaka finns också på den smälta ytan. Här förekommer också små gråsvarta droppar betydligt mindre än 1 mm. Fnr 1932 Ett fragment ur en större fyndpost har undersökts. Fragmentet är ca mm tjockt och är svagt böjt och utgörs av keramiskt material med bränd lera på yttre delen och smält på inre. Den inre täcks av en rödglaserad sida med flera ärggröna droppar, upp till ca 2 mm stora. Ett komplext metallhantverk på en boplats under yngre järnålder och tidig medeltid 21

22 Teknisk keramik Resultat av mikroskopering Mikroskoperingen av de polerade ytorna visade på att provmaterialet omfattar minst tre olika leror. De fördelar sig som följer: Fin lera Ett 6,5 4,5 2 cm stort fragment med 0,5 1 cm tjock rundad kant på ena kortsidan påträffat i Fnr 2964 (lager 17530) härrör från en ässjefodring. Den ojämna, gropiga men som helhet plana insidan är förglasad. Den mörka färgen på de sintrade inre delarna av fragmentet tyder på en reducerande atmosfär med en liten zon längst bort från insidan och den rundade kanten som är oxiderad. Det finns få och små blåsor i den sintrade-förglasade delen. Godset består av en fin, sorterad, siltrik lera (max. korn. 1 mm) med små lerklumpar och ljus-gula sliror som tyder på kalkhaltighet (Fig. 2). De ljusa kalkkoncentrationerna i den sintrade inre zonen (0,5 2 cm bred) verkar inte mera sintrade än det omgivande godset och tycks således inte ha haft någon flussande effekt på godset. Figur 2. Mikroskopfoto av polerad brottyta på kantfragment av ässjefodring från Fnr 2964 (lager 17530). Kanten är i övre delen av bilden och den förglasade insidan på högra sidan av fragmentet. Mellangrov lera Proven från Fnr 2882 (hus 24) omfattar ett 6,5 3,5 2,5 cm stort fragment från kanten av en ässjefodring såväl som ett mindre fragment (4,5 2,5 1,2 cm). Den förglasade insidan på det större fragmentet är kraftigt deformerad och en del har börjat lossna och skrida ner mot botten av ässjan. Sintring under reducerande förhållande präglar hela resten av tjockleken på det största fragmentet medan det finns en tunn oxiderad zon ytterst på den mindre biten. Fragmenten består av vad som förefaller vara samma gods - en mellangrov-grov, osorterad sandig lera med max. korn på 2 3 mm (Fig. 3). Det finns inga synliga sliror eller klumpar som i ovannämnda gods. De sintrade och förglasade delarna har ganska många och stora blåsor (Fig. 4). 22 UV Uppsala Rapport 2008:09. Geoarkeologisk undersökning

23 Figur 3. Mikroskopfoto av polerad brottyta på kantfragment av ässjefodring från Fnr 2882 (hus 24). Kanten är i övre delen av bilden och den förglasade insidan på vänstra sidan av fragmentet. Figur 4. Samma bild som i föregående figur men med markering av de största blåsorna i godset. Lägg speciellt märke till de avlånga, snedställda blåsorna i mitten, som sannolikt uppkommit i samband med insidans deformering. Till denna grupp hör även det mindre fragmentet (3 3 1,5 cm) från Fnr Även här är den förglasade insidan ojämn, hela tjockleken reducerad och sintrad samt präglad av många och ganska stora blåsor (Fig. 5). Grov lera Fragmentet från Fnr 1978 (A79) är cm stort varav tjockleken utgörs av en bred kant, som har avgränsat ässjan. I profil ser fragmentet ut att bestå av två lager. Båda består emellertid av samma grova, sorterade, finsandrika (max. korn. 1 mm) lera (Fig. 6). Denna leran avviker klart från den mellangrova såväl med hänsyn till mängden Ett komplext metallhantverk på en boplats under yngre järnålder och tidig medeltid 23

24 finsand som med hänsyn till sorteringen. Den förglasade, svarta kanten och insidan av fragmentet är tydligt missfärgade i rött och gult av kopparoxider och ca 1 cm in från såväl kantens ovansida som fodringens insida finns ett 4 mm stort koppar/bronskorn inbäddat. Figur 5. Mikroskopfoto av polerad brottyta på andra fragmentet av ässjefodring från Fnr 2964 (lager 17530). Figur 6. Mikroskopfoto av polerad brottyta på kantfragment av ässjefodring från Fnr 1978 (A79). Kanten är i övre delen av bilden och den förglasade insidan på vänstra sidan av fragmentet. Gulmetalldroppen syns i mitten nära bildens topp. Det inre av de två lagren är förglasat/sintrat med ganska låg blåsighet, medan det yttre lagret är sintrat/hårt bränt i reducerandeövergående till oxiderande atmosfär längst ut. Det finns ingen gammal funktionsyta mellan de två lagren och metalldroppen ligger inte heller mellan de två lagren, men inbäddad i det inre. Det mest sannolika är därför att lageruppdelningen är en funktion av temperaturgradienten från insidan utåt. Den hårdast brända delen framstår som ett eget lager. 24 UV Uppsala Rapport 2008:09. Geoarkeologisk undersökning

25 Den brända leran Fragmentet från Fnr 2701 (SL13000) består av en siltrik mellanlera med två sliror av något grövre, sandig lera. Den maximala kornstorleken är 2 mm (Fig. 7). Fragmentet reagerar inte på treprocentig HCl och det finns inga ljusa sliror eller rosa bränningsfärg som antyder kalkhalt. Lerkvaliteten kan emellertid bäst jämföras med proven av mellangrov lera. Figur7. Mikroskopfoto av polerad yta på fragment av bränd lera från Fnr 2702 (SL13000). Resultat av den termiska analysen Fragmentet av bränd lera hade bränts till en ganska hög temperatur - mellan 800 och 900 grader - i oxiderande atmosfär. Godset börjar sintra runt 1000 grader, men har ett kort sintringsintervall som slutar med förglasning mellan 1150 och 1200 grader, vilket kan bero på kalkhalt eller den lermineralogiska sammansättningen. Den brända leran reagerade som nämnt inte på treprocentig saltsyra, men det kan bero på den relativt höga ursprungliga bränningstemperaturen på provet. En mindre kalkhalt kan därför inte helt uteslutas. Diskussion Den största gruppen prov Fnr 2882 (2 fragment.) samt det mindre fragmentet från Fnr är mest snarlika den brända leran i kvalitet och den senares bränningsegenskaper motsvarar väl förglasningen av ässjefodringsfragmenten, där en del i ett fall har blivit nästan flytande. Det är mycket sannolikt att detta är en lokal lera och de förglasade fragmenten skulle kunna vara ett lager förglasad naturlig alv, om det inte var för den smala formade kanten som klart talar för att det rör sig om en pålagd fodring. Men fodringen är rimligtvis av samma lokala lera som provet av bränd lera. Ett komplext metallhantverk på en boplats under yngre järnålder och tidig medeltid 25

26 Den fina, sannolikt kalkhaltiga leran i det större fragmentet från Fnr 2964 kan möjligen förklaras med naturliga variationer i de lokala sedimenten - med fickor av finare, kalkrikare(?)lera, som använts på samma sätt som den sandigare mellanleran. De termiska egenskaperna verkar utifrån förglasningen av insidan ha varit de samma, men leran har utvecklat färre blåsor. Den sorterade, grova leran som har använts i fodringsfragmentet från Fnr 1978 (grop 79) är däremot inte bara av en helt annan kvalitet, men också en typisk professionell lera till teknisk keramik. Man skulle utmärkt kunna använda den till framställning av deglar t.ex. Kantutformningen skiljer sig också helt från de andra kantfragment som ingått i studien. Det verkar ligga en annan hantverkstradition till grund för denna ässjekonstruktion. Leran är speciellt utvald och antagligen inte lokal om än den kan ha funnits inom 1 km radie. Huvudsaken är att den är utvald. Metalldroppen ligger inte mellan två lager men verkar snarare ha runnit in i godset genom en spricka. Där finns inga klara indikationer på lagning av fodringen. Från samma kontext finns andra fragment (Fnr 1978) med inbäddade droppar av koppar/gulmetall, som framkommit vid kompletterande undersökningar på GAL. Ett av fragmenten har samma profil med en bred kant som skjuter ut över insidan på samma sätt som fragmentet i figur 6. Leran är emellertid en helt annan. De förglasade materialen som undersökts härrör från ässjefodringar och anledningen till att mängden är markant stor på platsen ligger dels i omfattningen på metallhantverksaktiviteten dels i dess komplexitet med såväl smide som koppar/bronshantering och slutligen i en lokal lera med en ganska låg smältpunkt. Att man till gulmetallhanteringen som borde fordra lägre temperaturer valde att leta upp en fodringslera av högre kvalitet bör bero på en avvikande hantverkstradition mera än på faktiska behov. Sammanfattning och utvärdering För att få en överblick över de detaljerade resultaten inom respektive fyndpost som lämnats ovan följer här en sammanfattning. En schematisk tabell (Tabell 1) visar inom vilka kategorier respektive fyndnummer hör hemma. Sedan följer också en sammanfattning för respektive kontext och avslutningsvis en tolkning över de olika hantverk som det finns spår efter i det material som nu är granskat. Undersökningen hade som utgångspunkt att karaktärisera slaggerna och avgöra om dessa kommer från järnsmide samt att se om den smälta leran hörde hemma i ett metallhantverk vilket i så fall antogs vara järnsmide. Efter hand som resultaten växte fram visade det sig att hantverket var mer komplext. Därför kompletterades också det ursprungliga fyndmaterialet med ytterligare några för att bättre kunna belysa den hantering av koppar och kopparlegeringar som framträdde. I flera fall har det i denna, huvudsakligen okulära undersökning, inte varit möjligt att fastställa alla hantverk men vi belyser vilka möjligheter som finns med utgångspunkt i det undersökta materialet. 26 UV Uppsala Rapport 2008:09. Geoarkeologisk undersökning

27 Tabell 1. Sammanställning av de undersökta fyndposterna i relation till kontext och basregistrering från uppdragsgivaren. I några fyndposter finns såväl järnslagg som smält lera. Tillägg har också gjorts för kategorin järn som huvudsakligen är järn i kombination med slagg, samt för annat material som har noterats i några fyndposter. Kontext Smält lera Järnslagg Järn Koppar/ kopparlegering Avfallsgrop /1200-tal 2962 Avfallsgrop 78 Yjäå-äldre medeltid Avfallsgrop 79 Yjäå-äldre medeltid Hus /1200-tal Hus tal/1300-tal Hus tal/1300-tal Lager 5348 Yjäå-äldre medeltid Lager /1200-tal Lager Yjäå-äldre medeltid Lager 87 Yjäå-äldre medeltid , 2966, 2975, 2969, 2972, 2692, (2693), , 1860, 2702, 2840, , 2694, 2693, 2573, 2663, 2687, (2969), 2842, , 1860, (2601), 2846, 2963, , 2882, , , , 1932 Avfallsgrop 75 Från avfallsgrop 75 finns en fyndpost, Fnr 2962, som huvudsakligen innehåller keramiskt material som är mer eller mindre påverkat av höga temperaturer. Ingen egentlig slagg har observerats i tvärsnitten på dessa men i den glasiga biten finns en droppe av metalliskt järn som är ca 1 mm stor. Materialet visar därmed inga tydliga tecken på metallhantering, trots den lilla järndroppen, och det är inte rimligt att dra några långt gående slutsatser om vad som har skapat den smälta leran. Med tanke på dess närhet till det mer tydliga materialet från metallhantverk från det närliggande hus 24, är det möjligt att det hör hemma tillsammans med detta. Ett komplext metallhantverk på en boplats under yngre järnålder och tidig medeltid 27

28 Avfallsgrop 78 Det enda fyndet från denna anläggning, Fnr 1846, är till det yttre en liten tunn cirkelformad smidesskålla (Fig. 8) som är svagt magnetisk på överytan. I tvärsnitt är den en homogent uppbyggd slagg som är späckad med extremt små ljusa metalldroppar som okulärt bedöms vara järn. Allt detta talar för ett järnhantverk. En detalj som visar ett mera komplext, eller alternativt, hantverk är den droppe, ca 3 mm stor av en röd kopparlegering som finns fastsmält i ytterkanten (Fig. 9). Dessutom finns flera sekundärt bildade gröna kopparmineral i flera av slaggens hålrum. Detta tyder på att ett hantverk där kopparlegeringar, dvs. brons och/eller mässing har använts. Antingen kan det vara tal om gjutning eller någon form av komplext hantverk där brons eller mässing har använts tillsammans med järn eftersom slaggen innehåller såväl järn som kopparlegering. Figur 8. Fnr 1846 från avfallsgrop 78. En tunn cirkelformad smidesskålla, sedd ovanifrån. Figur 9. Fnr 1846 från avfallsgrop 78. Slaggen i tvärsnitt. En metalldroppe framträder tydligt nere till vänster. Gröna sekundära kopparmineral syns i de nedre delarna. En möjlig lösning till den komplexa sammansättningen är att samma härd har använts för smältning av kopparlegeringar och järnsmide. Kopparlegering kan ha stänkt ut ur en öppen degel och hamnat i härdens botten. I ett efterföljande smide har den smälta slaggen runt droppen i 28 UV Uppsala Rapport 2008:09. Geoarkeologisk undersökning

29 botten på härden. I detta förslag har metallerna använts var för sig, men hanterats i samma anläggning. För att utreda detta ytterligare gjordes enstaka kemiska analyser av slaggen. Resultaten från dessa visar att de små metalldropparna är mer komplext uppbyggda än vad ögat förmår urskilja. Det som bedömts vara järndroppar är av flera sammansättningar. Dels finns droppar som domineras av järn, men med flera viktsprocent koppar, medan andra droppar har högre kopparhalt och en tredje variant är brons med 4 % tenn (Fig. 10). De små dropparna skiljer sig också från den stora droppen som domineras av ren koppar, med blydroppar. Den stora droppen (Fig. 11) har dock mikrometerstora områden med innehåll av både antimon och tenn. De båda senare förekommer i totalt sett mycket låga halter eftersom de uppträder endast i enskilda faser i en större legering och kan vara naturligt förekommande i en kopparmalm. Därmed är dessa inte nödvändigtvis tecken på bronshantering. I den omgivande slaggen observerades inte något kopparinnehåll i de få analyser som gjordes. Efter de kompletterande analyserna framträder det tydligare att koppar, och kopparlegeringar, har smälts tillsammans med järnhaltigt material och att de troligen inte kommer från separata hantverk. Figur 10. Fnr 1846 från avfallsgrop 78. Detalj på slaggen. De mörkaste grå ytorna är kiselrika faser. De ljusa dendritiska formationerna är järnoxid. Metalldropparna i centrum är brons med tennhalt på ca 4 %. Foto från mikroskopet. Figur 11. Fnr 1846 från avfallsgrop 78. Detalj på koppardroppen. De ljust grå fläckarna i droppen är bly och sulfider. Foto från mikroskopet. Ett komplext metallhantverk på en boplats under yngre järnålder och tidig medeltid 29

30 Lager Strax sydväst om avfallsgrop 78 samlades material in från lager 27987, som är daterat till samma tidsperiod som A78, dvs. yngre järnålder till tidig medeltid. Fyndet härifrån utgörs av små homogena slagger utan specifika drag men troligen hör de hemma i järnsmide. Däremot finns inga tecken på hantering av andra metaller. Avfallsgrop 79 De drygt 2 kilogram av material som samlades in i avfallsgrop 79, Fnr 1978, har en stor variation i yttre form och, visade det sig efter delning av ett urval av dem, också en variation i innehåll. Bland annat finns en stor och homogent uppbyggd smidesskålla (Fig ) och några mindre exemplar av liknande typ. Figur 12. Fnr 1978 från avfallsgrop 79. En större smidesskålla sedd ovanifrån. Figur 13. Fnr 1978 från avfallsgrop 79. Smidesskållan i tvärsnitt med homogen uppbyggnad. Här hittar vi också en tunnare slagg som vid första anblick är lika homogent uppbyggd men vid närmare granskning uppenbarar sig andra detaljer. I dess hålrum finns sekundärt bildade, grönskimrande, kopparmineral. Dessa skulle kunna komma från annat material som i århundraden legat tillsammans med slaggen och där koppar har lösts upp och sedan fällt ut i denna slagg. Det visar sig dock att det finns ett mindre 30 UV Uppsala Rapport 2008:09. Geoarkeologisk undersökning

31 område på slaggen som innehåller keramiskt material med mikroskopiskt små droppar av en ljust gul metall, eller legering. Detta innebär att det finns indikationer på att andra metaller har behandlats tillsammans med järnet, eller i dess närhet. I det här fallet verkar det vara en kopparlegering med lägre innehåll av koppar än i Fnr 1846 från avfallsgrop 78. Figur 14. Fnr 1978 från avfallsgrop 79. Större stycke av bränd och smält lera. Brända sidan. Figur 15. Fnr 1978 från avfallsgrop 79. Större stycke av bränd och smält lera. Smälta sidan. Notera den gröna fläcken i nedre vänstra delen. Figur 16. Fnr 1978 från avfallsgrop 79. Större stycke av bränd och smält lera i tvärsnitt. Flera skikt av bränd lera avlöser varandra från högra hörnet och ner mot vänstra hörnet där ett smält skikt med en koppardroppe finns. Bland de brända och smälta lerbitarna finns flera exempel på tydligt skiktade lerbitar med lager av olika brännings- och smältningsgrad där gröna färger antyder sekundärt bildade kopparmineral. I ett fall finns dessutom en stor, ljust röd, droppe av kopparlegering i den smälta delen (Fig ). Den stora metalldroppen är huvudsakligen koppar med litet blyinnehåll. Här finns dock mikroskopiska avvikelser med förhöjda halter av antimon, på liknande sätt som i den stora metalldroppen i Fnr I det andra keramiska provet (Fig ) med en tunn smält zon av metalldroppar är det också koppar som dominerar. I de få analyser som är Ett komplext metallhantverk på en boplats under yngre järnålder och tidig medeltid 31

32 gjorda innehåller metalldropparna endast koppar. En intressant detalj utöver detta är de kristaller av tennoxid som finns i den smälta fasen runt dropparna. Möjligen är denna tillsatt för att blandas med kopparen till brons. I så fall finns här tecken på att gjutaren lokalt har blandat sin egen bronssammansättning. I det prov som valdes ut för keramiska analyser påträffades också en liknande metalldroppe (Fig. 6). Leran i detta visade sig vara av en sammansättning som är typisk i teknisk keramik. Formmässigt är provet del av ässjefodring men materialet skulle vara alldeles utmärkt till deglar. Figur 17. Fnr 1978 från avfallsgrop 79. Mindre stycke av keramiskt material. Smälta sidan med enstaka rödglaserade ytor. Figur 18. Fnr 1978 från avfallsgrop 79. Mindre stycke av keramiskt material. Tvärsnitt där flera gröna fläckar antyder kopparhaltigt material. I vänstra kanten finns en svart zon med flera mikroskopiska metalldroppar (se nästa bild). Figur 19. Fnr 1978 från avfallsgrop 79. Foto från mikroskopet av detalj från föregående figur. Ljust röda koppardroppar finns fördelade i en kiselrik grundmassa som också är kopparhaltig. 32 UV Uppsala Rapport 2008:09. Geoarkeologisk undersökning

33 Lager 5348 Fyndposten från lager 2358, intill avfallsgrop 79, är betydligt mindre spektakulär. Det enda fyndet är en tämligen anonym slagg med en homogen sammansättning. Den uppvisar inga specifika drag som med säkerhet kan knyta den till process i järnhantverket, men sannolikt kan den, liksom de andra slaggerna, knytas till järnsmide. Hus 24 Anläggningen uppvisar ett stort antal fyndposter med anknytning till metallhantverk och den arkeometallurgiska undersökningen har också visat att det finns en bredd i materialet. Såväl kategorierna smält lera som slagg var upptagna i basregistreringen. Utöver detta har vi också lokaliserat några järnklumpar. Dessutom är det möjligt att urskilja variationer inom varje materialkategori. Som exempel (Fig ) finns större homogena smidesslagger (Fnr 2573 och 2687) med litet innehåll av metalliskt järn, vilket liknar slagger från både hus 25 och avfallsgrop 79. Men det förekommer också smidesskållor med litet inslag av metalliskt järn, t.ex. i Fnr I Fnr 2663 (Fig ) är det dock rikliga mängder som finns koncentrerade i ett lager i slaggens centrala del och i detta fall har förlusten av järn varit stor under smidet. Figur 20. Fnr 2687 från hus 24. Del av smidesskålla sedd ovanifrån. Figur 21. Fnr 2687 från hus 24. Smidesskållan i tvärsnitt som visar dessa homogena uppbyggnad. Ett komplext metallhantverk på en boplats under yngre järnålder och tidig medeltid 33

34 Figur 22. Fnr 2663 från hus 24. Del av smidesskålla sedd ovanifrån. Figur 23. Fnr 2663 från hus 24. I tvärsnitt framträder en stor koncentration av metalliskt järn (ljust glänsande). Det finns också några slagger bland fynden, t.ex. Fnr 2969, som är tunnare än de mest förekommande smidesskållorna. Några är homogena i sammansättning medan andra har inblandning av kiselrikt material. Det mesta av detta är dock smält och det är inte möjligt att avgöra om det härrör från tillsatt material, t.ex. sand för vällning, eller om det endast är en sekundär effekt genom tillfällig inblandning av infodring från härden eller annat. I flera fall är det dock snarare det senare det handlar om. Den smälta leran från hus 24 visade sig innehålla mest smält lera. Denna är ljust blågrön och heterogent uppbyggd. I några ser man områden av lägre bränd lera, medan andra är blandningar med slagg eller droppar av metalliskt järn. I enstaka fall är den successiva övergången från bränd till smält lera tydlig. Det finns dock enstaka fragment av keramiskt material från hus 24 som eventuellt hör hemma i annat metallhantverk och vi återkommer till dessa längre fram. Men, det är troligt att en stor del av den smälta leran hör hemma i järnsmidet och är en del av smideshärden. Detta bekräftas av den keramiska analysen som visar att det rör sig om ässjefodring. Leran från hus 24 liknar den från lager och även den brända lera som finns rikligt från undersökningsområdet och som har analyserats som jämförelse. Ytterligare kunskaper om järnsmidet får vi från de små rostiga och magnetiska klumpar som dolde sig bland slaggerna och den smälta leran. Det finns klumpar som är avfall från ett tidigt skede i smidesprocessen, t.ex. Fnr 2694 och 2882 som är oregelbundna formationer av ej, eller bristfälligt, kompakterat metalliskt järn som är delvis omgivet av slagg och kolstycken. Det finns också avfall från mer långtgående smidesarbete. Två exempel på detta hittar vi i Fnr Det ena är ett vridet, delvis hopvikt järnbleck (Fig. 24). Det andra har ytterformer som en ten med rektangulärt tvärsnitt (Fig. 25). I snitt framträder dock att det inte blivit någon färdig ten. Stycket har formats genom hopvikning av ett järnbleck, 2 4 mm tjockt som dock inte har smitts samman utan det finns ett större hålrum kvar centralt och i metallen finns också för ögat synliga slagginneslutningar. Runt stycket finns också mindre mängder slagg varför detta stycke sannolikt har hamnat i avfallet innan smeden gjort några större ansträngningar med att smida det klart. 34 Ett komplext metallhantverk på en boplats under yngre järnålder och tidig medeltid

35 Figur 24. Fnr 2969 från hus 24. Ett vridet, delvis hopvikt järnbleck Figur 25. Fnr 2969 från hus 24. Ett järnstycke med ytterformer som en ten. I snitt framträder dock att det inte blivit någon färdig ten. Stycket har formats genom hopvikning av ett järnbleck som dock inte har smitts samman. Lager Från lagret finns smidesskållor men ingen som tillhör de riktigt stora. Några av dem är homogent uppbyggda, t.ex. Fnr 1860 och Andra innehåller koncentrationer av metalliskt järn som Fnr 2846 (Fig ) och insmält kiselrikt material och glasiga överytor. Bland tunnare slagger finns exempel på blandning av slagg, järndroppar och kiselrikt material (Fnr 2694). Den smälta leran från lagret påminner om den som granskats från hus 24 vilket innebär att det finns anledning att knyta den till härdens infodring även om inga lika tydliga exemplar av bränd lera med övergång till smält lera finns utan det mesta är av den blå-gröna varianten, men tillsammans med slagg och/eller metalliskt järn. Inte heller i dessa har några andra metaller eller legeringar observerats. Det keramiska prov som har analyserats mer detaljerat är del av ässjefodring som, trots att det bitvis är kalkhaltigt, inte verkar ha fått försämrade termiska egenskaper. En av de stora överraskningarna i materialet upptäcktes i Fnr En till det yttre tydlig smidesskålla visade sig i delat snitt mest bestå av metalliskt järn (Fig. 26, 28) som korroderat i ytterkanten och material hade också fastnat sekundärt. Järnet var ej bearbetat eller endast lite bearbetat och såg delvis sprött ut. Möjligen har det varit svårt att slå ihop. I ett område var det möjligt att med stereolupp se att metallen hade rostat ojämnt och bildat ett mönster som är karaktäristiskt för hårt kolstål. Med tanke på styckets vikt, ca 250 g, är det intressant att så mycket metall har gått till spillo, speciellt med tanke på att det är ett stål. Kan smeden ha haft så god tillgång på järn och stål att han lämnat detta eller var det för sprött för att bearbeta vidare? Även om det senare alternativet är möjligt måste tillgången ändå ha varit så god att han kunnat lämna det. Ett komplext metallhantverk på en boplats under yngre järnålder och tidig medeltid 35