Ett mångfacetterat metallhantverk i Södra Kristineberg och Svängedammshagen

Transkript

1 Dnr GEOARKEOLOGI Ett mångfacetterat metallhantverk i Södra Kristineberg och Svängedammshagen Arkeometallurgiska analyser av brons, järn, slagg, malm och teknisk keramik från yngre bronsålder och järnålder Malmö stad Oxie sn Skåne G A L Geoarkeologiskt Laboratorium Analysrapport nummer Avdelningen för arkeologiska undersökningar UV GAL Lena Grandin Daniel Andersson Annika Willim Med bidrag av Ole Stilborg och Emma Grönberg

2 SAMMANFATTNING... 3 ABSTRACT... 4 INLEDNING... 5 BAKGRUND PLATSEN OCH MATERIALET... 5 DE LOKALA GEOLOGISKA FÖRHÅLLANDEN... 5 JÄRN... 6 Processled slagg... 6 Råvara malm... 6 Ugnsmaterial... 7 Datering... 7 Järnavfall... 7 Föremål... 7 Från ax till limpa eller från malm till kniv... 7 KOPPARLEGERINGAR... 8 Metaller... 8 Kopparlegeringar och deras egenskaper... 8 Teknisk keramik... 8 TIDIGARE UNDERSÖKNINGAR AV JÄRNFRAMSTÄLLNING I OMRÅDET... 9 ARKEOMETALLURGISKA UNDERSÖKNINGAR METODER OKULÄR KLASSIFICERING PETROGRAFISKA UNDERSÖKNINGAR METALLOGRAFISKA UNDERSÖKNINGAR ELEKTRONMIKROSONDANALYSER TOTALKEMISKA ANALYSER RÖNTGENDIFFRAKTIONSANALYSER KERAMISKA ANALYSER Mikroskopering av tunnslip i polarisationsmikroskop Termiska analyser RESULTAT SLAGGER Okulär klassificering Petrografiska analyser Totalkemiska analyser MALM Rödjordslager? Malmbildning i sydöst (A44661) Malmbildning i sydväst (A39920) Summering av malmtyper Röntgendiffraktionsanalyser Totalkemiska analyser JÄRN Metallografisk analys och mikrosondanalys KOPPARLEGERINGAR Metallografisk analys och mikrosondanalys TEKNISK KERAMIK FYNDMATERIALET Deglar Gjutformar Bränd och smält lera TEKNISK KERAMIK KERAMISKA ANALYSER Frågeställningar

3 Analysmaterial Resultat av mikroskopering av tunnslip Resultat av termiska analyser Jämförelser och tolkningar DISKUSSION OCH TOLKNING JÄRNHANTVERKET I SAMMANFATTNING Råvara malm Järnframställning slagger Smide slagger och infodring Produkten - järnet Järntillverkning i tid och rum KOPPAR, BRONS, GULD OCH SILVER SOM EN DEL AV HANTVERKET Bronsföremål Gjuttapp av brons Smältning av metaller koppar, brons, silver och guld Hantverket i tid och rum REFERENSER TABELLER FIGURER

4 Sammanfattning Geoarkeologiskt Laboratorium (GAL) vid UV GAL har på uppdrag av Malmö Kulturmiljö analyserat arkeometallurgiskt material från Kristineberg Syd och Svängedammshagen inom projektet Södra Kristineberg, Malmö. Vi har undersökt ett mångfacetterat metallhantverk som innefattar brons och guld från yngre bronsåldern samt järnframställning och smide från övergången förromersk/romersk järnålder och yngre järnålder. Anläggningar där tillverkningen har bedrivits är få och otydliga och hantverket beskrivs därför bäst med hjälp av t.ex. de tillverkade föremålen och avfallsmaterialet i form av degelfragment, gjutrester och slagger. En långvarig järnhantering kan ses i materialet med hjälp av några nedslag i tid och processled. Alla verksamheter förefaller ha skett på platsen men vare sig material eller konstruktioner kan uppvisa varje processled under respektive fas. De äldsta tecknen på järntillverkning är föremål, och enstaka slagger, från slutet av förromersk till början av romersk järnålder. Slaggerna är få och antyder såväl framställning som smide, men föremålen är desto distinktare. Bland annat finns knivar, en sporre och en hasp. De är välsmidda med endast små slaggmängder men den inneslutna slaggens kemiska sammansättning hjälper oss i tolkningen om användning av en lokal malm. Den egentliga framställningen är tydligare från slutet av yngre romersk järnålder eller början av folkvandringstid med en koncentration av reduktionsslagger, men samtida järnföremål saknas. Trots att tydliga konstruktioner saknas kan vi med slaggernas hjälp se att framställningen har skett i en blästugn av den typ som har underliggande slagguppsamlingsutrymme. Även denna senare framställning baseras sannolikt på lokal malm, en bön- och kakmalm, som trots att den är tämligen järnfattig har kommit till användning. I denna region, som saknar järnrik berggrund, är myrmalmsbildning inte idealisk; ett faktum som länge har påverkat vår tolkning om möjligheten för järnframställning. Undersökningen av Kristineberg har visat att både malmbildning och järnframställning är ett faktum. Den yngre bronsålderns hantverk visade sig med analysernas hjälp vara mer komplex än vid en första översikt av bronsföremål, degelfragment och gjutformsrester. Alla föremålen är tillverkade av brons och tre av de fyra analyserade innehåller, förutom de vanliga komponenterna koppar och tenn, också antimon. Samma ämnen finns också i en gjuttapp vilket visar att bronsgjutarna på platsen har arbetat med denna typ av legering och det är därför troligt att de undersökta föremålen är lokalt tillverkade, bland annat en rakkniv som dessutom har en liten gjutdefekt. Att ytterligare föremål har tillverkats framgår av de gjutformsrester som också fanns på platsen. Gjutformen är tillverkad enligt samma tradition som tidigare noterats i Sydskandinavien. Även deglarna är konstruerade enligt tidigare känt mönster i regionen. I några fragment framgick tydligt att de har lagats och återanvänts. Lagningsskikten hade dessutom bevarat metallrester från tidigare smältningar. Dessa metallrester, tillsammans med mikroskopiska droppar på deglarnas innerväggar, avslöjade ytterligare metallsammansättningar som visade att man i några deglar smält koppar, och i andra fanns det rester av en tennrik brons. Ytterligare metaller visade sig i en mer komplett degel i form av gulddroppar. Eftersom andra tecken på denna ädla metall inte observerats i undersökningen berättar de små dropparna i degeln om ytterligare hantverk, tillgång på material och tekniskt kunnande som inte framkommit på annat sätt. 3

5 Abstract On commission by Malmö Kulturmiljö, Geoarchaeological Laboratory (GAL) has made analyses on archaeometallurgical material from an excavation in Malmö, within the project Södra Kristineberg. GAL has analysed remains from a complex metal work including bronze casting and working with gold during the Late Bronze Age, as well as iron production and smithing during the transition from Pre-Roman to Roman Iron Age and Late Iron Age. Only scarce constructions from the metal activities were present and therefore the metal work is best characterised by the produced items and the waste material such as crucible fragments, cast spill and slag. Iron production from the transition between Pre-Roman and Roman Iron Age is seen in a few reduction and smithing slags, but more evident in iron objects such as knifes, a hasp and a spur. The iron items illustrate a well performed smithing technique using raw material with only minor slag inclusions. However, the chemical composition of the inclusions indicates a relation with a local iron ore. Iron production is more distinct from the Late Iron Age. Although construction details are few, the morphology and chemical composition of the reduction slag, allow us to interpret a production in a bloomery furnace with slag collection in its lower part. Also this later iron production is correlated to a local iron ore. Despite the poor conditions for local bog iron ore precipitation and hence iron production in the area, we can show that iron was produced in Malmö. At first sight the bronze casting in the area appeared straight forward and the initial analyses also confirmed that. However, further investigations presented a more complex picture. For example most of the analysed objects appeared to contain not only copper and tin which are the major components of bronze but also antimony. Very similar composition was also observed in a sprue that hence could be chemically related to the objects. Finds of mould fragments were further evidence of local casting. The mould was made in accordance with other moulds from the region, and so were the analysed crucible fragments, characteristic of southern Scandinavia. Detailed analyses of the crucibles revealed that they hade been re-used and repaired. In between the ceramic layers, metal remains were found and these, as well as droplets within the inner wall, indicated a more complex metal work as copper was found in some crucibles, and tin-rich copper alloy in others. The best preserved crucible gave further information since it contained droplets of gold. This noble metal was not observed elsewhere in the investigation. The occurrence of gold in a crucible is evidence not only of access to the metal but also of yet another craft and knowledge that was present at Kristineberg. 4

6 Inledning Geoarkeologiskt Laboratorium (GAL) vid UV GAL har på uppdrag av Malmö Kulturmiljö analyserat arkeometallurgiskt material från Kristineberg Syd och Svängedammshagen inom projektet Södra Kristineberg, Malmö. Malmö Kulturmiljö och GAL gick tillsammans igenom materialet och diskuterade de frågeställningar som uppdragsgivaren hade och arbetade sedan fram vilka analyser som skulle genomföras och vilken fokusering som var lämplig. Materialet och frågeställningarna kan grupperas efter material, eller vilken typ av metallhantverk de representerar. Dels finns material, t.ex. slagger, som kan knytas till järnhantering, dels till hantering av kopparlegeringar. Spåren av hantverk av kopparlegeringar och järn kan dateras till yngre bronsålder respektive övergången förromersk/romersk järnålder samt yngre järnålder. Kunskapen om förhistorisk järnhantering, speciellt järnframställning, i Malmöområdet är liten och eftersom det dessutom påträffades troliga järnmalmer inom undersökningsytan sågs detta som ett ypperligt tillfälle att få mer kännedom om en lokal produktion av lokala råvaror. Vidare visade materialet potential att ge kännedom om flera processled i järnhanteringen fram till färdiga föremål. Tidsaspekten, med skilda tidsperioder av järnhantering, ger oss också möjlighet att göra en jämförelse av teknik och material över tid. Kopparlegeringar finns företrädda som föremål och ett hantverk är tydligt främst genom förekomsten av deglar och gjutformar. Med hjälp av dessa har vi möjlighet att ta fram information om tillverkningstekniker och materialsammansättningar. Bakgrund platsen och materialet De lokala geologiska förhållanden Berggrunden i sydvästra Skåne har karterats och beskrivits av Sveriges Geologiska Undersökningar (Sivhed m.fl. 1999). Området kring Kristineberg är fritt från hällar och tolkningen av bergarterna bygger på borrhålsinformation. Nära Kristineberg finns två hål borrade Dk12 och Dk16, ej kärnborrning. Av benämningen på borrhålen kan man utläsa att jordlagret är 12 respektive 16 meter mäktigt och att det överlagrar tertiär kalksten närmare bestämt palaeocena-eocena avsättningar tillhörande Köpenhamnsledet. Denna kalksten domineras av kalciumkarbonat. Mellan 96% och 99% av de rena kalkstensbankarna utgörs av kalciumkarbonat. Järnhalten är i huvudsak knuten till pyrit vilken förekommer som <1mm stora aggregat eller som större konkretioner i anslutning till grävspår och inuti fossil. Det finns inga indikationer på bergartskartan vilka skulle antyda att det finns järnrikare bergarter/sediment i omgivningen. De närmast liggande bergarterna rika på järnförande mineral är de prekambriska gnejserna och graniterna vilka är blottade på Romelåsen ca 20 km NO om Kristineberg. Den kristallina berggrundens utsträckning söder- och västerut är känd från borrhål. I Kristinebergsområdet är djupet ned till dessa bergarter för stort för att dessa ska kunna komma i fråga som ursprungsbergarter till järnutfällningar. 5

7 Jordarterna runt Kristineberg utgörs främst av moränfinleror och morängrovleror samt i mindre omfattning lerig sandig-moig morän (Ringberg 1980). Grövre avsättningar förekommer endast ställvis i form av isälvsavlagringar. Kalkhalten i moränerna är hög, mellan 20 och 30% vilket beror på innehållet av danien- och kritkalksten samt palaeozoiska kalkstenar. Närmast markytan har moränen lägre kalkhalt på grund av urlakning, som når ca 0,5 1,5 m djupt. Analyser av grundvattnet från brunnar i sydvästra Skåne finns redovisat i Beskrivning till hydrogeologiska kartbladet Trelleborg NV och Malmö SV (Gustavsson 1972). Här framgår att ph-värdet varierar mellan 7,1 och 7,5. Hårdheten är nästan genomgående hög och uppgår i allmänhet till mg/l Ca. Inom detta kartblad uppträder ofta järnhalter på 1 5mg/l i grundvattnet vilket är högt i förhållande till övriga Sverige. Järn Bland materialet som hör till järnhantering finns malmer, slagger, järnavfall och föremål. En del av slaggerna förefaller vara påträffade i ursprunglig miljö där verksamheten har ägt rum, utan att anläggningen kunnat urskiljas eller med säkerhet tolkas, medan andra slagger är mer av typen lösfynd fördelade över områdets mer låglänta delar. Processled slagg Inledningsvis försöker vi karaktärisera vilket eller vilka av järnhanteringens processer som är företrädda, dvs. reduktionsprocessen i blästugn och/eller smide. Det senare kan i sin tur vara antingen primärsmide eller sekundärsmide. Detta avgörs genom okulär granskning av slaggerna, dels hela, dels genom att vid behov snitta dem. Ett urval analyseras också i mikroskop. Den mineralogiska sammansättningen hos slagger avslöjar om de är avfall från en reduktionsugn, efterföljande primärsmide eller om de bildats under senare föremålssmide. En av frågorna var om slaggen representerar ett eller flera framställningstillfällen. Det försöker vi besvara med hjälp av kemiska analyser. Stora variationer i det samlade slaggmaterialet av element vilka är karaktäristiska för malmen t.ex. mangan kan tolkas som att den kemiska sammansättningen varierat i den använda malmen. Sjö- och myrmalm varierar visserligen även inom en och samma förekomst men en tydlig kemisk skillnad mellan slaggerna bör betyda att det rör sig om mer än ett framställningstillfälle. Då även malmtyper av olika kvalitet och sammansättning, hittats på platsen förbättras möjligheterna avsevärt, genom kemiska analyser av dessa, att tolka slaggernas totalkemi och därigenom få förståelse för hur reduktionsprocessen fungerat. Kemiska analyser av slaggen kan i gynnsamma fall också avslöja järnets ursprung dvs. om malm med för närområdet avvikande kemisk sammansättning använts vid framställningen. Användning av andra metaller i samband med järnsmidet kan även lämna spår efter sig i slaggerna och därmed upptäckas i de kemiska analyserna. Råvara malm En stor del av slaggerna kommer sannolikt från reduktionsprocessen. Till denna behövs råvara bland annat i form av malm. Malm har påträffats på flera platser i undersökningsområdet. Malmerna är alla lösa malmer men uppvisar okulärt lite olika karaktär från rödjordsliknande bildningar, via bönmalmer till kakmalmer. Med hjälp av röntgendiffraktionsanalyser (XRD) kan man särskilja de olika mineral som ingår i malmen. Från denna information kan vi bedöma malmens koncentration, dvs. hur utspädd malmen är av kvarts och andra bergartsfragment, och därmed avgöra malmens lämplighet som råvara i reduktionsprocessen. Den mineralogiska sammansättningen kan också berätta om malmens proveniens och om malmen genomgått rostning vilket är ett starkt indicium på att den varit 6

8 avsedd att använda i järnframställningsprocessen. En mer detaljerad bild av malmens sammansättning och dess lämplighet som råvara får vi genom de kemiska analyserna. Det är också möjligt att jämföra deras sammansättning med slaggernas sammansättning. Om malmerna har bildats från olika ursprungsbergarter och/eller fällts ut under varierande kemiska förhållande kommer de att skilja sig åt kemiskt och då är det möjligt at avgöra vilken av dem som har använts i den lokala produktionen. Ugnsmaterial I det arkeometallurgiska materialet finns även en del bränd och smält lera. Genom okulär granskning av materialet och keramiska och termiska analyser av ett urval är det möjligt att se om leran kan knytas till ugn och/eller ässja (för smidet). Vidare hur leran har valts och bearbetats och hur dess stabilitet och värmetålighet varit och dess användbarhet i metallurgiska aktiviteter. Datering Enligt uppgift förefaller det osäkert när järnhanteringen skedde på platsen. Processen kan dateras med hjälp av kolstycken som är inneslutna i slaggen. Enstaka sådana noterades vid en första genomgång av slaggerna 2002 (Grandin 2002). Därför söker vi efter träkol när vi går igenom materialet och gör vårt provurval. Järnavfall En del material är oregelbundna, delvis magnetiska fragment. Dessa kan vara avfallsmaterial som innehåller metalliskt järn. Genom att göra metallografiska analyser av dessa är det möjligt dels att se från vilket processled de lämnats, dels vilken sammansättning och kvalitet det är på järnet och på så sätt få en indikation om vad det varit användbart till. Föremål Bland fynden finns också järnföremål. Har dessa tillverkats på platsen? Återigen är det kemiska analyser som kan vara till hjälp. Genom att undersöka sammansättningen på den slagg som säkerligen finns innesluten i järnet och jämföra med slaggernas och/eller malmernas har vi möjlighet att avgöra detta. Metallografiska analyser av tvärsnitt av föremålen ger också besked om smedens tekniska kunskaper. Dessa analyser visar om flera komponenter med olika kvalitet har använts, t.ex. en kniv har tillverkats genom sammanvällning av en stålkärna till eggen och ett omgivande mjukare och mer elastiskt järn. Vi har också möjlighet att se vilka tekniker smeden arbetat med i detta sammanhang, hur mycket eller lite slagg som finns kvar som kvalitetsnedsättande faktor, om föremålet härdats eller bearbetats på annat sätt för att få ändamålsenliga egenskaper. Från ax till limpa eller från malm till kniv Genom att undersöka och analysera malm, slagg, järnavfall och järnföremål har vi möjligheten att bygga upp en helhetsbild av järnframställningen på platsen. Även om slaggerna är små och få kan vi få en inblick i vilken typ av ugn som använts, om och vilken lera som använts till ugnen, om andra material också ingått i konstruktionen, hur malmens kvalitet var, hur slaggsepareringen gick till och vilken kvalitet som det framställda järnet respektive smidda järnföremålet fick. Allt detta återspeglar den tekniska kunskapen inom respektive delområde. 7

9 Kopparlegeringar Material som kan knytas till hantverk med kopparlegeringar är deglar och gjutformar, föremål, smältor och en gjuttapp. Materialet förefaller vara något utspritt i det undersökta området men mestadels koncentrerat till mer höglänta områden jämfört med järnhanteringen. Metaller Metallföremål, gjutspill och rester av metaller/legeringar i deglar och gjutformar utgör en viktig komponent i tolkningen av metallhantverket på en plats. Föremål och gjutrester analyseras kemiskt för att se vilka materialsammansättningar de har och om de kan kopplas samman. Föremålen i sig undersöks också metallografiskt för att se hur de tillverkats, dvs. vi får information om gjutning och/eller smide, eventuella ytbeläggningar och liknande, och om flera metaller använts i hantverket för prydnad eller funktion. Kopparlegeringar och deras egenskaper När man talar om koppar och kopparlegeringar finns det några grundläggande termer som kan vara bra att ha i åtanke En vanligt förekommande företeelse är att termen brons används för de flesta kopparlegeringarna oavsett deras sammansättning. Detta kan i många fall vara missvisande då man diskuterar materialegenskaper, gjuttekniker, metallernas proveniens och grad av omsmältning. Metaller är vanligtvis framställda ur malmer med varierande sammansättningar och med olika metallurgiska processer. En del metaller kan också förekomma naturligt, till exempel guld, silver, koppar och bly. Metallerna, i vårt fall koppar, kan vara naturligt legerade med låga halter av andra grundämnen. Halterna kan vara så låga att det snarare rör sig om föroreningar än legeringar. Vissa förorenande ämnen kan vara kvalitetsnedsättande för materialet, men andra kan förbättra till exempel materialets mekaniska egenskaper eller gjutegenskaperna eftersom ren koppar, med hög smältpunkt, är svår att gjuta. Legeringar är bildade genom sammansmältning av rena metaller eller malmer med olika mineral som innehåller den önskade metallen. Brons är en sådan legering av koppar och tenn, och består vanligen av 80 96% koppar och 4 20% tenn. Bronser är lämpliga för gjutning. Legeringens hårdhet ökar med ökande tennhalt. Gjutegenskaperna förbättras ytterligare om bly ingår i låga halter. Vid för högt blyinnehåll försämras dock smidesegenskaperna. Bly är inte lösligt i legeringen utan förekommer som segregerade droppar i blandningen. (Se även Schuman 1983). En del kemiska beteckningar kommer att användas mer eller mindre flitigt i tabeller och diagram. Koppar (Cu) är det dominerande ämnet, tenn (Sn) finns i de flesta fynden. En vanlig komponent är också antimon (Sb). Dessutom förekommer silver (Ag), arsenik (As), nickel (Ni) och inte minst bly (Pb). De senare förekommer endast som segregerade droppar i bronsblandningen. Teknisk keramik Teknisk keramik, deglar och gjutformar tillverkade av lera, är väsentlig för att kunna bygga upp en större förståelse för hela verkstadsområdet. Deras form, utseende och materialsammansättning speglar inte enbart vilken typ av föremål som har tillverkats utan, om metallrester finns kvar, även vilken metall eller legering som använts. Minst lika viktig är degeln och gjutformen i sig eftersom det material som använts i dessa, och hur det har behandlats, visar vilka metoder och tekniker som använts vid tillverkningen av dem. Är det 8

10 baserat på gamla välkända metoder och/eller nya importerade tekniker? Keramiska analyser ger svar på denna typ av frågor. Tidigare undersökningar av järnframställning i området Järnframställning har tidigare noterats på ett fåtal platser i området. Som en inledning till våra analyser har vi försökt sammanfatta vad de tidigare undersökningarna i närområdet har redovisat. En rapport omfattar en slutundersökning i kvarteret Stångbettet och Tränsbettet (Kling 1983). Rapporten hänvisar till en undersökning 1974 (fornlämning 32, Husie sn) söder om de båda kvarteren där det i ett grophus påträffades en slaggklump. Dateringar från 1974 års undersökning visar nedslag i neolitikum, äldre och yngre järnålder, 1000-tal och tidig medeltid och det framgår inte vilken datering som gäller för slaggen eller grophuset. Vid undersökningen 1983 framkom förväntade boplatslämningar och flera lämningar efter järnframställning, bland annat omnämns en blästerugn med vidhängande smidesgrop. Det var osäkert om ytterligare anläggningar hade anknytning till järnhanteringen, eventuellt fanns kolningsgropar. Blästugnen som undersöktes beskrivs som en 26 cm djup grop med diameter på 60x70 cm. På tre sidor fanns kantställda stenhällar. Stenramen var delvis lerfodrad på insidan. I nedre delen av gropen fanns tätt packad slagg, totalt 13,6 kg. Slaggen beskrivs som att den har tappats rätt ned. Datering av träkol från ugnen resulterar i folkvandringstid. Enligt beskrivningen av blästugnen är det sannolikt att det är den nedre delen av ugnen, dvs. slagguppsamlingsgropen, som har påträffats. Troligen har blästugnen varit av typen schaktugn med underliggande slagguppsamlingsutrymme. Konstruktionsmaterialet som beskrivs gäller för gropen, men vad schaktet har bestått av är mer osäkert. Den beskrivna slaggformen antyder att det rör sig om stearinslagger, (det formuleras som att slaggen har tappats rätt ned ), dvs. slaggen har runnit i små rännilar från högre nivåer rakt ned i gropen där den stelnat och byggt upp en större slaggmängd. Enligt rapporten har analyser av slaggen visat att denna har låga fosforhalter varför järnet bör ha varit sprött (hänvisas till Espelund i rapporten). Detta förefaller inkonsekvent eftersom ett eventuellt fosforinnehåll i malmen huvudsakligen samlas i slaggen och inte i järnet. Om halten är låg i slaggen bör den vara ännu lägre i järnet (höga fosforhalter ger ett sprött järn) som därmed inte bör ha varit sprött. Intill blästugnen påträffades en grop som tolkats som smidesgrop. Gropen låg i direkt anslutning till ugnen och beskrivs som avlång med brända lerfläckar, sotig sand, träkol och tätt packad fragmenterad slagg. Den fragmenterade slaggen har lett tolkningen till smidesgrop (?). Slaggen beskrivs inte utförligare. Vad gäller analyser av material relaterat till järnframställning så har Arne Jouttijärvi genomfört tre analyser på malmprov, beskrivet som rödbrunt pulver, (PM 19 juli 2005 från Heimdal archaeometry) från Oxie 2:13, Toarp 4:2 och 4:7. Malmen beskrivs som användbar. I en annan rapport presenteras analyser av slagger från flera lokaler i nära anslutning till de vi nu undersöker. Bland annat finns material från Fosie 11A, Fredriksberg, Lockarp och Lindängelund. Såväl reduktionsslagger som rensningsslagger finns representerade. De senare är från processledet när slagg smälts ut från den bildade smältan/luppen 9

11 (omsmältning/primärsmide). Två slagger kunde inte karaktäriseras närmare. Reduktionsslagger säkerställdes endast från Fredriksberg, de övriga lokalerna var osäkra processled eller omsmältning. Slaggen från Fredriksberg har fått etiketten tappslagg. Slaggens morfologi beskrivs dock inte i rapporten men det nämns att de är små. Deras utseende i mikroskala framgår av figurer i rapporten och av den att döma skulle de mycket väl kunna vara slagger som bildats i ett underliggande slagguppsamlingsutrymme snarare än tappats ut ur ugnen. Arkeometallurgiska undersökningar metoder Följande analyser tillämpades på ett urval av det registrerade materialet. Petrografiska och metallografiska analyser kräver ett begränsat ingrepp i fynden för att ett tvärsnitt ska kunna studeras. Provprepareringen av metaller innebär att millimeterstora stycken avlägsnas från fyndens ytterkant. Proverna gjuts in i plast och slipas och poleras. På enstaka prov har denna metod inte helt kunnat tillämpas. Det är metalldroppar eller metallskikt som har preparerats fram ur keramiskt material. Dessa är för små för att kunna poleras. Detta resulterar i ett prov med topografiska skillnader vilket i sin tur leder till att en metallografisk undersökning inte kan göras. Proven har därför endast analyserats med elektronmikrosond, huvudsakligen för att få en uppfattning om vilka ämnen som förekommer eftersom exakta kvantitativa analyser också försämras av att deras yta är ojämn. Okulär klassificering En okulär genomgång av materialet från Kristineberg Syd gjordes. Detta innebär att med hjälp av stereolupp, magnet och vid behov sågning skapa en preliminär uppfattning om materialets karaktär, för att kunna indela det i kategorier och typer. Malmerna finfördelas också och rostas för att se hur de förändrats vid ändrade temperaturer. Eventuella färgförändringar liksom kontroll av deras magnetiska egenskaper före och efter rostning utgör en god fingervisning om deras innehåll av järnoxid. Då mörka omagnetiska järnhydroxider hettas upp blir de rödare i färgen samtidigt som de bli magnetiska. Med utgångspunkt i de okulära granskningarna av hela och delade fynd gjordes även ett provurval för analyser. Petrografiska undersökningar Av 5 slagger tillverkades tunnslip (MINOPREP, Hunnebostrand) av så stora ytor som möjligt av deras tvärsnitt för att kunna få en detaljerad bild av vilket processled de representerar och hur processen fungerat samt för att vara ett komplement i tolkningen av de totalkemiska analyserna. Petrografiska undersökningar utfördes i genomfallande och påfallande (planpolariserat ljus) för att identifiera materialets olika komponenter och texturella drag. Undersökningen gjordes i ett Zeiss Axioskop 40A polarisationsmikroskop. Slaggerna 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. Glas utgör slaggernas restsmälta och kan därför variera kraftigt i sammansättning beroende på vilka mineral som tidigare kristalliserat, slaggernas totalsammansättning och avkylningsförlopp. Magnetit, Fe 3 O 4, kan förekomma i stället för wüstit om temperatur och/eller syretryck är högre. Ett mineral som kan förekomma i slagger med relativt höga aluminiumhalter är hercynit, FeAl 2 O 4. Höga aluminiumhalter i kombination med höga kaliumhalter återfinns i leucit, KAlSi 2 O 6, som i vissa slagger kan 10

12 förekomma i stället för den vanligare glasfasen. Droppar av metalliskt järn, några mikrometer stora, är också vanligt inslag i slagger från reduktionsprocessen. Limonit, järnhydroxider med varierande sammansättning, är huvudkomponent i sjö- och myrmalm och kan uppträda i slagger som oreducerade rester men vanligtvis förekommer limonit som en sekundär bildning, dvs. i form av rost. Metallografiska undersökningar Metallografiska undersökningar utfördes på 6 polerade järnprov i påfallande ljus, med syfte att bedöma järnkvaliteten. Under mikroskopet framträder järnets olika texturer i prover, som etsats med 2 % nitallösning, beroende på kemisk sammansättning och bearbetningssätt. Metoden är alltså användbar för att bedöma kolhalten i materialet, t.ex. om det är ett mjukt järn eller ett hårt kolstål. Metoden kan också avslöja ett fosforinnehåll, vilket påverkar materialets hårdhets- och seghetsegenskaper. Även mängden och typen av slagginneslutningar kan studeras för att ytterligare kunna bedöma styckets kvalitet och ändamål. Några termer som används för att beskriva järnproverna är ferrit som är mjukt järn utan kolinnehåll, cementit som är en förening av järn och kol (Fe 3 C), och perlit som är en struktur uppbyggd av omväxlande ferrit och cementit. Generellt medför alltså en större mängd perlit en högre kolhalt och ett hårdare material. Stål är samlingsbenämning på en smidbar järn-kol-legering med mindre än 2 % kol och som byggs upp en kombination av ferrit, cementit och perlit. Innesluten slagg består vanligen av flera mineral, bland annat olivin som är ett järnsilikatmineral, wüstit som är en järnoxid, och en glasfas som är en finkornig huvudsakligen ickekristallin fas vars sammansättning kan variera över stora intervall. Kopparlegeringarna studeras för att få en uppfattning om provernas uppbyggnad i mikroskala och om de är homogena eller heterogena. Undersökningen ger också information om tillverkningsteknik som gjutning och hamring. Den metallografiska undersökningen ligger också till grund för elektronmikrosondanalys som genomförs för att få kvantitativa data om legeringens sammansättning. Undersökningen gjordes i ett Zeiss Axioskop 40A polarisationsmikroskop. Elektronmikrosondanalyser Mikrosondanalyser av ingående faser i slagger och järn utfördes med Cameca SX50 vid Institutionen för geovetenskaper, Uppsala universitet, av Hans Harryson. 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. Några olika programrutiner används för olika mineral i slagger respektive i olika metaller och legeringar och omfattar olika element (se resultattabellerna). Bland annat används speciella rutiner för kopparlegeringar för att kunna analysera både de ingående huvudelementen och spårelementen. Detektionsgränserna för flera av elementen är i storleksordningen 0,10 0,15 viktsprocent. Några element har något högre detektionsgräns: bly (Pb, ca 0,4) och guld (Au, ca 0,45). Betydligt högre detektionsgräns har arsenik (As) med ca 1,5 viktsprocent om fullständiga analyser ska göras. Den höga detektionsnivån för arsenik beror på att mätningen av detta element inte sker vid dess starkaste signal eftersom denna interfererar med signalen från bly. Detta innebär att arsenikhalten blir högre än vad den egentligen är om det samtidigt finns bly i det analyserade området. För att undvika detta sker därför mätningen vid en svagare signal vilket medför en sämre detektionsnivå i det analysprogram som innehåller alla förväntade ämnen. För att optimera analysrutinerna och kunna få både snabba besked om huvuddragen i legeringarnas sammansättning och detaljer om spårämnen har därför flera olika analysinställningar tillämpats. En programrutin med huvudelementen koppar, tenn, zink, bly, antimon och järn används för att se om legeringen är brons, mässing eller rödmetall. Denna används såväl på enskilda punkter (faser) som på större ytor som ger en översiktsanalys. Det 11

13 senare är viktigt att kunna göra eftersom bly inte är blandat i de faser som innehåller t.ex. koppar tenn och finns fördelat som droppar i mikrometerstorlek. Genom analyser av ytor ca 30x30 mikrometer stora inkluderas dock även dessa. Eftersom bly inte förväntas i övrigt används en analysrutin utan bly, men med arsenik för att kunna analysera arsenik även i lägre halter. Detta program används främst i punkter i varje enskild fas. Innehåll av spårämnen som arsenik, silver förväntas framförallt i den fas som har lägst kopparhalt och framträder inte alltid i ytanalyser. I korthet kan vi notera att vi använder ett program för slagger och slagginneslutningar (GAL 1) och ett för järn (GAL 3). I kopparlegeringar använder vi ett snabbprogram för huvuddragen (GAL2Sb) och ett (två) program för detaljerna (GAL2-Pb/GAL2). De mer detaljerade används också för t.ex. silver och guld. I samband med analyserna tas också fotografier, huvudsakligen vid inställningen för backscattered electrons (BSE). På dessa foton framträder olika grundämnen på så sätt att ju tyngre de är desto ljusare blir bilden. Justeringar av nivåer kan även göras för att upptäcka mycket små sammansättningsskillnader. Totalkemiska analyser Totalkemisk analys utfördes på 3 slagg- och 3 malmprov hos Analytica AB, Luleå. Använd analysmetod är ICP-AES för huvudelement och ICP-QMS för spårelement. Totalt analyserades 46 element i varje prov. Slaggproven har också studerats i mikroskop och malmproven analyserats med XRD (se nedan). Röntgendiffraktionsanalyser Röntgendiffraktionsanalyser (XRD) genomfördes på 3 malmer av Mikael Ottosson på Institutionen för materialkemi vid Uppsala universitet, efter samråd med Geoarkeologiskt Laboratorium. Analysen gjordes på en Siemens D500 diffraktometer med normal strålgång (Bragg-Brentano) och CuKα-strålning. Korrektioner har gjorts för preparathöjd. I de resulterande diffraktogrammen är bakgrunden inte justerad eftersom en hög bakgrund kan representera ett amorft inslag, vilket kan förekomma i malmprover. Diffraktogrammen har kompletterats med linjer som representerar de identifierade mineralen. I de fall flera diffraktogramm är presenterade i samma figur så är dessa förskjutna relativt till varandra, d.v.s. intensiteterna har adderats så att bakgrunderna ligger över varandra. Keramiska analyser Keramiska analyser genomfördes av Ole Stilborg och Emma Grönberg, Keramiska Forskningslaboratoriet, Lunds universitet. Fyra prov med datering till sen yngre bronsålder (per V), tre prov med datering till sen förromersk järnålder och ett med datering till folkvandringstid har studerats. Alla bronsåldersprov kommer från samma anläggning (A2799). Tunnslipsanalys har utförts på fem av dessa prov och termiska analyser på sex prov. Mikroskopering av tunnslip i polarisationsmikroskop Tunnslip är 0,03 mm tunna preparat av i detta fall keramik, som kan analyseras i ett polarisationsmikroskop. Med denna metod kan man bedöma mängden, kornstorleksfördelningen och arten av naturligt grovmaterial (silt och sand). Vidare kan man urskilja samt bedöma mängden och kornstorleken på eventuell tillsatt magring. En mineralogisk bestämning av grovfraktionerna i leran kan göras. Lerans innehåll av bland annat järnoxid, 12

14 glimmer, malm och andra mineral kan uppskattas. Vid förstoringar på X studeras eventuella förekomster av exempelvis diatoméer (kiselalger) och kalkfossil. Bildanalys i programmet Kontron KS300 har använts för att studera variationen i kornstorleksfördelning i större detalj. Fördelningen av korn 0,1 mm beräknas på hela slipet vid 20 X förstoring, medan intervallet < 0,1 mm 0,01 mm studeras på fem utvalda, representativa ytor vid 100 X förstoring. Termiska analyser 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 (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 inträtt. Över 1000 C registreras sintringsförloppet fram till provets smältpunkt i 50 C intervall (Lindahl 1986). Resultat Materialet omfattade slagger, malm, bränd och smält lera, deglar, gjutformsdelar, järn och kopparlegeringar. Bland de två sistnämnda grupperna fanns föremål, men även fynd som bör ses som rester från tillverkningen av föremål. Inledningsvis presenteras en kortfattad beskrivning av allt material. Sedan följer de mer detaljerade analyserna för respektive fyndtyp. Fyndlista med material från Södra Kristineberg, främst Kristineberg Syd 20, som undersökts av GAL. Grunden till fyndlistan är tillhandahållen av uppdragsgivaren. Den har sedan kompletterats av GAL som gjort en översiktlig registrering av samtliga poster och mer detaljerad beskrivning av dem som valts för ytterligare analyser. Listan ska ses som utgångspunkt inför analyserna. En del okulära tolkningar har fått stå kvar även om de i vissa fall avviker från en slutlig bedömning som också framgår. För några fyndkategorier finns frågetecken kvar och dessa diskuteras senare i texten. Fyndnr Föremålstyp Anläggning Kommentarer 20: : : Järnslagg Reduktionsslagg Järnslagg Kulslagg Järnslagg Reduktionsslagg A Reduktionsugn el. smidesgrop i Hus 4. 20: Järnslagg. Strax intill A Blandat material. Bl.a. stearinslagg, dropp- och kulformad slagg. Strängfluten och tät med oregelbundna former, till mer trögfluten och porös. Även droppformade och kulslagg. Svagt magn. De större bitarna är omagnetiska och har kolavtryck. Kolavtrycken långsmala med tvärsnit på ca mm och längd upp till 50 mm. I tvärsnitt: Småporig och homogen. Ett fragment med insmält material i en ytterkant. Två slagger har valts för analys. Delprov A innehåller både en strängfluten, tät och en mer trögfluten och porös del. Delprov B utgörs av en typisk strängfluten slagg. Såväl tunnslip för petrografisk undersökning som ICP-analys av båda. A Kulformad slagg. Även droppformad. Magnetisk. A Slaggfragment. Steg 1 analyserat av GAL. Trögfluten och småporig samt bitar med hopkittat material. Omagnetiskt. Steg 1 analyserat av GAL. Strängfluten och tät med oregelbundna former. Omagnetiskt. 13

15 Fyndnr Föremålstyp Anläggning Kommentarer 20: Järnslagg. Strax norr om A Fragment. Mindre bitar strängfluten oregelbunden slagg. Omagnetisk. I övrigt magnetiska fragment med korroderad yta. I tvärsnitt. Tät och homogen slagg med 20: Järnslagg Ytfynd ca 0,3 m SV om A : Järnslagg Reduktionsslagg Från stenavtryck (?) väster om A : Smält lera Ytfynd ca 1 m SV om A : : : : : : : : : Järnslagg Reduktionsslagg? Järnslagg Reduktionsslagg? Järnslagg Reduktionsslagg Järnslagg (?)Reduktionssla gg Järnslagg Kulslagg Järnslagg Reduktionsslagg? Järnslagg Reduktionsslagg Järnslagg Hopkittat material Järnslagg Reduktionsslagg och hopkittat material A12256, smidesgrop i Hus 4. A Stolphål i Hus 4. Ytfynd ca 1,5 m V om Hus 4. Ytfynd ca 1,5 m V om Hus 4. OF33552 i Hus 4. OF33527 i Hus 4. OF33522 i Hus 4. OF37396 i Hus 4. OF33522 i Hus 4. 20: Järnslagg? OF33542 i Hus 4. 20: Järnslagg OF33542 i Reduktionsslagg Hus 4. och hopkittat material 20: : Järnslagg Reduktionsslagg? Järnslagg? Reduktionsslagg? OF37400 i Hus 4. OF33516 i Hus 4. enstaka små porer. Fragment. En tät bit med brottyta, del av större slagg. Magnetisk. Fragment. En bit fluten och tät slagg med brottyta, del av en större bit. Omagnetisk. Fragment. Glansig, svartfärgad oregelbunden form. Omagnetisk. Ett större stycke är steg 1 analyserat av GAL. Strängfluten tät slagg med sekundärt vidhäftat material. Omagnetiskt. I tvärsnitt: Tät och småporig samt fragment av smält lera. I tvärsnitt: Småporig och trögfluten med en yttre kant av obränd eller svagt bränd lera. Fragment. Strängfluten tät slagg med oregelbunden, korroderad yta. Magnetiskt. Fluten och tät med oregelbunden form, en mindre kontaktyta. Omagnetiskt. Vittrad (?) Tät och fluten med oregelbunden form. Sekundär påverkan på ytan. I tvärsnitt: Tät och homogen. Kulformad slagg. Omagnetiskt. Fragment, kraftigt magnetiskt. Tät och oregelbundet. Fragment. Tät och strängfluten med brottytor, del av en större bit. Omagnetiskt. Fragment. Hopkittat sandigt material med korroderad yta. Magnetiskt. Fragment. Tät och fluten slagg med vidhäftat material samt fragment bestående av enbart hopkittat material. Magnetiskt. Fragment. Poröst och gråglansigt. Omagnetiskt. Fragment. De större fragmenten, tät och fluten slagg. Omagnetiskt. De mindre fragmenten, hopkittat material. Omagnetiskt. Fragment. Porösa och täta. Omagnetiskt. Droppformig? Tät och omagnetiskt. 20: Järnslagg OF33516 i Fragment. Magnetiskt. Hopkittat material med Hus 4. korroderad yta. 20: Järnslagg OF33527 i Fragment. Omagnetiskt. Tät och fluten med 14

16 Fyndnr Föremålstyp Anläggning Kommentarer Reduktionsslagg Hus 4. oregelbunden form. 20: Järnslagg Reduktionsslagg eller enbart hopkittat material? OF33527 i Hus 4. 20: Smidesavfall?/ Korroderat järn Kulturlager A31830 vid stenpackninge n. 20: Smält lera Kulturlager A31830 vid stenpackninge n. 20: : : : : : Slagg Reduktionslagg Smidesavfall?/ Korroderat järn Slagg Reduktionsslagg Smidesavfall?/ Korroderat järn Smidesavfall?/ Korroderat järn Järnslagg Reduktionsslagg eller primärsmide? Kulturlager A31830, G44406, L2 Kulturlager A31830, G44425, L6 Kulturlager A31830, G44423, L3 Kulturlager A31830, G44408, L4 Kulturlager A31830, G44407, L3 Kulturlager A Lösfynd. 20: Smälta Kulturlager A Lösfynd. MHM7181:01 Järnslagg Primärsmide? Sekundärsmide? Grop A25, sotigt och träkolsbemäng t bottenlager. 20: Ugnsväggsfr.? Ytfynd ca 7 m V om Hus 4. 20: Ugnsväggsfr.? Kulturlager A15569, G37464, L1. 20: Askslagg Smält Kulturlager lera? A15569, G37462, L1. Fragment. Magnetiska. Tät och fluten med kolavtryck. I tvärsnitt: Hopkittat material. Kärna av järn med sekundärt påfört sandigt material. I tvärsnitt: Hopkittat material. Kärna av järn med utfällt material runtomkring? Fragment Svart, glansig yta. Glasigt material som är smält lera och/eller slagg. Fragment i centimeterstorlek. Strängfluten och tät slagg med oregelbunden form. Omagnetiskt. Fragment. Vittrat och med vidhäftat sandigt material. Fragment i centimeterstorlek. Strängfluten och tät slagg med oregelbunden form. Omagnetiskt. Fragment. I tvärsnitt: Se Dock inget järn. Fragment. Täta och omagnetiska. Slaggstycke. Kompakt och kraftigt magnetiskt. Småporig. I tvärsnitt: Tät och homogen med enstaka mindre porer. Petrografisk undersökning och ICP-analys. Slaggstycke. Kompakt och omagnetiskt. Smälta. Ej relaterat till järnhantering. Troligen av senare datum. Från undersökningen Svängedammshagen Småporig och relativt tät med delar av insmält material. Magnetiskt. I tvärsnitt: Skiktat. Botten av sekundärt vidhäftat material. Därefter tät, homogen slagg. Där överst ett skikt med insmält material tar vid. Petrografisk undersökning av den större slaggen. Förglasat. Rödbränd, delvis smält lera. Möjlig ässjeinfodring. Analys. Vitbränd lera. Mer bränd på en sida än i övrigt. Se 20: Av GAL tidigare undersökt. Porösa och lätta med smälta ytor. Smält lera? Vit lera av liknande typ som i 20:203803, men påverkad av högre temperatur. Analys. 20: Bränd lera A Blästermunstycke??? Rödbränt gods, något grövre än i 20: Ej koppling till vare sig ugn, ässja eller blästermunstycke. 20: Ugnsväggsfr.? Kulturlager A13875, G34923, L1 20: Ugnsväggsfr.? Kulturlager A15569, Kraftigt sintrad lera. Vitbränd lera. Mer bränd på en sida än i övrigt. Analys. Vitbränd lera. Mer bränd på en sida än i övrigt. Se 20: Två pinnavtryck i rät vinkel. 15

17 Fyndnr Föremålstyp Anläggning Kommentarer lösfynd 20: Sintrad lera Kulturlager A13875, G34596, L2 20: Sintrad lera Kulturlager A13875, G34925, L2 20: Sintrad lera Kulturlager A13875, G34955, L1 20: Sintrad lera Kulturlager A13875, G34945, L3 20: Sintrad lera Kulturlager A13875, lösfynd 20: Sintrad lera Kulturlager A13875, G34910, L1 20: Sintrad lera Kulturlager A13875, G34956, L2 20: Sint. lera/keramik Kulturlager A13875, G34938, L1 20: Sintrad lera Stenpackning A34590 i kulturlager A : Sintrad lera Kulturlager A31830, G44417, L2 20: Sintrad lera Stenpackning A34590 i kulturlager A : Sintrad keramik Stenpackning A34590 i kulturlager A : Malm? Från malmbildning A : Malm? Från stenpackning A41073 i malmbildning A39920 Ugnsväggsfr.? Vitbränd lera, liknande 20:203803, men något mer värmepåverkad. Ugnsväggsfr.? Vitbränd lera. Mer bränd på en sida än i övrigt. Se 20: Ugnsväggsfr.? Vitbränd lera. Mer bränd på en sida än i övrigt. Se 20: Ugnsväggsfr.? Vitbränd lera. Mer bränd på en sida än i övrigt. Se 20: Ugnsväggsfr.? Vitbränd lera. Mer bränd på en sida än i övrigt. Se 20: Ugnsväggsfr.? Ugnsväggsfr.? Vitbränd lera. Mer bränd på en sida än i övrigt. Se 20: Rödbränd, delvis sintrad keramikskärva. Ej koppling till metallhantverk. Ugnsväggsfr.? Vitbränd lera. Mer bränd på en sida än i övrigt. Se 20: Ugnsväggsfr.? Vitbränd lera. Mer bränd på en sida än i övrigt. Se 20: Ugnsväggsfr.? Vitbränd lera. Mer bränd på en sida än i övrigt. Se 20: Rödbränd, delvis sintrad keramikskärva. Ej koppling till metallhantverk. Kakmalm? Se även 20: En kaka med tämligen plana sidor med något skrovlig yta. Rostbrun, omagnetisk. Inslag av sten/bergartsfragment. I snitt: rostfärgad, utfällning kring sandigt (mellansand) material utan tydliga kärnbildningar. Rostning av malt prov: mörknar till brunsvart, återfår rostbrun nyans vid avsvalning. Magnetiskt. Malt prov till XRD-, helt stycke till ICP-analys. Kakmalm? Se även 20: Flera mindre fragment med mer oregelbunden ytterform än 20: Antydan till kulform på ytan. Omagnetisk. Rostbrun. I ytan finns korn av bl.a. kvarts och fältspat. I snitt: tydligt med förekomst av vita mineralkorn (grovsand), diffus kärnbildning av malm med koncentrisk tillväxt. Rostning av malt prov: mörknar till brunsvart. Magnetiskt. 16

18 Fyndnr Föremålstyp Anläggning Kommentarer Malt prov till XRD-, helt stycke till ICP-analys. 20: Malm? Från L1 i härd A36588 vid malmbildning A44661 Kulformade stycken från ca 7 till 15 mm i diameter. Skrovlig yta, med litet inslag av sandigt material. Svarta till rostfärgade. Omagnetiska. I snitt: svart, delvis koncentrisk bildning, ibland runt kärna av mineralkorn. Rostning av malt prov: mörknar något, liten andel 20: Malm? Från malmbildning A : Malm? Från malmbildning A :2161 Finkornigt material med lerigt inslag. Från rödjordslager A : Krumkniv Från stenpackning A34590 i kulturlager A : Sporre Från kulturlager A : Hasp Från kulturlager A : Knivblad, fr. Från kulturlager A15569 magnetiskt. Tre stycken med orgelbundna ytterformer. Mestadels med små kulor på ytan, var och en med diameter i storleksordningen 5 mm. Svartgrå, lokalt rostfärgat. Lera (sekundär) i hålrum. I snitt: uppbyggt av små kulor där varje kula är koncentriskt uppbyggd, ibland med centrala hålrum. Inblandning av sandigt-siltigt material (primärt från bildning) och lerigt (sekundärt i hålrum). Rostning av malt prov (leran borttagen): det malda provet är mörkt brunt med lila ton och mörknar något vid rostning. Omagnetiskt. Malt prov till XRD-, helt stycke till ICP-analys. Två större stycken, som liknar 20: men har mindre tydliga kulor på ytan. Något ljusare än Stort inslag av kantiga bergartsfragment (sandigtgrusigt). Omagnetiskt. I snitt: bergartsfragmenten tydligt blandade med järnhydroxiderna (dvs primära), men inte lika tydlig kärnbildning som i rostbrun-svart. Sekundärt finns finkornig lera. Samma typ som 20: och som granskades 2002 av GAL) Rödjord? Finkornigt ljusbrunt material med inslag av klumpar av lerigt material som är något ljusare i färgen. Omagnetiskt. Rostningsprov: mörknar inledningsvis, delar av det glöder. Antar efter rostning en gråare nyans med enstaka röda inslag. I stereolupp framträder små framgent av grå- och rödbränd lera. Omagnetiskt. Ej malm. Konserverad. Total vikt 6,82 g. Föremålets längd 72 mm. Bladets bredd 12,8 mm, tjocklek vid rygg 2,9 mm avsmalnande till egg ca 1 mm. Tången med kvadratiskt tvärsnitt 4,2 mm. Konserverad. Föremålet i två delar, totalt 7,19 g, varav största delen 6,55 g. En tunn rundat rektangulär platta med största bredd 31 mm, minsta 11 mm (mycket saknas). Centralt på plattan en utskjutande del, 15 mm lång, med nära kvadratisk bas med 7,2 mm sida, vid plattan och avsmalnande till spets. Konserverad. Total vikt 7,38 g, 80 mm lång. Formad av kvadratisk ten, 3,5x3,5 mm i tvärsnitt. Föremålets ena ände är omböjt och avsmalnade till en platt spets med tvärsnitt på 2,1x0,6 mm. Motstående kortsida omböjd till ögla med ytterdiameter 13,3 mm och innerdiameter 7,8 mm. Konserverad. Fragment 2,50 g. 28 mm lång, 12 mm bred. Tjocklek vid ryggsida 1,3 mm, vid eggsida 0,6 mm. 17

19 Fyndnr Föremålstyp Anläggning Kommentarer 20: Järnföremål Från kulturlager A : Järnföremål Från kulturlager A : Järnföremål? Från grop A9609, L3 294: Järnföremål Från grop A4878, L1 322: Reduktionsslagg Lösfynd från och det lilla NÖ primärsmide. omr. Sekundärsmide? Koksslagg? Matjordsruta G : Bronskniv Grophus A18000/A Konserverad. Vikt 0,7 g. Långsmalt, svagt omböjt i ena änden. Längd 32 mm, tvärsnitt 2,3x2,1 mm. Tendens till att vara avknipsat i raka kortsidan. Avlång form, 21x6,0x5,9 mm, inkl rostskikt. Totalt 1,20 g. Svagt magnetiskt. C-14, 1 sig BC Oregelbunden korroderad yta. Magnetiskt. I tvärsnitt. Kärna av järn med utfällningar/sekundärt påfört material. C-14, 1 sig BC Fragment med korroderad yta. Magnetiskt. I tvärsnitt: Skikt av slagg? Från matjorden(?) Större bit primärsmideslagg trögfluten och tät med insmält material. Magnetiskt. Mindre bitar fluten och tät reduktionsslagg. Omagnetiskt. I tvärsnitt: Större biten: Tät och homogen med koncentration av insmält material. Mindre biten: Tät och homogen med en koncentration centralt av insmält material och kol. Petrografisk undersökning. Trögfluten och småporig med oregelbundna former och insmält material. Glansiga partier och inslag av sandigt7keramiskt material. Ett par bitar är magnetiska. I tvärsnitt: Tät och småporig slagg med insmält material-grus. Skrotmetall? Provtagning vid breda kortsidan, dvs genom bladet från ryggen till eggen. Det mesta är korroderat, en liten kärna metall/legering bevarad. Polerprov för analys. 20: Ryggtappsskära Grop A35394 Provtagning genom det minsta fragmentet (se foto). Det mesta är korroderat, en liten kärna metall/legering bevarad. Polerprov för analys. 146: Gjuthuvud Lösfynd Provtagning vid utskjutande del på övre delen. Korroderat i ytterkant men en del metall/legering bevarad. Polerprov för analys. 20: : Skrotmetall, gjuteriavfall? Föremål i Culegering Grop A1751 Kulturlager A45295 Provtagning tvärs igenom fragmentet. Det mesta är korroderat, en liten kärna metall/legering bevarad. Polerprov för analys. Stavformat med kärna av förkolnad ved omslutet av kopparlegering, lokalt saknas dock legeringen. I två delar. Prov taget vid brottkant på minsta fragmentet. En stor del är korroderat men en kärna av metall/legering finns bevarat. Polerprov för analys. 20: Degel Grop A23366 Intakt degel, ej tvättad. Metalldroppe(ar) observerad(e). En utplockad för analys. För liten för att slipa och polera, därför monterad på tejp för elektronmikrosondanalys. 20: Degelfragment Grop A2799, L2 20: Degelfragment Grop A2799, L2 20: Degelfragment Grop A2799, L2 Dubbla väggar. In- och utsida bevarad. Ingen metall observerad. Keramisk analys. Bottendel. Insidan saknas. Ingen metall observerad. Grovt gods. Dubbla väggar. In- och utsida bevarad. Grå metalldroppar, varav de flesta oerhört små, i kontakt mellan de båda innerväggarna. Två droppar utplockade för analys. 20: Degelfragment Grop A2799, L1 Rödfärgad insida som delvis täcker en metalldroppe. Ytterligare metalldroppe (grå) från brottyta. Båda metalldropparna utplockade för metallografisk kemisk analys (elektronmikrosond). Keramisk analys av degeln. 20: Degelfragment Grop A2799, Fragment, ingen bevarad ut- eller insida. På brottyta 18

20 Fyndnr Föremålstyp Anläggning Kommentarer L1 finns två grönärgade metalldroppar, den ena utplockad för metallografisk kemisk analys (elektronmikrosond). 20: Gjutformsfr. Grop A2799, L2 Tvättade. Del B till keramisk analys. Tunt innerskikt av finare lera. 20: Gjutformsfr. Grop A2799, L2 Ej tvättade. Del C till keramisk analys. Tunt innerskikt av finare lera. Slagger Okulär klassificering Slaggerna består till största del av fragment och enstaka lite större bitar. De flesta av dessa är reduktionsslagger som huvudsakligen är täta och strängflutna. Dessa är också omagnetiska och saknar avtryck. Även kulslagger och små droppformade slagger förekommer. I materialet finns även troliga smidesslagger, möjligen från primärsmide. Ett par är magnetiska med insmält material. Resultaten finns sammanställda i fyndlistan. Bland slaggerna påträffades också bitar bestående av sekundärt hopkittat material. Slaggen kommer till stora delar från området kring A12245 (del av hus 4), och enstaka små fragment från kulturlagret A Slaggerna från A12245 är av två typer; såväl strängflutna som mer trögflutna finns i större och mindre fragment. Dessutom finns slagg från A36390 och Svängedammshagen samt ett lösfynd från 322. Ett urval från dessa områden har valts för mer detaljerade analyser. Petrografiska analyser 20:203033A A Reduktionsugn el. smidesgrop i Hus 4. Okulär granskning: Blandat material finns i fyndposten, bland annat stearinslagg, dropp- och kulformad slagg (Fig. 3). Strängfluten och tät med oregelbundna former, till mer trögfluten och porös. Även droppformade slagger och kulslagg (Fig. 4). Svagt magnetiskt. De större bitarna är omagnetiska och har kolavtryck (Fig. 5). I tvärsnitt: Småporig och homogen. Ett fragment med insmält material i en ytterkant. Två slagger har valts för analys. Delprov A innehåller både en strängfluten, tät och en mer trögfluten och porös del. Delprov B utgörs av en typisk strängfluten slagg (Fig. 6). 20:203033A Petrografi: Slaggen är i huvudsak uppbyggd av tre komponenter, olivinkristaller, dendritiska wüstitkristaller och en kiselrik glasfas vilken är underordnad (Fig. 7). Dessutom förekommer droppar av metalliskt järn jämnt utspritt över det analyserade tvärsnittet. Runt slaggen finns vidhäftat material där kvarts och andra bergartsfragment tillsammans med kolstycken har identifierats. Mot utkanten av slaggområdena, vilka i de flesta fall sammanfaller med slaggens naturliga begränsningsytor, avtar kristallstorleken på wüstiten medan olivinen och glasfasen är delvis svarta, troligen pga. vittring. Den yttersta delen av slaggen (Fig. 8) består ofta av en tunn bård av järnoxid (<10µm), mest troligt wüstit då dess grånyans ej går att särskilja från wüstitens. Slaggen är generellt relativt porös men en ökning i frekvens och storlek på porerna är noterbar från ena långsidan av tvärsnittet till den andra långsidan. 19