En järnframställningsplats vid Korsbacken

Transkript

1 UV UPPSALA RAPPORT 2009:20 GEOARKEOLOGISK UNDERSÖKNING En järnframställningsplats vid Korsbacken Granskning av slagger och infodringsmaterial Norrbotten, Nederkalix socken, Vånafjärden 100:1, fornlämning 842 Lena Grandin G A L Geoarkeologiskt Laboratorium

2

3 UV UPPSALA RAPPORT 2009:20 GEOARKEOLOGISK UNDERSÖKNING En järnframställningsplats vid Korsbacken Granskning av slagger och infodringsmaterial Norrbotten, Nederkalix socken, Vånafjärden 100:1, fornlämning 842 Lena Grandin A G L Geoarkeologiskt Laboratorium En järnframställningsplats vid Korsbacken 3

4 Riksantikvarieämbetet Avdelningen för arkeologiska undersökningar UV Uppsala Portalgatan 2A Uppsala Växel: Fax: e-post: e-post: Riksantikvarieämbetet UV Uppsala Rapport 2009:20 ISSN Utskrift Uppsala, 2009

5 Innehåll Sammanfattning... 7 Abstract... 8 Inledning... 9 Bakgrund... 9 Järnsmide längs Haparandabanan... 9 Nyfunnen plats med förmodad järnframställning... 9 Denna undersökning Metod Resultat Specialregistrering Undersökning i mikroskop Fynd Fynd Fynd Fynd Kolprover för vedartsanalys och datering Sammanfattning och utvärdering Slagger Järnavfall Infodringsmaterial Järnframställning i blästugn Förslag för fortsatta undersökningar Referenser Administrativa uppgifter Figurer Tabellförteckning En järnframställningsplats vid Korsbacken 5

6 6 UV Uppsala Rapport 2009:20. Geoarkeologisk undersökning

7 Sammanfattning I samband med fältinventeringar vid Korsbacken, Vånafjärden 100:1 i Nederkalix socken har Norrbottens museum funnit material från järnhantering. Vid tidigare undersökningar i närområdet, längs Haparandabanans sträckning, påträffades en plats där flera hantverk, däribland järnsmide, hade bedrivits. Analyser av smidets avfallsmaterial i form av slagger och järnrester samt tillverkade föremål visade bland annat att smederna på platsen använts sig av tekniker för att välla samman lager av stål och kunnat bearbeta föremålen för att nå bra egenskaper. Det fanns dock inga tecken på framställning av järnet på den tidigare undersökta platsen. Materialet från Korsbacken uppvisar dock en annan bild. En arkeometallurgisk undersökning visar att de nu påträffade slaggerna har former som är karaktäristiska för slagger från järnframställning dvs. de är reduktionsslagger från blästugn med underliggande slagguppsamlingsutrymme. Några järnklumpar som också påträffades är små och oregelbundna och av sådan typ som går förlorade vid framställning eller en första bearbetning. Dessutom fanns fragment av konstruktionsmaterial. Detta utgörs av värmepåverkat sandigt-grusigt material, i något fall med fragment av värmetålig bergart, med en smält sida med slaggskikt. Sådan typ av material hör normalt hemma i järnhanteringen och kan vara infodring från ugn vilket leder till en slutlig tolkning om att stora delar av det undersökta materialet kommer från järnframställning i blästugn. En järnframställningsplats vid Korsbacken 7

8 Abstract During prospection along Haparandabanan in Nederkalix parish, Norrbotten County Museum has found slag, construction remains and waste iron from iron working. Previous excavations at a nearby site had revealed several crafts, among smithing and forging of iron was one. Archaeometallurgic analyses of slags and iron items demonstrated that the local black smiths had combined iron and steel layers and welded them together and also applied various heat treatments to achieve good qualities. However, no traces of iron production were found at that site. But, the recently discovered material from the new site, Korsbacken, demonstrates a new feature. The initial analyses of slag samples show that the majority of them have morphology and structure that are characteristic of reductions slags that are formed in bloomery furnaces with internal slag collection in the bottom. A few irregular iron lumps are also typical waste from the reduction process. In addition, fragments of probable furnace details were sampled. These are made of rather coarse grained fractions, sand rather than clay, and fired. On the inside they are generally covered by a thin slag layer. The interpretation of the investigation is that the majority of the material is related to iron production in a bloomery furnace. 8 UV Uppsala Rapport 2009:20. Geoarkeologisk undersökning

9 Inledning Geoarkeologiskt Laboratorium (GAL) vid UV Mitt i Uppsala har fått en förfrågan från Carina Bennerhag vid Norrbottens museum om att genomföra en enklare arkeometallurgisk analys av material, huvudsakligen slagger, infodringsmaterial och järnklumpar från en nyligen påträffad plats, Korsbacken, med spår efter järnhantering i Haparandabanans sträckning i Nederkalix socken, Vånafjärden 100:1. Bakgrund Järnsmide längs Haparandabanan Norrbottens museum har tidigare genomfört arkeologiska undersökningar av flera lokaler med järnhantering i närområdet. GAL har nyligen, på uppdrag av Norrbottens museum, genomfört omfattande arkeometallurgiska analyser av slagger och järn från dessa platser. Resultaten (Grandin & Willim 2008) visar att den järnhantering som lämnat spår på dessa platser är smide. Ingen järnframställning kunde dock påvisas i det undersökta materialet. I smidet kunde man se många fina arbeten med bland annat en holkyxa och knivar där flera lager av stål hade vällts samman. Smederna hade också använts sig av tekniker som glödgning och härdning för att få bra egenskaper hos föremålen. På en av lokalerna (nr 39) kunde man se att två olika steg inom smidet har ägt rum. Dels har en första rensning av ett slaggrikt järn, troligen en lupp, ägt rum dels det fortsatta smidet till färdiga föremål. Vi bedömde det som rimligt att anta att järnframställningen hade skett i närheten och med en lokal malm. De kemiska analyser som gjordes av ett malmstycke från undersökningsområdet visar också stora likheter med slaggerna. Eftersom malmen antogs vara tämligen lokal drog vi slutsatsen att även järnframställningen var det även om den inte hade påträffats. Att processen med att rensa ett slaggrikt järn har skett på samma plats som det fortsatta smidet, tyder också på att framställningen bör vara tämligen närliggande om man inte har prioriterat att transportera slaggrika luppar någon längre sträcka från framställningsplatsen. Nyfunnen plats med förmodad järnframställning Fältinventeringar i området som genomförts av Norrbottens museum har påvisat en plats med slaggförekomst i närheten av den tidigare undersökta smideslokalen. GAL fick ett litet urval av slagger, järnklumpar och konstruktionsmaterial för påseende från denna inventering vid Korsbacken i Nederkalix socken. Dessa slagger har former som är karaktäristiska för slagger från järnframställning och vi bedömde att de är reduktionsslagger från blästugn med underliggande slagguppsamlingsutrymme. Järnklumparna är små och oregelbundna och av sådan typ som går förlorade vid framställning eller en första bearbetning. Konstruktionsmaterialet utgörs av värmepåverkat sandigtgrusigt material, i något fall med fragment av värmetålig bergart, och En järnframställningsplats vid Korsbacken 9

10 med en smält sida med slaggskikt. Sådan typ av material hör normalt hemma i järnhanteringen och kan vara infodring från ugn. Material med liknande uppbyggnad, men i betydligt mindre fragment, fanns på den tidigare undersökta smidesplatsen lokal 39 med lämningar efter flera ässjor (använda i smidet). Därmed finns tecken på användande av samma teknik på de båda platserna. Denna undersökning Eftersom järnframställning inte tidigare är känt från regionen bedömdes det vara av högsta prioritet att kunna fastställa om det rör sig om järnframställning som det lilla stickprovet mycket tydligt tyder på. Det är också viktigt att avgöra om det endast är avfallsmaterial från järnframställning som förekommer eller om det fortsatta smidet också har skett på platsen. Därför undersöker vi nu ett större material som Norrbottens museum har samlat in från den förmodade järnframställningsplatsen Metod I denna undersökning kommer det tillvaratagna materialet i sin helhet att granskas okulärt med hjälp av en förenklad specialregistrering där materialets form och karaktär tas tillvara för att förstå vilka processer inom järnhantering som är företrädda. För att med större säkerhet kunna karaktärisera slaggerna kommer några av dem att delas och ett mindre urval undersökas i mikroskop. Mikroskopundersökningen görs på ett utsnitt av delade och polerade slagger där det är möjligt att urskilja strukturer och sammansättning som är särskiljande för slagger från järnframställning respektive smide. Vi kommer även att söka efter kolstycken och provta dessa för vedartsanalys och datering. Provtagningen sker samtidigt med registreringen av slaggerna. Vedartsanalys och datering rapporteras utanför detta uppdrag. Resultat Specialregistrering Det arkeometallurgiska materialet har studerats med avseende på form och karaktär och den samlade beskrivningen är uppbyggd efter liknande mall som användes för de tidigare undersökningarna av lokal 20 och 39 längs Haparandabanan. Resultaten återges i tabell UV Uppsala Rapport 2009:20. Geoarkeologisk undersökning

11 Tabell 1. Beskrivning av de granskade fynden från Korsbacken, Vånafjärden 100:1, Nederkalix socken. Fnr Sakord Sakord 2 Magn. Avtryck Antal Vikt (g) 1a Sintrat material Vägg/ infodring 1b Slagg Reduktions slagg Storlek (mm) Beskrivning Omagn. Saknas x70x30 Oregelbunden, där en sida består av delvis smält/sintrat sandigt-grusigt material. Motstående sida av brun, något runnen slagg som lokalt är relativt starkt magnetisk och eventuellt innehåller metalliskt järn. I en brottyta framträder ett tvärsnitt där det sandiga materialet är tydligt smält mot slaggen, men mindre temperaturpåverkat på större avstånd från slaggen. Omagn. Kol x80x40 Brun, trögfluten slagg i större oregelbunden volym och utan tydliga yttre begränsningsytor. Fläckvis magnetisk. Kolavtryck som är minst 25 mm långa och 10 mm breda. På någon sida finns fastsmält sand/grus. Kommentar Del av byggnadsmaterial/infodring med slagg på insida. Stycket visar stora likheter med fynd 4. Del av bottenslagg. 2 Slagg Reduktions slagg 3 Sintrat material Vägg/ infodring Omagn. Kol x80x60 Oregelbunden slagg med flera tydliga trögflutna strängar som varierar från några mm till ca 10 mm i tvärsnitt, och överlagrar varandra. De är tunnare i nedre delar och tjockare högre upp. De har ställvis stelnat runt kol (Ved?) som lämnat avtryck, ca mm långa och 15 mm breda som mest. Omagn. Saknas x100x Platt något böjt fragment. På utsidan finns sandigt-grusigt svagt rödfärgat material och på insidan ett slaggskikt, eller i halva stycket 2 slaggskikt. Sanden är smält i kontakt med slaggen. Allra ytterst, i nedre delen, finns en tunn stenflisa av skiffrig värmetålig bergart, ca 50x25 mm stor. Slaggen är en reduktionsslagg, en bottenslagg. Den har ett mycket karaktäristiskt utseende för slagger som har stelnat i en blästugns slagguppsamlingsutrymme /underliggande grop. Del av konstruktionsmaterial med sten ytterst, i nedre delen, därefter sandigt-grusigt material. Slagg har runnit längs insidan ev. i två lager. 4 Sintrat material Vägg/ infodring Omagn. Saknas x110x Två fragment av ursprungligen ett stycke. Oregelbunden i utbredning (brottytor), men relativt jämntjock och bevarad ut- och insida. Utsidan med sandigt-grusigt material mestadels vitt-grått. Lagret ca 5-10 mm tjockt. På insidan finns brunsvart trögfluten slagg fastsmält. Stycket är något böjt, som fynd 3, och längs en kant viker utsidan in mot insidans slagg och formar en halvcirkelformad ursparning. Kring denna är sanden svagt röd. Del av byggnadsmaterial/infodring med slagg på insida. Likheter finns med fynd 1a. Troligen intill blästeringång vid det rödfärgade området.

12 Fnr Sakord Sakord 2 Magn. Avtryck Antal Vikt (g) Storlek (mm) Beskrivning Kommentar 5 Slagg Reduktions slagg Omagn. Kol 3 Totalt 208, största 90 Största 55x40x35 Tre oregelbundna stycken som alla består av flera pålagrade brunsvarta slaggsträngar utan att någon större sammanhängande slaggvolym har bildats. I en av dem är slaggsträngarna tunnare, knappt 5 mm i diameter. I de två andra är strängarna tjockare ca mm. I alla tre finns kolavtryck. Flera avtryck är ca 20x13 mm stora, ett är ca 30 mm långt. Alla tre slagger är karaktäristiska stearinformade slagger som bildats i en blästugns underliggande slagguppsamlingsutrymme. Mindre varianter av samma typ som i fynd 2. 6 Järn Avfall Starkt Bearbetn ing? x35x10 Oregelbunden, brun, knottrig till trögfluten yta. Troligen mest metalliskt järn, obearbetat eller tillplattat av en första hopslagning vid uttagning ur blästugn. 7 Järn Avfall Starkt Saknas x20x20 Ett större och två mindre oregelbundna fragment av samma typ. Bruna, med knottrig till trögfluten yta. Troligen mest metalliskt järn, obearbetat från blästugn. 8a Slagg Reduktions slagg Svagt Saknas 3 84 Oregelbundna grå klumpar med trögfluten slagg, ställvis antydan till separata stearinformade strängar. En har stelnat mot sandigt underlag. Reduktionsslagger. 8b Järn Avfall Magn. Saknas x20x15 Trögfluten, brun oregelbunden klump där det är osäkert om det är slagg med järn, eller järn med slagg. Oavsett vilket kommer det från reduktionsprocessen i blästugn. Rest (slagg/järnavfall) från blästugn. 9 Utgått 10a Sintrat Vägg/ Omagn. Saknas x35x Oregelbunden/plan och omböjd. En sida består av sandigtgrusigt material, motstående av smält material men utan material infodring tydligt slaggskikt. Del av byggnadsmaterial/infodring. 10b Slagg Reduktions slagg Omagn. Kol x35x20 Oregelbundet fragment av gråsvart slagg uppbyggd av fåtal större stearinliknande slaggsträngar. Stelnat mot kolstycke. Kolavtryck ca 35x10 mm. Karaktäristisk stearinformad reduktionsslagg. 11 Sintrat material 12a Sintrat material Vägg/ infodring Vägg/ infodring Omagn. Saknas x55x Fragment med något omböjd form med bevarad tjocklek som varierar något. Utsidan med sandigt-grusigt material, insidan smält material, eventuellt med tunt slaggskikt. I profil, nära utsidan finns ett 5-6 mm stort grått o poröst fragment som eventuellt är bränd/sintrad lera. Omagn. Saknas x40x10 Plant och platt fragment med en sida sandigt-grusigt material och motsatt sida smält, eventuellt med tunt slaggskikt. Del av byggnadsmaterial/infodring. Del av byggnadsmaterial/infodring.

13 Fnr Sakord Sakord 2 Magn. Avtryck Antal Vikt (g) 12b Slagg Reduktions slagg 13 Slagg Reduktions slagg 14a Sintrat material Vägg/ infodring 14b Slagg Reduktions slagg Omagn. Kol 7 192, största 74 Omagn. Kol 4 539, största 441 Omagn. Saknas 2 290, största 178 Omagn. Saknas 4 238, tyngre 78, lättare 59 Storlek (mm) Största 60x40x35 Största 80x70x55 Största 80x50x10-30, minsta 75x60x15-25 Tyngsta 40x30x25, lättare 50x35x22 Beskrivning Gråsvarta oregelbundna slagger som är trögflutna eller med stearinliknande former med slaggsträngar som är några mm i till någon cm diameter. Den största biten har också insmält infodringsmaterial. De flesta är omagnetiska men någon är svagt magnetisk. Många har kolavtryck där några ligger tätt med endast en tunn slaggsträng mellan. Avtrycken ca 15x7-40x10 mm. Ett större och tre mindre oregelbundna fragment av samma slaggtyp. De flesta sidor är brottytor där en större sammanhängande trögfluten slaggvolym finns. Vid intakta ytterkanter finns små tunna stearinliknande strängar. Längs en kant på den största slaggen finns en ca 30x20 mm stor yta med fastsmält sandigt-grusigt material av samma typ som i flera andra fyndposter. Liknande yta, 55x20 mm stor finns på det näststörsta fragmentet. I alla slagger finns många och tydliga kolavtryck, där några mått är 15x10, 12x7 och 17x7 mm. Två plana och omböjda stycken med utsida bestående av sandigt-grusigt material. Insidan är smält med fastsmält slagg som har kolavtryck, främst på det mindre stycket. Kolavtrycken mestadels små, ca 10x7 mm. Oregelbundna slagger. Den tyngsta slaggen är uppbyggd av en sammanhängande slaggvolym och är magnetisk på en yta. En lättare slagg har liknande brottyta men även en intakt yta med små slaggsträngar. Övriga två slagger innehåller även sandigt-grusigt material som delvis är smält. Kommentar Reduktionsslagger med karaktäristiska stearinformade slaggsträngar och i något fall en större sammanhängande slaggvolym. Flera liknande slaggstycken av större sammanhängande slaggvolymer, delvis med fastsmält sandigt material. Del av bottenslagg. Likheter finns med nr 1b. Del av infodring med fastsmält reduktionsslagg. Den tyngsta slaggen kan inte entydigt klassificeras vare sig som reduktionsslagg eller smidesslagg, men med tanke på att dess brottytor uppvisar liknande utseende som den lättare slaggen, med för reduktionsslagg karaktäristiska slaggsträngar är det troligt att även den mer anonyma slaggen är en reduktionsslagg. 14c Järn Avfall Magn. Saknas x15x12 Oregelbundna ytformer, rostbrunt, nära trögfluten. Troligen mest metalliskt järn, obearbetat, med slagginnehåll. 15 Slagg Reduktions slagg 16 Sintrat material Vägg/ infodring Omagn. Kol x25x25 Del av större sammanhängande oregelbunden slaggvolym, utan intakta ytterkanter, utan tydliga slaggsträngar. Lokalt svagt magnetiskt. Kolavtryck ca 30x15 mm. Omagn. Saknas 2 64, största 59 Största 55x50x7-15 Två oregelbundna, delvis plana och omböjda fragment av samma karaktär med utsidan uppbyggd av sandigt-grusigt material. Insidan smält, eventuellt med tunt slaggskikt. Tämligen anonymt slaggfragment, men sannolikt reduktionsslagg. Del av byggnadsmaterial/infodring.

14 Undersökning i mikroskop För att med större säkerhet kunna karaktärisera slaggerna har några av dem delats och fyra stycken har undersökts i mikroskop. Mikroskopundersökningen har gjorts på ett utsnitt av delade och polerade slagger där det är möjligt att urskilja strukturer och sammansättning som är särskiljande för slagger från järnframställning respektive smide. Alla fyra slagger innehåller mineralen olivin och wüstit samt en glasfas. Alla dessa kan förekomma i såväl reduktions- som smidesslagger men i smidesslagger uppträder också vanligen magnetit, som dock saknas här förutom ställvis i fynd 14. Mineralens homogena utbredning i slaggerna och deras jämna kornstorlek är typisk för slagger som bildats i en blästugns slagguppsamlingsutrymme. Om slaggen hade stelnat utanför ugnen skulle kornstorleken ha varit mindre, främst i slaggernas yttre delar där också magnetit borde ha funnits. Om det varit smidesslagger kunde vi ha förväntat oss ojämnare fördelning samt wüstit och magnetit i komplexa bildningar, som i många av slaggerna från smidesområdet vid Järnbacken på lokal 39 (Grandin & Willim 2008). Dessutom förekommer små droppar av metalliskt järn vilket också är vanligt i reduktionsslagger. Fynd 5 Fnr 5 är en stearinslagg där tvärsnittet togs genom en enskild slaggsträng. I mikroskop ger slaggen ett homogent intryck såväl vad gäller sammansättning som kornstorlek. Slaggen är mestadels medel- till grovkornig såväl i centrala delar som i ytterkanten. Detta innebär att den har svalnat långsamt så att kristallerna har hunnit växa till. Den har inte heller svalnat markant fortare i ytterkanten. Sådana förhållanden är karaktäristiska för slagger som har stelnat i blästugnars slagguppsamlingsutrymme. Om slaggen hade runnit ut ur ugnen hade den varit finkornigare, speciellt i ytterkanten. Slaggen är också homogen vad gäller mineralinnehåll. Den består av olivin och wüstit samt en mellanliggande glasfas i betydligt mindre mängd. Sporadiskt förekommer små droppar av metalliskt järn. Slaggen har påverkats sekundärt av vittring såväl längs ytterkanten som i närheten av större hålrum. Fynd 12 Fnr 12 är en stearinslagg där tvärsnittet valdes genom ett slaggflöde med kolavtryck. Precis som Fnr 5 är den homogent uppbyggd. Den är jämnkornig och medelkornig och uppvisar ingen avtagande kornstorlek mot ytterkanterna. Även mineralinnehållet är jämnt fördelat i slaggen. Precis som Fnr 5 innehåller den olivin, wüstit och en glasfas, men olivinoch glasmängden är något högre än i Fnr 5. Enstaka droppar av metalliskt järn finns fördelade i slaggen, en företeelse som också är vanlig för reduktionsslagger. En del av dropparna är samlade längs slaggens ytterkanter vilket skulle kunna bero på att slaggen varit i kontakt med kolstycken, som finns som avtryck och som skapat lokala reducerande förhållanden där järnframställningen har fortsatt. Precis som Fnr 5 är den sekundärt påverkad och visar tecken på selektiv vittring i ytterkanten. Detta har dock inget med järnframställningsprocessen att göra utan beror

15 på vilka markförhållanden den har varit utsatt för. Även denna slagg uppvisar drag som är typiska för stelning i en blästugns slagguppsamlingsutrymme. Fynd 13 Fnr 13 är en bottenslagg med större sammanhängande slaggvolym där en liten del valdes i samma snitt som ett kolprov plockades ut. I mikroskala framträder en slagg som är homogen i kornstorlek och mineralinnehåll. Likt Fnr 12 är den jämnkornig, mestadels medelkornig och består av olivin, wüstit och en glasfas, troligen i jämförbara proportioner som i Fnr 12. Ställvis varierar mängden wüstit något från områden med mindre till områden med mer wüstit, men dessa variationer är tämligen lokala och ligger inom samma slaggvolym och får ändå räknas till en homogen slagg. Likt Fnr 5 och 12 finns små droppar av metalliskt järn fördelade i slaggen. Fynd 14 Fnr 14 är en bottenslagg med utseende som är något mer anonymt än de flesta andra och slaggen är till skillnad från de andra svagt magnetisk. I det undersökta polerprovet kan man se kontakten mellan två slaggflöden med lite olika sammansättning. De har likartad kornstorlek och ingen tydlig avkylning mellan flödena kan ses eftersom kornstorleken är lika på båda sidor om kontakten. I båda slaggvolymerna förekommer wüstit, olivin och glas. I en av dem dominerar wüstit. Magnetit förekommer vanligen tillsammans med wüstiten. Båda är järnoxider med lite olika proportioner mellan järn och syre. Wüstit uppträder i runda dendritiska former och magnetit i kantigare kristaller och de förekommer också ibland tillsammans. Eftersom mängden metalliskt järn är mycket liten är det denna magnetitförekomst som orsakar slaggens svaga magnetism. Avsaknaden av metalliskt järn visar dessutom att förhållandena inte har varit lika reducerande som vid bildningen av de andra slaggerna. Att både magnetit och wüstit förekommer tillsammans betyder att tillgången på syre har varierat när slaggen har stelnat. Som vi nämnt ovan är wüstitförekomst typiskt för reduktionsslagger och magnetit karaktäristiskt för smidesslagger. Det är också vanligt att båda förekommer tillsammans i smidesslagger. Denna slagg är dock i övrigt mycket homogent uppbyggd, vilket inte är lika karaktäristiskt för smidesslagger, varför det är möjligt med ytterligare en tolkning att slaggen har bildats nära blästeringången där det också kan finnas en lokalt förhöjd tillgång på syre. Denna slagg var svårtolkad enbart utifrån morfologiska drag och kan inte tolkas helt entydigt efter undersökningen i mikroskop heller eftersom den innehåller komponenter som talar för såväl reduktions- som smidesslagger. Om den har bildats vid smide är det den enda i materialet som tyder på att smide har ägt rum, men den sammanlagda bilden leder tolkningen till reduktion i blästugn. En järnframställningsplats vid Korsbacken 15

16 Kolprover för vedartsanalys och datering Några slagger som kunde misstänkas innehålla kolstycken delades för att söka efter kolprover för datering. Erfarenhetsmässigt är de större bottenslaggerna rikare på kol än de som är uppbyggda av separata slaggsträngar även om kolavtryck kan vara tydliga även i dessa. Det visade sig att Fnr 13 var den som innehöll mest kol. Ett kolstycke plockades ur en tvärsnittsyta (prov 13:1) centralt i slaggen. Ett annat togs från slaggens ytterkant men var tydligt insmält i slaggen (prov 13:2). Ett annat prov från ytterkanten är mer tveksamt om det hör till slaggbildningen (prov 13:3). För datering bör prov 13:1 vara lämpligast med tanke på var i slaggen det plockades under förutsättning att kolkvalitén bedöms vara bra. Sammanfattning och utvärdering Efter att ha granskat det insamlade materialet från Korsbacken mer ingående kan vi konstatera att den inledande preliminära bedömningen står kvar och har stärkts ytterligare. Med hjälp av materialet är det möjligt att konstatera att slaggerna är reduktionsslagger, dvs. de kommer från järnframställning i blästugn. Ugnen har varit byggd för att samla upp slagg i sin nedre del. Sandigt-grusigt material förefaller ha utgjort ett viktigt inslag i konstruktionsmaterialet men det finns små tecken på att också sten med eldfasta egenskaper har ingått. Lera, som är vanligt i blästugnar, förefaller dock ha utgjort ett mycket marginellt inslag om det ens har förekommit. Figur 1. Exempel på stearinformade slagger i F5 med fåtal slaggflöden. 16 UV Uppsala Rapport 2009:20. Geoarkeologisk undersökning

17 Slagger De undersökta fyndposterna utgörs av i stora drag tre olika materialkategorier. En av dem utgörs av slagger. Flera av fyndposterna har former som är karaktäristiska för slagger från järnframställning och vi bedömde att de är reduktionsslagger från blästugn med underliggande slagguppsamlingsutrymme. Bland formerna finns de som är uppbygga av några få tunna slaggsträngar (Fig. 1) som pålagrar varandra (t.ex. Fnr 5, 8, 10, 12 och några i 14). Fnr 2 är en större variant av dessa med ett stort antal pålagrade slaggflöden (Fig. 2 3). Dessa slagger, vanligen kallade stearinslagger, med urskiljbara slaggflöden är karaktäristiska för blästugnar där slaggen inte helt fyller upp slagguppsamlingsutrymmet. Flera av dem har kolavtryck (Fig. 3) som visar att slaggen har runnit ner och stelnat runt kolstycken, i något fall eventuellt ved. Figur 2. F2, en slagg med ett stort antal pålagrade slaggflöden som är karaktäristiskt för reduktionsslagger från blästugnar. Figur 3. Undersidan av den stora slaggen F2 med flera tydliga kolavtryck. En järnframställningsplats vid Korsbacken 17

18 Andra slagger utgörs av större sammanhängande, mestadels homogena, volymer (t.ex. Fnr 1, 13, 14 och i viss mån 15). I dessa kan enskilda slaggflöden normalt inte urskiljas, mer än i någon ytterkant (Fig. 4 5). Även i dessa fall har slaggen runnit ner i slagguppsamlingsutrymmet, men större slaggvolymer har runnit samtidigt och bildat en större klump, eller flera mindre slaggflöden har följt tätt efter varandra utan tid till avkylning mellan dem. En del av dessa har ytterkanter med fastsmält sandigt-grusigt material som visar att slaggropen/uppsamlingsutrymmet troligen varit nergrävd och inte fodrad med något ytterligare material. Figur 4. En större sammanhängande slaggvolym utan tydligt urskiljbara slaggflöden i F1. Figur 5. Exempel på två likartade slagger i F14 med mestadels större slaggvolymer. I den högra finns dock tydliga slaggsträngar på en yta. 18 UV Uppsala Rapport 2009:20. Geoarkeologisk undersökning

19 Det finns också några slagger som är mer anonyma i sitt utseende. En del av dem saknar intakta ytterformer som skulle kunna avslöja om det är reduktionsslagger, men de saknar också drag som är typiska för smidesslagger. I ett fall (Fynd nr 14) finns dock ett slaggfragment med utseende som skulle kunna vara från smidet, men ett annat slaggfragment i samma fyndpost har delvis likartat utseende och dessutom en ytterkant med små tunna slaggsträngar (Fig. 5) vilket leder tolkningen till reduktionsslagg även för denna och därmed rimligen även för den mer tveksamma. Fynd 14 kan inte heller tolkas helt entydigt efter undersökningen i mikroskop eftersom den innehåller komponenter som talar för såväl reduktions- som smidesslagger. Om den har bildats vid smide är det den enda i materialet som tyder på att smide har ägt rum, men den sammanlagda bilden leder tolkningen till reduktion i blästugn. Om man jämför Fnr 14 med smidesslaggerna från Lokal 39 är den tjockare än dessa smidesskållor och totalt sett mer homogent uppbyggd. Omvänt kan vi också reflektera kring att det vid smidesområdet på Järnbacken vid lokal 39 fanns slagger som har homogena drag som är karaktäristiska för reduktionsslagger, med wüstit, olivin och en glasfas samt små droppar av metalliskt järn och i mikroskop liknar Fnr 5, 12 och 31 från Korsbacken. Slaggerna från Järnbacken (t.ex. Fnr 913 och 1112) har dock ett annat yttre, och saknar stearinsträngar. I något fall finns också tunnare, mer skålliknade form (Fnr 913), än de tydligare reduktionsslaggerna från Korsbacken som vi nu har undersökt. Järnavfall I några fyndposter finns brunsvarta, tyngre, magnetiska klumpar (t.ex. Fnr 6, 7, 14 och möjligen 8). Dessa innehåller sannolikt mest metalliskt järn men har troligen också ett slagginnehåll. De flesta är oregelbundna i formen och av sådan typ som går förlorade vid framställning eller en första bearbetning (Fig. 6). En av dem, Fnr 6, är något tillplattad och kan ha blivit utsatt för en första hopslagning av smältan/luppen när den tagits ur ugnen. Figur 6. En magnetisk, rostfärgad oregelbunden järnklump som är något tillplattad, i F6. En järnframställningsplats vid Korsbacken 19

20 Infodringsmaterial I den tredje materialkategorin hittar vi de oftast jämntjocka, något böjda fragmenten som består av mestadels sandigt-grusigt material (t.ex. Fnr 1, 3, 4, 10, 11, 14 och 16). På utsidan är detta hopkittat (Fig. 7), men på insidan är det smält och i flera fall finns också fastsmält slagg (t.ex. Fnr 3, 4 och 14). På de senare är slaggskiktet vanligen tunt men någon enstaka (Fnr 14) har tjockare slagg där också kolavtryck syns tydligt, likt i slaggerna. Dessa stycken kan vi tolka som del av byggnadsmaterial, där åtminstone den inre delen är bevarad. Samma material kan ingå i både blästugnar och ässjor och smälter till följd av den höga värme som behövs i järnhantverket. Vid den tidigare undersökningen av smidet vid den närliggande lokalen Järnbacken (Grandin & Willim 2008) var liknande material vanligt förekommande, och var fastsmält i botten men även på kanterna på smidesslaggerna. Där var sandskiktet dock tunnare än i de nu undersökta fyndposterna. I några av dem som kommer från Korsbacken är också slaggskiktet betydligt tjockare, vilket är vanligt för reduktionsugnar. I ett fall kan man dessutom ana två slaggskikt (Fig. 8) som överlagrar varandra (Fnr 3) vilket skulle kunna bero på att ugnen har använts åtminstone två gånger. Figur 7. Infodringsmaterial med sandigt-grusigt hopkittat material i F3. I nedre vänstra delen dessutom en värmepåverkad stenflisa. 20 UV Uppsala Rapport 2009:20. Geoarkeologisk undersökning

21 Figur 8. Samma stycke i F3 som i föregående figur, men motsatt sida. Denna sida är smält och med två lager av slagg. Järnframställning i blästugn Efter att ha granskat materialet från Korsbacken är vår bedömning att det kommer från järnframställning i blästugn, möjligen med något enstaka svårtolkat undantag som kan vara från smide. Blästugnen har varit av den typ där slaggen samlas i ugnens nedre del eller en underliggande grop. Hur stor ugnen har varit är svårt att bedöma men med hjälp av kurvaturen på några infodringsbitar och större fragment av bottenslagger kan man ana att den inte varit speciellt stor. De sandiga-grusiga fragmenten har utgjort en del av ugnens väggar. På många andra järnframställningsplatser i landet är lera ett vanligt inslag men det saknas nästan helt här, förutom möjligen i ett centimeterstort fragment i ett av väggfragmenten. Frågan om stenar också har ingått i konstruktionen är intressant och på en fyndpost (Fnr 3) finns en tunn flisa av värmetålig bergart som antyder att stenar kan ha ingått. Fragmentet med stenflisan kan orienteras och det visar sig att stenen är i nedre delen av just det fragmentet. Fortsatta undersökningar bör därför ta reda på om sten har utgjort ett mer allmänt inslag eller möjligen format en grund i ugnskonstruktionens nedre delar. De sandiga-grusiga fragmenten är mestadels gråbrända, men några av dem har rödbrända områden som sammanfaller med att utsidan böjer in mot en halvcirkelformad hålighet närmare den smälta insidan (Fig. 9). Eventuellt är det en del av väggen där det funnits en öppning för bläster som skapat mer oxiderande förhållanden som också den röda färgen antyder. De olika materialkategorierna förefaller vara spridda över den yta där de har samlats in och så här långt är det inte möjligt att se någon koncentration av t.ex. ugnsväggsmaterial vid något specifikt område som skulle tala för att det var mer troligt för en ugnsplacering. En järnframställningsplats vid Korsbacken 21

22 Figur 9. Infodringsmaterial ur F4 (de två till vänster) och F1 (till höger). De är gråbrända i stor utsträckning men rödbrända kring en rundad försänkning. Motstående sida är smält och har en tunn slaggbeläggning. Förslag för fortsatta undersökningar Dessa inledande analyser kan ligga till grund för hur en arkeologisk undersökning av platsen genomförs. Slaggerna och ugnsväggsmaterialet som har påträffats och karaktäriserats har gett oss en inblick i vilken typ av blästugn som bör eftersökas. Järnavfallet antyder att luppen kan ha bearbetats direkt när den togs ur ugnen varför också någon typ av fällplats i form av träkubbe eller sten bör kunna förväntas i ugnens närhet. I det nu undersökta materialet har vi inte kunnat säkerställa något fortsatt smide men det kan inte heller utesluts även om det är möjligt att detta ägde rum på en tidigare undersökt lokal. Eftersom ingen järnframställning är undersökt i regionen är det betydelsefullt att få kunskap om alltifrån detaljer kring blästugnens form och funktion till vilken malm som användes och var och hur den rostades och förvarades på platsen. Likaså vilket bränsle som användes och i vilken form. Sådana detaljer kan vara specifika för olika regioner såväl som för olika tidpunkter. De speglar därmed hur de lokala råvarorna behöver tas tillvara för att kunna få fram något järn vilket kan bero på lokala traditioner likaväl som på teknikutbyte mellan områden. Det material, som råvaror, produkter, konstruktionsdetaljer och avfall, som påträffas vid en sådan undersökning kan sedan analyseras ytterligare med hjälp samma metoder som tillämpats för det tidigare undersökta smidet. Analyssvaren är användbara inte bara för att tolka den enskilda lokalen utan för att med kemiska analysers hjälp se om det finns en relation till smidet på t.ex. lokal 39 och om det stål och järn som smiddes på lokal 39 är framställt på denna nyupptäckta plats. 22 UV Uppsala Rapport 2009:20. Geoarkeologisk undersökning

23 Referenser Grandin, L. & Willim, A Stålsmide på Järnbacken under äldre järnålder. Arkeometallurgiska analyser av slagg och metall från undersökningar längs Haparandabanan. Norrbotten, Nederkalix och Nedertorneå socken, Kalix och Haparanda kommun. UV Uppsala Rapport 2008:24. Geoarkeologisk undersökning. Riksantikvarieämbetet. Avdelningen för arkeologiska undersökningar. Geoarkeologiskt Laboratorium. Uppsala. En järnframställningsplats vid Korsbacken 23

24 Administrativa uppgifter Riksantikvarieämbetets dnr: Riksantikvarieämbetets projektnummer: Projektgrupp: Lena Grandin och Eva Hjärthner-Holdar. Digital dokumentation: förvaras på UV Mitt. Fotografier: Lena Grandin. 24 UV Uppsala Rapport 2009:20. Geoarkeologisk undersökning

25 Figurer Figur 1. Exempel på stearinformade slagger i F5 med fåtal slaggflöden. Figur 2. F2, en slagg med ett stort antal pålagrade slaggflöden som är karaktäristiskt för reduktionsslagger från blästugnar. Figur 3. Undersidan av den stora slaggen F2 med flera tydliga kolavtryck. Figur 4. En större sammanhängande slaggvolym utan tydligt urskiljbara slaggflöden i F1. Figur 5. Exempel på två likartade slagger i F14 med mestadels större slaggvolymer. I den högra finns dock tydliga slaggsträngar på en yta. Figur 6. En magnetisk, rostfärgad oregelbunden järnklump som är något tillplattad, i F6. Figur 7. Infodringsmaterial med sandigt-grusigt hopkittat material i F3. I nedre vänstra delen dessutom en värmepåverkad stenflisa. Figur 8. Samma stycke i F3 som i föregående figur, men motsatt sida. Denna sida är smält och med två lager av slagg. Figur 9. Infodringsmaterial ur F4 (de två till vänster) och F1 (till höger). De är gråbrända i stor utsträckning men rödbrända kring en rundad försänkning. Motstående sida är smält och har en tunn slaggbeläggning. Tabellförteckning Tabell 1. Beskrivning av de granskade fynden från Korsbacken, Vånafjärden 100:1, Nederkalix socken. En järnframställningsplats vid Korsbacken 25