. "" ,... GEOARKEOLOGI JÄRNHANTERING PA BOPLATSEN VID LAPPNASET - ANALVS AV SLAGGER OCH JÄRN ANGERMANLAND NORA SN RAA 5. Riksantikvarieämbetet

GEOARKEOLOGI. "" JÄRNHANTERING PA BOPLATSEN VID LAPPNASET - ANALVS AV SLAGGER OCH JÄRN o ANGERMANLAND NORA SN RAA 5.,... -x- " \. "',,- " -,- '., ",.,...''. '.,.. '. Gcoarkeologisk'1 Laboraloriwn ANALYSRAPPOAT NUMMER 15-1996 Riksantikvarieämbetet AVDELNINGEN FÖR ARKEOLOGISKA UNDERSÖKNINGAR UV UPPSALA Geoarkeologiskt Laboratorium Lars-Erik Englund Eva Hjärthner-Hofdar Lena Larsson

INNEHÅLL Sammanfanning I Abstract 3 Inledning. 4 Målsattning 4 Metodik... 4 Okulär bedömning av slagger.... 4 Slaggers mineralogiska sammansättning 6 SJaggers kemiska sammansäuning... 7 SJaggers magnetiska egenskaper 8 Undersökningsresultat _ 8 Diskussion och tolkning 18 Referenser. 20 Figurer.. 21 ~llcr... _ 27 2

SAMMANFATTNING p~ pdra cr av Ola George. Länsmuseet VästemorrIand har en arkeomctallurgisk under.~k~fng avojäm och slagger utföns på material från en boplats RAÄ 5. Lappnäscc Nora sn, Åneennanland daterad lill jämålder,.framför allt dess ~ngre d~1. Syftet med undersökni~gen ~'ar alt i rörsta hand klarlägga vilka processled pnmärsffilde och/eller sekundärsmide som slaggen på platsen representerar och med hjälp av jämslycken och jäminneslulningar i slaggen kunna bedöma kvaliteten på produktionen. Dessutom, om möjligt, via primärsmidesslagg ema kunna få infom13tion om självajämframställningen och använd malm. Den sludcrade slaggen utgör i första hand avfall från smide i olika stadier. Typen av pnmärsmidcsslagg indikerar alt man på platsen hanterat obearbetadc smällor som framställts på annan plats. Eftersom smältorna är slaggrika har de inte kompakterats vid jämfram~ ställningsplatsen vilket är brukligt. Deua kan indikera au smältorna inte transponerats alhfor långt vilkct i sin lur visar au det kan finnas jämframställning i boplatsens närhet. Analyserna visar au malmen bör ha innehållit förhöjda haller av nickel och kobolt. Geologiska förutsäuningar för en sådan malm finns i området, vilkct alltså stöder teorin om att jämframställning kan ha förekommit i området. Resullaten av slagganalyserna visar också att åtminslone två malmtyper har kommit till användning. Sekundärsmide har också förekommit på platsen. vilket indikeras av bearbetat järn, smldesskållor, glödskal samt platsen för ett städ. Det bearbetade järnmaterialet är av god stålkvalitct, lämplig för eggar. Till största delen utgörs det studcrade järnet av material som kasserats eftersom det varit alltför slaggbemängt för an kunna kompakteras. Kvaliteten är dock tämligen god. ABSTRACT Samples of slag and iron from a settlement site, RAÄ 5 Lappnäset, Nora sn, Ångemlanland, dated to Iron Age, mostly Late Iron Age, have been analyscd. Most of thc analyscd slag sarnp1es are derived from primary smithing. The type of primary slag indicates that un-worked biooms, produced elsewhcre were imported. This indicates that the iron production site could have been situated in the vicinity of the settlement and is funher supported by the typc of are, probably used. The gcological setting in the area IS of a compositian which can be related to that of the analysed slag samples. The analyses also suggest that an additional type of are might have come in usc. Secondary smithing in the area is indicated by smithed iron, smithing cakes, hammer scales and remains of the foundation of an anvil surrounded by hammer scales. The smithcd iron is of good quaiity steel. The main part of the iron is waste material from primary smithing. lefl since it contained to much slag. The iron is, however, of relatively good quality_ 3

INLEDNING pd a o av Ola George, Länsmuseet Västemorriand har en arkeometallurgisk underpå up r :J"äm och slaooer utförts på material från en bopials RAÄ 5, Lappnäsel Nara so,...öj.;mng a et>....., o anland daterad till järnålder, framfor allt dess yngre del. Ansvanga for rapporten har Anc,eT'~t van "--Erik Enolund (slao.gkarakterisering), Eva HjäIlhner-Holdar (metallografi, L-<U" o kontext och arkeologisk tolkning) och Lena Larsson (petrografi och mikrosondanalyser). Syftet med undersök~lingen var att i föorsla hand klarlägga vilka proces~~~ pri~ärsmide och/eller sekundärsmide som slaggen pa platsen representerar och med hjalp av Jamstycken och jäminneslutningar i slaggen kunna bedöma kvaliteten på produktionen. Dessutom, om möjligt, via primärsmidesslaggema kunna få infonnation om själva järnframställningen och använd malm. METODIK Proverna karakteriserades, vägdes och densitetsbestämdes. Sju (X>lerprov och sex polerade slipprov tillverkades. Petrogmfiska undersökningar utfördes i genomfallande och påfallande planpolariseralljus för au identifiera glasen och sjaggernas olika faser, bestämm3 krislallisationsföljden samt ta fram texturella drag. Undersökningarna utfördes i ett Reichertmikroskop och eu Leitz Ortholux [I polarisationsmikroskop utrustat med en Orthomat mikrokamera. Metallografiska undersökningar, med syfte au bedöma jämkvaliteten utfördes på 5 polerprov som etsats med 2% nitailösning. Undersökningen utfördes i etl Leitz Metallux mel<lllmikroskop. MIkrosondanalyser av ingående faser utfördes på tio av proven, med Camec3-instrumentet vid Institutionen för Geovetenskap, Uppsala Universitet. Totalkemisk analys utfördes på en slaggprov hos Svensk Grundämnesanalys AB. Använd analysmetod är ICP-AES för huvudelement och ICP MS för spårelement. Okulär bedömning av slagger Slagger är biprodukter till olika slags metallurgisk verksamhet. Reduktionsslagger bildas vid reducering av majm till metall som vid järnframställning. Reduktionsslagger, d v s slagger som uppstår vid framställning av järn, är vanligen tunga, har tämligen homogen sammansätlning samt visar fjytstrukturer t ex som rinnande stearin (typiska för t ex Bergslagens stenramsugnar). Ugnar med anordning för slaggtappning kan ge lättfjutna tappslagger. Många ugnar har lerklining vilken är bränd, delvis smält samt vanligen forslaggad genom inblandning av reduktionsslagg. Smidesprocessen kan underdelas i primärsmidet (omsmältning och/eller rensning av luppen från slaggen) och sekundärsmidet (tillverkning av föremål). Karakteristiskt för smi- 4

_ ah de oftast är heterogent skiktade, har sand/grus och kol främst l boucndes~laggcr ar Il de oftast känns lättare än reduktionsslaggcrna. Sjagger från primärsmidct ~rt~~ta.. r-', I'kheter med reduklionsslagger och kan vara svåra an skl1ja från dessa genom har S~O:U~är bedömning. Sjagger från sekundärsmidei är genom inblandning av vällsand cnba kel sura i sina sammansättningar samt glasiga och således vanligen läua att oftast mye :ikilja rrån reduktionsslagger.." framställs i olika kvaliteter för olika ändamål. Rent järn iferrit} är relativt mjukt eller J,m,rl brukar säoa blöll. Man blev tidigt medveten om att om järn innehöll kol fick som In. ~. en produkt som var hårdare och som kunde härdas dvs man fick ett slål. Dena har ~~~I en mycket eftertraktad produkt ända fram i våra dagar. Men om järnet innehåller för ':vckct kol 1,5-2% uppstår svårigheter- Produkten är inte längre smidbar. Ett annat ämne Jm i haller upp till l% är bra rör t ex eggar är fosfor (P). Fosfor gör järnet hårt men :0rön, vilket gör alt om järnet innehåller för mycket fosfor blir det vad vi kallar kallbräckt ~h dänned omöjligt att smida (Crew & Saher 1993). Järnets och dess legeringars hårdhet mäts ofta i Yickcrshårdhet, HY. Järn med mer än 2% kol kallas gjuljäm och det finns i huvudsak två soner, vii( och grått gjutjärn. Gjutjärn används till olika typer av gjullla produkter l ex grytor. Mycket av gjutjärnet färskas (dvs avkolas) dock för att användas till olika typer av stålprodukter med olika stål kvaliteter. Nedan följer några ord och uttryck som kan vara [iii hjälp när man läser texter angående jämproduktion och järnkvali[eter- Allstellit: En foml av järn. Rent järn förekommer som austenit mellan 910 C och 1388 C. Under och ovanför dessa temperaturer förekommer järnet som ferrit. Austenit är omagnetiskt och kan lösa ca 2% kol. I legerade slål kan austcnit existera I rumstemperatur och dess hårdhet är ca 150 HY. Vid avsvalning urskiljer auslcnitcn vid vissa temperaturer ferrit eller cementi! beroende på kolhalten och ändrar sammansättning vid 723 C där resten av austeniten omvandlas till perlil Cemelltit: En förening av järn och kol (Fe)C). Huvuddelen av stålets kolhah föreligger som cememil då ferrit löser mycket lite kol. Cemenlillameller är tunna skivor av cementit som vanligen förekommer i perlit. Komgrällscemenlit är cementit utskild i austenitens komgränser före perlitbildningen vid den eutektoida punkten (se eutektoid) 723 C i överclltektoida stål (över 0,8% kol). Komgränscemenrit verkar försprödande. Eutekloid: En imim blandning av två eller flera kristallina faser i bestämda proponioner samtidigt urskilda ur en fast lösning. EUlekloid kolhall är kolhalten för perlit i jämvikt, vilket i olegerade stål är 0,8%. Den eutektoida pwlkten är den punkt i ett fasdiagram som anger den bestämda temperaturen där reaktionen äger rum samt sammansättningen på eutektoiden. I jäm-kol-systemet ligger den eutektoida punkten vid 0,8% kol och 723 C. Undereutektoidiskt stål har lägre kolhalt än 0,8% och övereutektoidiskt stål har en högre kolhalt än 0,8%. Ferrit: Järn (Fe) med ett kubiskt rymdcentrerat atomgitter (atomgitter :: regelbundet arrangemang av t ex atomer), dvs med en jämatom i vardera hörnet och en i centrum på kuben. Rent järn förekommer som ferrit (-järn) upp till 910 C där det omvandlas till austenit. Under 768 C är ferrit magnetiskt. Olegerad ferrit har en hårdhet av ca 90 HY vid rums~emperalur. Komgräns/errit är ferrit utskild i austenitkomgränsema före perlitbildningen Vid eutektoida temperaturen, 723 C, i undereutektoidiska stål, dvs stål med en kolhalt under 0.8%. 5

. or "I starkt magnetiska oxidskal som bildas vid smidning. Vissa typer brukar GJödskaJ. tas också kallas balllmarskal.... Upphenning till austcnitområdet (se austenil) med en påfoljande snabb avkyl- I~ard~llllg; vatten. Erhållen struktur kallas martens;!. Den är hård och spröd utom vid låga moo' I t e.' d I d b d.. d b ld d kolhalter. MartensilOnwandlingen ~ l stord c a~ tnt~ ~~ S un en utan mang ~n ~ a t beror för en ajven austemtsammansaunmg. 1staIlet på den temperatur tjli vtlken martensi ' o kylningen skett. Jömjosjid: En förening mellal~)äm ~h fosfor ~~e3p)' Den är mycket hård mcn..s~mtidi~t spröd _ fosforrikl j~m är kallbrackt, vilket l ex: gor alt fosfornalter på l % P och darover gor dciomöjligt au smida. Per/il: En struktur bildad vid den eulektoida temperaturen (723 C) i en järn-kol-legering. Perliten beslår omväxlande av lameller av ferrit och cementit som samtidigt skilts ut ur austcniten. Stål: Produkten är smidbar och är en järn-kol-legering med mindre än 2% koj. Vällning: Sammanfogning av jämst)'cken genom smidning. Som hjälpmedel kan användas { ex vällsand, huvudsakligen kvanssand (SiOl)' Vällsömmar är mer eller mindre synliga sömmar mellan jämstycken som vällts samman. Widmanstätren!errit: Ferrit som under relativt hastig svalning utskiljs som skivor som genomkorsar austeniten. Bildningen gynnas av grov austenitkomstorlek. Widmanstättenstruktur kan UPPSlå i bådc undcr- och övereutektoida stål. Dc båda typerna kan dock skil Jas åt. Slaggers mineralogiska sammansättning De Oesta slagger består av glas (med varierande sammansättning) samt en eller flera av följande kristallina faser: Oliviner, silikmmineralmcd den allmänna fonneln A::.Si0 4, där A oftast är järn (mineralel beter då rayalit, del vanligaste mineralet i järnblästerslagger samt kopparslagger) eller magnesium (forsteri!, förekommer i masugnsslagger). Mangan ingår främst i fayalit. Vissa slagger innehåller kalciumrika oliviner, främst kirschsteinit CaFeSiO~, som sent bildat fas. Olivinema uppträder oftast som väl utkristalliserade faser. Wiislit, FeO, är vanligt i blästerslagger. Fasen bildas vid reduktion av järnoxider (från he ~atit Fe20) via magnetit Fe)04, eller direkt från magnetit) och reduceras själv till metalh.~kt}ärn. Wtistit bildar oftast droppfonnade, dendritiska (="trädlika") kristaller. Samman SaUOlngen kan variera från FeOJ.(lO till Fe01.l6; förutom järn kan mangan och smärre mängder titan eller aluminium ingå. Magnetit, Fe)04, är ett primärt jämmineral och bildar huvudbeståndsdelen i de svenska bergmalmerna ("svartmalm"). Jämfört med wustit kännetecknar magnetit högre temperaturer och/eller högre syretryck. Den forekommer således i masugnsslagger (högre tempera~ur) samt smidesslagger (högre syretryck). Magnetit uppträder oftast som oktaedriska kristaller. 6

FeA!?O.1' är liksom magnetit en spi~ellmineral som bildar väl ~omlade o~ta He~cYlltI, '. II-r. Dessutom uppträder hercymt sammanvuxen med fayalll Hercymten cdnsk a knsjt~. ~ höoa aluminiumhaltcr ([ ex inblandning av lerklining i slaggen). indikerar re a IV t::>.. en mineralgrupp med den allmänna fonneln A2Sh06. varvid A = Fe, Mg, Pvroxe ller ar k k J h... k c J P roxener indikerar övers 'ott pa 'lse syra oc ar typls a lor masugnss agger. De ~1n._Ca. rra elllccken på att flussning med vällsand (kvartssand) har ägt rum. kan aven \ a.;_., kaliumrikt aluminiusilikat med formeln KAISi206 som indikerar alkaliöver LeuCtl ar e sk.ou. Mewll er. [ex mclalliskljäm eller koppar, uppträder ofta som små droppar i jäm- rcspekli,e kopparslagger. Umonit består av bruna, amorfa jämhydroxider med varierande sammansäuning. Limoniten är huvudbeståndsdel i l ex sjö- eller mynnalm samt i "rost". Den senare bildningen är alhså sekundär. Del inbördes förhållandet mellan olika faser ger infomlation om olika kristallisationsforlopp, medan kristallslorieken är e~t tcc.ken på avsvalnings~astigheten. För att beskriva deua används i texten några geologiska (jfrtnc86) och kemiska begrepp: Dendrir beskriver ett mineral som kristalliserat i onnbunks- eller trädliknandc mönster. slagger är wustit vanligtvis dendririskr utbildad. E/lhedral beskriver ett mineral med väl utbildade kristallytor. Är endast några kristallytor utbildade talar m,lil om slibhedral, Ulan kristallytor om al/hedral. Jiimvikt är i dagligt tal en stabilt tillstånd. Verklig jämvikt föreligger när ett (kemiskt) system har nån eu tillstånd från vilket det inte har någon tendens au ändra sig (Hägg 1964, s.45). Textur är en bergarts eller en slaggs mikroskopiska utseende och egenskap. Exempel på texturella drag är kornstorlek, kornfonn, kristajifonn, orientering, kristallinitct och porositet. Slaggers kemiska sammansättning Under reduktionsprocessen - t ex jämproduktionen - råder betingelser som nännar sig jämvikt. Deua återspeglas i relativt homogena sammansäuningar hos såväl glas som kris taller, frånvaro av zoneringar och dylikt. Bristande eller saknad jämvikt yttrar sig i starkt v~erande sammansättningar, även inom en kristallindivid (dvs zonering eller överväxmng). Detta indikerar starkt växlande temperaturbetingelser och/eller relativt kortvariga processer, t ex som vid smide eller gjutning. S~~.komplement till petrografin, dvs den mikroskopiska undersökningen, utförs rutin ~ass.lgt mikrosondanalyser. På detta sätt får man kvantitativa kemiska data över sarrunan ~U~lflgen av glasema och de olika kristallina faserna Analyserna ger en detaljerad inblick ~.~s~liisationsförlopp samt upplysning om jämviktstillstånd infunnit sig eller inte. Under J~~lktsbetingelser fårdelar sig t ex järn, mangan och magnesium mellan utkristalliserad ohvm ~h ~Iassmältan på ett lagbunde( sätt. Fördelningen är beroende på rådande temperatur (: JamvIktstemperatur), som kan beräknas for olivin-glas-par enligt Leeman & Schei- 7

77' e även Hjärthner-Holdar 1993a, s 113-114). En förulsänning är att nöddcgg~r <,19... ~t ul>pnåjämvikt funnits. Denna tid kan variera från flera timmar till några \ ändlg (Id lor a ""d fak. I"ore temperatur desto langre ti s tor. dagar - JU ao. Lee an & Scheidegger (1977) kan man anta au jämvikt rån vid kristallisationen En!lg~ : beräknade temperaturerna inte skiljer sig åt mer än 100 C. Olivinom e tf etern bygger på en sammansättning av basaltiskt bergartsmaterial som alltså glaslenllom.' si i sammansäuning från slaggernas grun d massa. De h.. då. be ak t ar an pavlsats au r - skilj<' g c... k,.. d I.... h k 11,,d k' tallisationslcmperalurer lor pmvi tslor e mogen av jam oc mangan an II amn~ ~K~e~ten, Larsson & HJärthner-H?ld~r 1?96) för au skilja re~uklionsslagger från smi ~csslagger under förutsäunmg att ett ttllrackllgt antal analyser utforts, Slaggers magnetiska egenskaper Alla prover testas med han~magnet och m~gnetiseringsgraden ~te.rges.i e.n sk~la!rän omaonetisk till starkt magnetisk: magneten faster. Denna karaklenstik blir givetvis nagot subj;ktiv. Stundom är de magnetiska egenskaperna inte homogent fördelade inom en slaggstycke.ldessa fall återges variationerna samt en uppskauning av fördelningen. UNDERSÖKNINGSRESULTAT Pro\' la, A98 prov I Registrering_' Ca 10 mm stora. oregelbundna, närmast sfariska, ursprungligen hela slaggstycken, varav en ihåligt. En bit magnetisk, två bitar starkt magneliska. VIkllotal! 1,64g. Arkeologisk tolkning: Blastbruk. sprutslagg från primärsmide. Åtgärd: Fotograferad, polerpro\. mikrosond. Petrografi: Provet beslår av flera bitar (l-lli). Delprov I är en tämligen porös slaggkula beslående av til! största delen homogent glas med enstaka, mycket små järndroppar. I provels ytterkant förekommer också halvt uppsmälta kvartskorn. Delprov II är en porös staggkula som domineras av relativt grovdendritisk wiistit. Slaggen i sig är texturelit sett lämligen homogen. Förutom wiistit finns något ollvin och glas samt järndroppar. Glaset är lill största delen vinrat. Slaggkulan är också kantad aven limonitzon med innehåll av ~~Slaka kolstycken och kantiga kvartskom. Delprov ID är etl stycke med en kärna av Jam omgiven av koncemriska band av limonit med något varierande sammansätlning, samt enstaka slaggområden. Slaggen domineras av wiistit och mindre mängder glas. I styckets ytterkanter innehåller limonitstråken enslaka kolstycken och kantiga kvartskom. M.eta~log~afi: Järnet i delprov m domineras av finkornig ferrit med begynnande perlitblldnmg I komgränserna. Lokalt finns Widmanstättenferrit. Strukluren uppvisar endast svaga l~ken på defonnation av slagginneslutningarna som t ex uppstår vid smide. Kolhahlt:" I pro.vet är låg mellan 0, I och 0,2%. Kvaliteten är således ett mjukt lågkolhaltigt ej ardban Järn. ~::os~~:. Glase~. i slaggkula I är homogent och kiselrikt (Tabell I). Dessutom innehålkaii el tamhgen,hoga haller av aluminium, lägre halter av järn saml ännu lägre halter av. um, magnesium, kalcium och natrium. Järndropparna i slaggkulan är homogena och mnehålb fonnom järn (Tabell 2) också fosfor (1,5%), nickel (0,9%), kobolt (0.3%) och 8

%) Wtistiten i slaggkula il är homogen liksom olivinlamellerna vilka är av koppar (~i.l n' fayalitisk sammansättning, dock med 1-2% vardera av MgO och CaO h~~'~~s~~~~lasetär alll för vitt~at för au kunna analyseras. I stycket m:~ jäm~äma sm) U{O\l~. J el ferritisk sammansäuolng (Tabell 2). [ slaggen som omger Jamet Innehaller har J~m å magnctitlameller som dock är för tunna för att kunna analyseras. Glas wöstlten. d sml' beoränsade ororåden och ar myc k'etprnrt -.. 'k (l' b Il l) t a e. lions en as l ". Samtlioa delar härstammar från primärsmide. Sprutslagg uppträder under pri- Slutsats. "... 11.. 11.._ -d ts kompaktcnngsfas, framsl under dess senare del d smahan l I bearbetning,"adrs~~. C; som slås med full muskelkraft. Järnet kan vara avfall från just denna del av mesag g 'dc l r: '.. l då endast svaoa tecken l)a e ormatlon av S aggen Ilnns samt au Jamet omges processei. o. av slagg. vilket det inle gör 1 en senare del av processen. Prov lb, A98 prov l glödskal Registrering: Ca 1-5 mm stora, millimetertunna skal som är starkt magnetiska. Arkeologisk tolknillg: Bläslbruk. GJödskal från sekundärsmide. GJödskal uppträder l samband med uträckning av tämligen Slaggfritt järn och vid formgivning av slaggfritt jam. Åtgiird: Polerprov, mikrosond. Petrografi: Provet består av flera glödskal (l.fy). Glödskal l är tämligen poröst och består av homogen järnoxid, mestadels troligen wustit men eventuellt något magnetit i en tunn hinna i ena yllerkamen där wustiten också är något dendritiskt bildad. Glödskal n ar till skillnad fran de övriga som är sniuade vinkelräll mot längsta sidan. skuret paral lellt med längsta sidan_ Såväl texlurellt som mineralogiskt är wustiten homogen i detta skal. Endast en mycket mnn zon förefaller bestå av magnetit. Glödskal III är samman svetsat av flera tunna. långsmala och något porösa skal. Samtliga domineras av tät wiistit med mindre mangder magnetit i de respektive skalens ytterzoner. Glödskal IV sanll tre till. är mindre och kompaktare glödskal än I-W. Dessa består lill StörSta delen av homogen wustit med extremt tunna ytterkanter av magnetit. Mikrosond: Elektronbilden visar tydligt på flera olika (2 respektive 3) järnoxider i glödskalen. Skall är zonerat med ena halvan bestående av wustit (Tabell I; analys IA2) med kristaller av magnetit (I A I). Den andra halvan består av homogen magnetit (I Bl). Glödskal D är texturelh homogent med magnetitkristaller i wustit i hela det studerade området. I glödskal ID finns tre olika typer av järnoxid representerade i olika zoner. En zon består av wiistit (3AI) med några få magnetitkristaller i storleksordningen I ~m. En zon består av magnetit (3A2). l kontakten mellan dessa två finns ett område med krista! ler som förutom järn innehåller ca 2% MgO (3A3). Glödskal fy domineras av wustit (482) med kristaller «3IJ.nl stora) av magnetit (4B1). I skalets ytterkant finns en tunn ZOn av ren magnetit (4A I). SI~tS~IS: Glödskal från smide. Växlande syreförhållanden är speglade i den komplexa WUS.lU magnetilförekomsten. Dessutom påvisas forekomsten aven magnesiumrik järnoxldfas. Den förhöjda magnesiumhallen är avvikande och kan härstamma från ur Spnmgsmaterialet dvs malmen. 9

A98 västr3 delen rro\' 2a.', '. Liten oregelbunden, utsträckt slaggbit med inneslutet järn. Starkt magne- ReglSlrerlllg.,'sli. VJI.;t 2.31 g. '.. II k d"" "d '" " k' lklliflg: Blä<;tbruk. Pnmar- e er se un arsml c. Arkeologis o,i" Fotoorafcrad. sagad, polerprov. A "" t{{ar..:> tro raft: Provet domineras aven. käma ~~ jä~ som.,äf rela~ivt homogen så ~är soi.n på Pe g lå perifera slaggillllcslutrllngar. Jarnkarnan ar omgiven av koncentnska Ilmon~g~ads~ 'ar med inneslutna, kantiga kvartskom. Lokalt kantas järnet av slagg beslåen- OI,bIl OIng " S k II k" h'll c"" l" I ol ",vio och nåoot wus111. tyc 'els a ra yttersta 'alll mne i:i er.onllom I- de av g as, Q " h kvartskorn även enstaka kolstycken. monil cc Metallografi: Undereu(ek(~idiskt stål. Perl il med ko~gränsfer;it oc~. Wi?manstättenferrit. Strukturen är jämn ljksom kolhalten. Kol~alten ar?ock nagot..~ogre l ytterkanterna än centrall Ingen tydlig defonn3t1on av slaggmneslutnmgar ellerjam. Slutsats: Provet härrör troligast från primärsmide. Delta med tanke på all ingen påtaglig deformation finns och att slaggen finns framföralh i ytterkanlerna av stycket. Flussmedel har använts. Endasl begränsade mängder slagg finns i järnet. Prov 2b, A98 västra delen 77059/101949 Registrering: Ca 100 x 65 x 50 mm Slor, oregelbunden, ej komplett slaggbit. Ursprung~ Iigen sannolikt rund och plankonvex. Inslag av metalliskt j~m och synlig kval1s. Svagt magnetisk till magnetisk. Vikt 261.70 g. Densitet 2,46 glcm '. Arkeologisk tolkning: Blästbruk. Bonenskålla från primärsmide. Åtgärd: Fotograferad. sågad, tunnslip. mikrosond. Petrografi: Provet är en slagg som texturelit är heterogen. Den domineras av välulbildade olivmiameller och glas. Olivinlamellerna varierar kraftigt i storlek från delområde till delområdc. Wtistit förekommer också, dock i mycket varierande mängder (Figur 2). Lokalt saknas wustit hell lokalt finns den endasi som kristalliter i glaset. I vissa områden finns wustit i endast något mindre mängd än olivin, i några få andra dominerar wtistit Wustitcn är mestadels dendritiskt utbildad men finns även i tätare koncentratio~ ner i tunna hinnor som gräns mellan olika delar av slaggen. Hercynit i form av sub- och euhedrala kristaller förekommer också sprin över i Slort sen hela provet, liksom järn droppar. Järn finns också i en större koncentration, omgivet av koncentriskt bildad limanit och med innesluten slagg. Slaggens ena ytterkant är hopsmält och omblandad ~ kjart lili brunfårgat glas med rester av kvarts- och faltspatkom vilka är spräckla och n~tan smälta i kontakt med glaset. Slaggen i deua område är glasig med endast mindre mangd olivinlameller, men rikligare med järnoxider, dels finkorniga wustitdendriter. dels euhedrala magnetitkristaller och zonerade krislaller med hercynitkärna och tunn magnetilkant. l provets yuerkant har även eh kolstycke observerats. ~:osond: ~~asels sa~~ansättning varierar.i ~ro~et, främst vad gäller förhållandel inne~liaiumllllum och Ja~. Båda.finns dock I. läm1!g~n ~öga halter (Tabell I). GI~~t fi b~r dessutom kalcium, natnum och kahum I tarohgen konstanta halter. Ohvm c~n~~ M e som homogena lameller med huvudsakligen fayalitisk sammansättning samt I; anal ;.0. och zone~~de lameller med tre sammansä~~ningsmässigtolik~ zoner (Ta~1I men ~ ma.3aic (kama). 3A ID och 3AlE (kant». Aven dessa är dommerade av Järn m vanerande utbyte av magnesium. Wtistiten är tämligen homogen i samman- 10

ode av kristallform och koncentration. I del område som saknar wuslit sättnlng ober~ristaller med innehåll av såväl aluminium som magnesium utöver järn finns m~rl~~iden analyserade hercynit.krista~len är inte helt re~ ulao..har e~t översk~u av (~al.ys, hållande till aluminium samt mnehaller knappt 2% TIO:!. Jamet I provet ar hc pill l fof, trukturen och sammansättningen. lärnrikare zoner i dropparna växlar med [erogent I s Samtliga faser innehåller förutom järn (Tabell 2) också nickel (upp till jämfatug~r~~bolt (upp till 0,8%). I [vå droppar finns även fosfor. En kvalitativ analys av 1,7%) OCk ema 2A2 och 4C2 påvisar även molybden i tämligen höga haller. vilka skulle p~o~pund~ låga analyssummorna. Molybden är dock ej analyserat kvantitativt. Kristallifor~dara mpe;;'turer har beräknats för några olivinkristaller i kontakt med glas. logel av sallolnste (Tabell 3 och Figur I) indikerar kristallisation under jämviklsförhållanden. resu laten... _... mcrår också av de varierande glassammans3unmgarna, de zonerade ollvmjamel- [)ehjr3 f 0.. o Icma och den heterogena tcx:uren. De stora sktllnade~a l. temperaturer ber~kn~~e fran,' d Inmoen av J'ärn- respektive mangan- och magneslumjoner beror sannolikt aven på f or e o.'.. de låga halter av mangan och.~-jagne~.lum s~m finns I glasel. T~mperaturerna ~rakn.ade från enbart fördelningen av Jam spanncr over ett temperalunnlervall som ovcrsljger 100 Slutsats: Bouenskållan uppvisar en hetcrogenitet som indikerar varierande materialsammansättlllngar, temperaturer och kristallisationsförhållanden, syremiljöer etc. Dessulom kan noteras de relativt höga halterna av nickel och kobolt i järndropparna. Sannolikt härrör skållan från primärsmide i ässja, dvs slutstadiet av primärsmidel PrO" 3a, A98 östr.a delen Regislrerillg: Ca 20 x IS x 12 mm stor. oregelbundet rund slaggbit med inneslutet jam. Starkt magnetisk. Vlkt 5,30 g. Arkeologisk tolknil/g: 8lästbruk. Processled kan okulärt inte bestämmas med säkerhet. Atgard: Fotograferad. sagad. polerprov, mikrosond. Petrografi: Provet har en liten kärna av koncentrerat järn, omgivet av slagg varvad med konccntriska limonilbildningar, dvs rost. Slaggdelama domineras av relativ, grova ohvinlamcller och glas. Wtistitdendriter förekommer i mindre mängd, lokal: enbart som kristalliter i glasct eller i sammanväxningar med olivinlamejlerna~ lokalt saknas den helt. I slaggen finns också små järndroppar. Mel~llografi: Järn delvis omgivet av slagg. Undereutektoidiskt stål. Järnet består av perht och ferrit och widmanstättenstruktur. Inom vissa områden dominerar ferrit dvs det näst ~ntill kol fria järnet. Strukturen är synbart inte påverkad av smide då varken slagg eller Järn verkar vara elongerat. M.ikrOS O lld: Järnet i provet är inte rent (Tabell 2) utan innehåller varierande haller av n:~~el ~maximalt drygt I%) och kobolt (maximalt knappt 1%). Variationerna uppträder i ;:;r a falt med diffusa, svårdefinierade kontakter. Glaset i slaggen finns både med kris I~t~och homogent. Båda typerna är analyserade och visar sig vara kemiskt tämligen ro: mi' um abejl 1) med halter av järn (som FeO) kring 20% och något lägre halter av alu. K~lcium (som CaO) finns i halter strax under 10% och natrium och kalium (i lals av OXider) ca 5% vardera. Olivin finns i slaggen både som homogena (analyserna och k och 2BlB) med huvudsakligen fayalitisk sammansättning samt drygt 2% MgO nesiu:::~t.lo/~.cao, och zonerade lameller (analyserna lbl och 3Al) med högre magler. Wo ( ~I k~an och lägre i kanten, kompenserat av lägre respektive högre jämhals Il endntema I slaggen är samtliga rena och homogena. De kristallisationstem- I I

-'knals för olivin-glas-par varierar kraftigt (Tabell 3. Figur I) beroende peraturer s~.m bel ~ a de beräknats från vilket innebär au kristallisation inte sken under vilken jonforde mil.::> jäpwiktsforhå11 anden.. Primärsmidesavfall fr~n vannrensning vilket i.~.dikeras av att slag~rcster en?art Slutsats. ".. et ej som slaggmneslutnmgar och au pmet och slaggen lille uppvisar finn~ runt '~e~deformation. Temperaturerna har växlat under vannrensningen vilket nägo R sml de zonerade olivinlamellema. Syrctillgången har dcx;k varit tämligen konframg rhav~lativt låa eftersom magnetit ej förekommer i slaggen. Aterigen bör man note- ä slant OC fe.::>, " o. f.. komsten av nickel och kobolt l Jam. ra are Pro'! 3b, A98 östra delen Registrering: Ca 60 x 60 x 12-18 mm stoi1, tämli~en platt stycke smält I.era med lättfluten översida och undersid~ som stelnat Jmot sandigt underlag. Omagnetisk, lokalt magnetisk. Vikt 60,99 g. DenSitet 1,86 g/cm. Arkeologisk tolkjling: Blästbruk. Smidesskålla, sekundärsmide..a.tgärd: Fotograferad, sågad, tunnslip. mikrosond. Petrografi: provet är glasigt med slagginneslutningar och jämdroppar. Glaset varierar i farg från klart över ljusbrunt till mörkare brunt och i textur från homogent till rikt på fragment i fonn av kvarts- och fältspatkorn, av de sista finns korn med tydliga albittvil IIngar. Kornstorleken varierar något i provet, så även i vilken grad kornen har stått emot uppsmältning. I glasct finns enstaka jämdroppar samt slagginneslutningar. huvudsakligen bestående av wustit i olika former. mestadels i täta. oregelbundna koncentrationer och i glödskal. Lamellcr. troligen pyroxen, och euhedral:lmagnetitkristaller finns också i slaggen. Kontakterna mellan glas och slagg är diffusa och hopsmälta. Mikrosond: Glasets fårgvariationer återspeglas i dess kemiska sammansälllling. Det ljusare glaset är rikt främst på aluminium (Tabell I), men det mörkare har högre järnoch kalciumhalter. Glaset innehåller dessutom kalium, natrium och magnesium samt fosfor i halter upp till ca 1,5% P20~. Glödskalen i glaset består av ren och homogen magnetit. I slaggområdet finns också pyroxen, rik på kalcium, järn och magnesium. Jamdroppama i slaggen är samtliga för små för att kunna analyseras med mikrosonden. Slutsats: Provet härstammar från sekundärsmidc. Användningen av flussmedel (kvarts och faltspat) kan spåras även genom förekomsten av pyroxen ("överskott" på kisel) i slaggen. Förekomsten av magnetit och inte någon wustit i glödskalen pekar dessutom på. en relativt god tillgång på syre. Prov 3c, A98 östra delen fegistrering: Ca 70 x 50 x 35 mm stor. ej komplett. oregelbundet avlång med ytligt l~&(3an30de kva;tskorn och centimeteriånga kolavtryck. Omagnetisk. Vikt 288,66 g. Densi-, g1cm. 1;~o~~giSk tolkning: Blästbruk. Primärsmide, omsmältning. gar,. Fotograferad. så.gad. tunnslip. mikrosond. ~oelrografi: Provet är en slagg bestående av olivin wtistit och glas (Figur 3). Olivin i Ilnnav I'.'.. kristall" re auvt. ~rova lameller dommerar. Glaset är mestadels knstalhtförande med ner av 01lvm och/eller wustit. WUstiten är dendritisk och förekommer lokalt en- 12

d. '1lilcr i glaset. Enstaka jtirndroppar finns också. TexturelIt är provet relabart som knst<l d t varierar dock någol 1kornstorlek och rnängdförhållande mellan olivin livt ho.~~ge~~ ~nä1t och blandat med slaggen fi~ns el! litet områd.e med klan till,brunt och wuslit. : kvarts och fältspat Dessutom fmns ett stycke av l stoll sett hopkittade dkorn dv..... "' glas me frllspalkorn vilka ej forefaller vara uppsmalta Ulan snarare hophaftade med kvarts- och a slaggen.. d' Olivinkristallema är homogena och av huvudsakligen fayalitisk samman- },{,kro son.n med innehåll av också ca l - 2% MgO (Tabell I). Glaset i slaggen varierar såltnlng ;1C t i sammansättning. bl a i aluminium-jämförhållande samt kiselhalten. Glae~:; ~~al1s- och fältspa.lkom är.bet.ydligt ~ikare ~å kisel (analyserna.. SA?, det ena :1 se _ m betydllgt jämfatugare. Wus[j[dendntema ar homogena och tamilgen rena. des!'>uto. h I D 00 I 00 lo k d nåool förhöjda titan a ter. e Jam rappar som ana yserats ar samt Iga textuh~~oge~a, sammansättnings~ässigt är de dock ej rena (Ta~1I 2) utan innehåller - rande halter av nickel (maxlmah ca 4%) och kobolt (maximalt 0.6%). Ett fåtal ~ar:~liisalionstemperaturcr har beräknats ~ör olivin-glas par (Tabell 3, Figur I). Resull~en indikerar ej kristallisation under jämvlklsförhållanden. SlulSalS: Provet är relativt homogem men tcmperalurberäkningar indikerar inlc kristallisation under jämviktsförhållanden. De delvis uppsmäha kvarts- och fahspatkomen finns I första hand på utsidan av slaggskållan och härrör med stor sannolikhet från ässjans bonen och har således inlc deltagit i processen. Troligtvis härstammar provei från primarsmider. Järnet innehåller noterbara haller av nickel och kobolt. Pro\" 4a, A168 Registrering: Ca 50 x 25 x 15 mm stor oregelbunden, småporig. närmast platt (tillplaltad?) slaggbit. Omagnetisk. Vikt 52, log. Densitet 3,03 glcm). Arkeologisk tolkning: Blästbruk. Inledande primärsmide(?). Från varmrensning av smälta(?). Åtgärd: FOIografcrad, sågad, tunnslip. Petrografi: Provet är en homogen slagg. Den domineras av wustit (Figur 4), dock i någal varierande kornsloriek. Dessutom förekommer olivinlameller och glas, mestadels krislallilförande, samt enstaka järndroppar. Ett tunt skikt i provets ytterkant som lokalt aven är selektivt vittrat på glas, domineras dock av kortprismatiska kristaller av olivin med mindre mängd av wtistit och glas. Sl~tsat~: ~~mldet. Slaggen är homogenare än de slagger som bedömts härstamma från pri Detta skulle kunna betyda att det här rör sig om en reduktionsslagg. Provet ~ mte represcnlativl för malerialet från A168. Övriga indikationer på framställning av Jam finns ej i området. Prov 4b, A168 magn :g:t~ering: T~. närmast sfariska, intill 10 mm stora stycken av vilka t~å är slagg och bil sv pproslat J.am samt ~vå avlånga, 20 x 3 x 3 mm stora upprostade Järnslycken. En Atie ~ ~agnetls.k, fyra bilar starkt magnetiska. Vikt totalt 2,22 g. Åtg~. ~LSk tolkning: Blästbruk. Smidesavfall (bl a sprutslagg) från primärsmide.. olograferad, polerprov, mikrosond. 13

bes tår av två bitar slagg (I~r1) och tre bitar Järn (Dl-V). Prov l är en {t" Provet. PelTogra /'. h mycket glasig slaggkula. en sprulslagg, med enstaka, mycket. s~å JärnnAgal poro s ~kalt en tunn limonithinna. Prov n ~r en p?fös slag~kula.med ollvmlameldroppar och k stit olas och jämdroppar. WuslJldendmema vancrar I både storlek och d ndfllls' wu ler. e. "r nåaqt, I:> vittrat och rostat runt porer och ytterkanter. Prov m består till.' d Provet a 'o. mang. limonit (sekundär) med Inkorporerade kvartskorn. I dc centrala delarna största delendaev rester av järn samt enstaka slaggområden med i huvudsak dendrilisk finns bcvar~. 'en olivin och glas. Prov fv är etl långsmalt limonitstycke. troligtvis som.' l t mcn J\ o. WUS I r" "äro med tunt täcke av sma kantiga kvartskom. Centralt I provet finns ers3unlng lor J... å... bevarade jämområden. A ven prov V best r nästan enbart av Ilmomt som erenslaka g r-r del ursprungliga järnet Lokala jämrester förekommer längs med hela prosau"[)cln tom finns enstaka, wustitdominerade slaggområden. Limoniten förefaller lovet ssu dl... vtj'ärnstrukturer vilka e VIS syns aven utan etsning. kall h a ar ' 1/ grar/i: Prov ID är troligen lågkolhalligl järn inneslutet i slagg. Kolhalten är svår M atteia bedöma o eftersom järnet är SVärt rostangnpet. Prov rv och V ar IlstorSla 11 deien upproslade jämbitar. I det ena provet, V finns fortfarande skuggor kvar av den urngliga strukturen som visar an det med all sannolikhet har varit en övereutektoi ~~t slål bestående av perlil med korngränscemcmit samt urskiljda cementitskivor i auslcnilkornen (Figur 5). Båda styckena har påverkats av Sill ide vilket elongering av slagginneslutningar tyder på. Mikrosond: Glaset i slaggkula I är homogent med höga kisclhalter (Tabell I). Aluminium finns också i halter över 10% (AbO}), övriga element finns i lägre halter. Järndroppama ar sma. knappast över 3 Jl-m stora. Den som varil möjlig att analysera innehåller ca 3% fosfor (Tabell 2). Glaset i slaggkula 1I är rikare än glaset i prov [på såväl aluminium som Järn. Olivinlamellerna är homogcna och av samman:dhning nära fayalit med knappt 63% FeO, drygt 5% MgO saml drygt 1% eao. Wtistildendritcrna är homogena men förefaller variera något i järninnehåll. Jämdroppama i provet är för små för att kunna analyseras. Järnet i del prov mär homogent men ime rem (Tabell 2). Förutom järn finns nickel (drygt I%) och koboh (0,2-0,3%). Järnet i prov IV innehåller också nickel, dock l något lägre halter, och koboh i jämförbara halter. I del prov V är limoniten analyserad för alt kunna spåra sammansäuningsskillnader och jämföra den med de strukturella skillnader som kan observeras. Tre olika faser kan urskilja.;; (Tabell 2, analyserna 5A), komgranscemenliten innehåller nickel (0,6%) och kobolt (0.2%), cementitskivorna i auslenitkornen innehåller kobolt (0,1%). Austenitkomen innehåller vare sig nickel eller kobolt. I delprov V är även magnetit analyserat (Tabell 1). ~r slaggkula il har en kristallisationstemperatur beräknats (Tabell 3). En enda analys är ej. UII~klig för au dra några egentliga slutsatser men temperalurspannet för de tre jonf~elmngamaär något för stort för au man ska kunna anse au jämvikt rått vid kristallisauonen. ~:::ars: Sp~tslaggen härstammar från primärsmidet. I en av slaggkuloma innehåller ~i t.fosfo r I motsats till de flesta andra prov. Det rundade jämstycket med slagg upplansar I~.gen defonnation vilket betyder au också det kommer från primärsmidet. De av ~styckenadäremot uppvisar tecken på defonnation vilket skulle innebära att de av. k ar från sekundärsmidet Möjligtvis är de sistnämnda delar av föremål. Halter Ole el och kobolt förekommer även i de kraftigt rostade jämstyckena. 14

Prov 5, Fnr 16 Registrering: Ca 180 x 60 x 40 mm stort slaggstycke, oregelbundet rundat i två etage och stelnat på grusigt/sandigt underlag. Kolavtryck ca 10 x 10 mm. Svagt magnetisk tjli magnetisk. Vikt 385,87 g. Densitet 2,78 glcm J. Arkeologisk tolkning: Blästbruk. Smidesskålla(?). Möjligen slagg frän friskning/omsmältning av luppjärn. Åtgärd: Fotograferad. sågad. tunnslip, mikrosond, totalkemi (130.5 g). Petrografi: Provet utgörs aven skiktad slagg. Huvudsakligen kan tre skikt med olika textur och varierande mineralkoncentrationer urskilja!). Kontakterna mellan skikten är dock mycket diffusa och uppvisar inga tecken på t ex kylning. En av skikten, i provets centrala delar vilka är något porösa. domineras av relativt grova lameller och kortprismatiska kristaller av olivin (Figur 6) med mindre mängd dendritisk wtistit och glas, vilket huvudsakligen är homogent men som lokalt även för wtistitkristalliter. Detta skikt är i elt område hopsmält med klart till brunt glas med små kvartskorn. Nästa skikt uppåt i provet består till största delen av dendritisk till tätare wtistit (Figur 7). Dessutom förekommer ojivinlameller och glas. Det tredje skiktet, vid provels överyta, består av dendritisk wustit och olivinlameller, vilka är betydligt finkornigare än i del försia skiktet (Figur 8). glas och sub euhedrala magnetitkristaller samt enstaka glödskal. Mikrosond: Trots slaggens skiktvisa uppbyggnad är gjaset mycket homogent i sammansäuning över hela provet (fabeli I) med genomgående höga järnhalter (ca 20% FeO) och aluminiumhalter (ca 15% AllO). något lägre kalciumhaher (12-13% CaO) samt lägre halter av kalium, natrium samt fosfor (ca 1% P 2 0s). De homogena olivinlamellerna varierar inte heller mycket i sammansähning från skikt lill skikt utan är av huvudsakligen fayalitisk sammansättning med tillskott av magnesium (3-5% MgO) och kalcium (1-2% CaO). I cu område (analys IB I) finns dock zonerade oiivllllameller med kärna av huvudsakligen fayalitisk sammansättning och [Unn yuerzon rik på kalcium (ca 21% eao). Wtistitdendriterna är mestadels homogena och järnrika över hela provet. lokalt (analys IA3) innehåller de dock zoner med i huvudsak magnetitsammansäuning men med förhöjda aluminiumhalter. Yuerligare förhöjd aluminiumhalt samt halter av titan har de subhedrala magnetitkristallerna i samma område (analys IA4). Kristall1sationstemperaturer har beräknats för några olivin-glas-par. Temperaturerna är tämligen jämna inom järn- respektive manganfördelningen (Tabell 3. Figur I) och ligger nära gränsen för jämvikt.. Totalkemi: De totalkemiska analyserna redovisas i Tabell 4. Bland huvudelementen kan noteras att kiselhalten är relativt hög och järnhalten relativt låg. Antingen har Ufsprungsmaterialel, dvs malmen varit av sämre kvalitet eller så har förlusten av järn till slaggen varit liten. Detta kan jämföras med halterna av sällsynta jordansmetaller vilka ligger på en relativt låg nivå. Också dessa resultat tyder på au malmen antingen har haft låga halter av sällsynta jordarter eller, om malmen varit rikare, tillsats av material som ger en relativ urlakning. förekommit under smidet. Om flussmedel i form av sand har använts är möjligt au se med hjälp av några spårelement. Vid användning av sand kan man förvänta sig förhöjda halter av t ex zirkonium, hafnium och titan (I(resten 1996). Vare sig zirkonium eller hafnium förekommer dock i förhöjda halter. TitanhaJten däremot är relativt hög. MikrosondanaJysema har dock visat au titan finns i magnetitkristal lema i slaggen. Sand förefaller alltså inte ha kommit till användning. Deua kan alltså innebära att inte heller kisel är tillfört. dvs kiselhalten reflekterar en hög kiselhalt i malmen som därför bör ha varit av sämre kvalitet. 15

Slutsats: Provet härrör antingen från slutfasen av primärsmidet ellcr en tidig dcl av sekundärsmidet. Slaggen utgörs av två smidesskållor på varandra. Den undre skållan har varit kyld innan den övre skållan bildats. Au slaggen skulle härröra från primärsmide visas av au den är relativt homogen trots det skiktvisa uppbyggandct, au kontakterna mellan skikten inte är kylda och att sammansättningen är tämligen homogen. Temperaturen bör dessutom ha varit relativt hög under en längre tid. Indikationer på sekundärsmide är zonerade olivinlameller, vilka visar varierande temperaturer samt magnetitförekomsten i provets översta skikt som indikerar en god tillgång på syre. I provets övre skikt finns även enstaka glödskal som också pekar på au det rör sig om en skålla från sekundärsmide. Metalliskt järn har inte observerats i provet. Prov 6a, Fnr 629 Registrering: Ca 120 x 115 x 55 mm stor oregelbunden, närnlast rund, plankonvex bottenskålla, som stelnat mot moigt-sandigt grusigt underlag. Kompakt med ytliga avtryck av små, centimeterstora träkolsbitar samt enstaka ca 25 mm stora. Svagt magnetisk. Vikt 970,29 g. Densitet 3.14 g/cm). Arkeologisk lollulillg: Blästbruk. Smidesslagg. Åtgärd: Fotograferad. sågad, polerprov. Petrografi: Provet utgörs aven järnrik del ur ett större slaggstycke (se prov 6b). Järnet är nikigt och tämligen rikt på slagginneslmningar, vilka delvis förefaller vara upprostade. Rum järnet finns dels koncentriska klot- och bandformade limonitbildningar, dels rikligt med slagg. TexturelIt varierar slaggen något. Den domineras av olivinlameller i varierande storlek samt glas. Wustitdcndriter förekommer i växlande mängder, lokalt i sammanväxningar med olivin. Ställvis är wustitkoncentr<ltionerna myckel höga. Metallografi: Ferrit med något perlit. Ställvis förekommer ferriten i form av WidmanstäuenferriL Små områden med ren ferrit förekommer också. Kolhalten är ca 0.2-0,3%. lokalt något högre i områden med perlit och komgränsferril. Järnet är troligen ej härdbarl. Prov 6b, Fnr 629 Registrering: Ca 120 x 115 x 55 mm stor oregelbunden, närmast rund, plankonvex bottenskålla, som stelnat mot moigt-sandigt-grusigt underlag. Kompakt med ytliga avtryck av små, centimeterstora träkolsbitar samt enstaka ca 25 mm stora. Svagt magnetisk. Vikt 970.29 g. Densitet 3.14 g/cm'. Arkeologisk tolkning: 8lästbruk. Smidesslagg. Åtgärd: Fotograferad, sågad, tunnslip, mikrosond. Petrografi: Slaggen är texturelit relativt homogen och består av relativt grova lameller och konprismatiska kristaller av olivin samt glas vilket ofta är kristallitförande men homogena områden förekommer också. Wustit förekommer i form av dendritiska kristaller och kristalliter, tätare och oregelbundna koncentrationer samt lokalt i sammanväxningar med olivin (Figur 9). Järn uppträder som större svampiga ansamlingar (se prov 6a) och mindre droppar. Lokalt finns hercynit, både som sub- till euhedrala kristaller och sammanväxningar med olivin. Lokalt uppträder också enstaka leucitkristaller tillsammans med olivin. Limonit finns som sekundär bildning efter järn. En litet område av klart glas finns också hopsmält med slaggen. 16

Mikrosond: Olivinkristallerna varierar något i sammansättning men zoneringar 100m kristallerna saknas. Samtliga är av huvudsakligen fayalitisk sammansänning (Tabell I). Vissa innehåller även några procent magnesium, andra någon procent kalcium. Glaset i slaggen är tämligen konstant i sammansättning över hela provet med något mer järn är. aluminium samt lägre haller av kalcium, kalium, nalrium och fosfor (1,5-2,5% P20S). Wtistitdendriterna är homogena men varierar något i järnhalt. Lokalt förekommer dess utom förhöjda aluminium- eller titanhaller. Hercynitkristallerna har järnöverskott i förhållande till aluminium, vissa dessutom förhöjda halter av titan, Järnet i provet, studerat från elektronbilden i mikrosonden finns i både homogena och heterogcna varianter. Några större sammansänningsskillnader motsvarande ferrit och perlit som observerats mctallografiskt framgår dock ej från analysresultaten (Tabell 2). Samtliga analyser visar på relativt höga järnhalter (ferrilisk sammansättning). Endast en analys (282) visar spår av kobolt (O, I%). De beräknade kristallisationstemperaturerna (Tabell 3, Figur I) från ett fåtal olivin-glaspar indikerar jämviktsförhållanden för kristallisationen. Slutsats: Provet är tämligen homogent. En flertal parametrar tyder på att det härstammar från primärsmide. Troligtvis har provei kylts relati\,t hastigt från en hög temperatur, vilket kan ses från widmanstättentrukturen samt av förekomsten av leucil. Liksom i prov 5 innehåller järnoxiderna titan. Järnanalyserna visar på lägre halter av kobolt och nickel än övriga prov. Prov 7,77068/101948/1 Regisrrering: Ca 37 x 30 x 17 mm stor slaggbit lilan egentliga karaktärsdrag. Möjligen är en sida tillplahad. Omagnetisk. Vikt 19,30 g. Densitet 2,92 glcm J. Arkeologisk tolknil/g: Blästbruk. Slagg från vannrellsning av smälta(?). Åtgärd: Fotograferad, sågad, polerprov. mikrosond. Petrografi: Provet är ett slaggstycke med slagg kristalliserad ur en smälta men ändå tämligen heterogen vad gäller texturen. Mineralogiskt är slaggstycket homogenare med kraftig dominans av dendritisk wtistit i varierande storlekar. Små olivinlameller QC.h glas förekommer i mindre mängder. Mindre jämdroppar. en del något flikiga, finns relativt rikligt över hela provet. I provets ytterkanter förekommcr limonilbildningar med enstaka kolstycken samt glasiga områden med bevarade fältspatkorn. Mikrosond: Wustitdendriterna är homogena och med jämförbar järnhalt i hela provet (Tabell 1). Olivinlamellerna är homogena och av fayalitisk sammansättning med förhöjda halter av magnesium (1,4-2,5% MgO), kalcium (0,8-1,8% CaO) och mangan (0,8 0,9% MnO), Glaset har tämligen konstant sammansänning i slaggen med hög järnhalt, något lägre aluminiumhah samt innehåll också av kalcium, kalium, natrium och fosfor (2-2,5% P205). Fältspatkornel i det glasiga området i provets ytterkant är en nästan ren albil Järndropparna är tämligen homogena men jämfauiga (Tabell 2) med varierande halter av nickel, kobolt och koppar. I provpunkt 3B l har även halter av arsenik påvisats med hjälp av kvantitativa analyser. Beräknade kristallisationstemperaturer från fördelningen av järn- respektive manganj0 ner mellan olivin och glas (Tabell 3, Figur I) indikerar en kristallisation under jämviktsförhållanden. Slutsats: Slaggen härrör från vannrensning av smälta. Della indikeras av au sammansättningen är tämligen homogen men texturen något heterogen. Stycket har lossnat från smältan i ett segt tillslånd vilket slaggens utseende avslöjar såväl makro- som mikro- 17

skopiskl Nickel och kobolt förekommer även i detta prov i järnet. Dessutom är både koppar och arsenik påvisal DISKUSSION OCH TOLKNING Resultaten från undersökningen har sammanställts i en tabell. Anl./fyndnr Pro.' T}'p Reduktion Primär. ~kundär Järnkvalileler Kommentar A98 smide smide I, sprulsbgg och, l3.gkolhol1igl järn, ej kompoktenngsfas. V-dol -äm härdbort 'ärm:t är ovbl1 lo lödskal, J"", unden:ulel::toidiskt s(j1. jämc:1 ar avf:j.1l " """"~ V-dol 2b boncnst!lla, undcn:ule:ktoidiskt s(jl. slutf;)5cn,jämct är härdban avfall Ö-dc:l J, sla~ t ck", vmmrcnsninl': Ö-dol ]b smidcss'dlla, användning av nus5 me(\cl, glödskal i sk3..llan Ö-d:1 J,,', I eke:, omsrn:ihnin "68 sloggslyeke prim.irsnlldd " " omsnuhnin"? <b sprutsl3gg och.( (l lll) :<. (IV.V) dc:lprov V: ö\'cr<:ulck bcartx:lal jam irn5ivcken toidiskt s13..l. hmdban A227-1Mskal,!ats för städ FlO 5 slaggslyeke " slutfaslilikdning sckundärsrnidc F629 6(a. b) boncnsldlla, l3.gkolhohigt järn, ej avfall härdbart 71068110194811 7 sla'"t.st. cl.:c,,--armrcnsoing Det studerade marerialel är av den lyp som kan förväntas förekomma i en boplatsrniljö dvs i första hand avfall från smide i olika stadier. Stora delar av materialet som härrör från primärsmidel kommer dock från ett tidigt skede i processen vilket betyder alt obearbetade smältor införts till boplatsen. En av slaggstyckena från anläggning 168 kan troligen vara en reduktionsslagg, dvs från jämframställningen. Octta betyder dock inte att jämframslällning skett på platsen utan ah man möjligen har kall rensat smältan vid hemsmedjan. Dessutom fanns inga andra direkta tecken på au järnframställning förekommit. Ho'pslagning av smältor har normalt sken i anslutning till jämframstättningen för au smältorna skulle vara mer transportvänliga. Så verkar det inte ha varit här, vilket gör det sannolikt au framställningen skett inte alhför långt från boplatsen. Om vi antar att jämframställning sken i närheten krävs del tillgång på malm. Finns det då någon malm i området och är det i så fall möjligt att relatera den till slaggerna på boplatsen? Karakteristiskt för de flesta slaggerna är att järnet i dem innehåller ovanligt höga halter av nickel och kobolt. Under processens gång anrikas dessa element i järnet och inte i slaggen, vilket innebär att om man enbart studerar slagg upptäcker man troligtvis inte detta fenomen. Är det rimligt au förvänta sig att dessa element uppträder i en sjö- eller myrmalm? Då myrmalm i form av limonit bildas finns r6rutsättningen att tungmetaller som k<?bolt och nickel falls ut genom att adsorberas till utfalldajärnhydroxidkristaller (göthit) (Herbert 1995). Eftersom myrmalmsbildningen är relativt snabb kan man dock inte förvänta sig att halterna av tungmetaller ska vara alltför betydande. Alternativet är att man använt sig av bergmalm. Oct finns exempel på att bergmalm använts i blästerprocessen under förhistorisk tid (ECresten 1993). Även experiment har utf6rts med bergmalm (magnetit) som råvara, vilket givit lyckat resultat (Hjärthner-Holdar 1996). I omgivningen finns flera "små skärpningar" med sulfidiska malmer (Lundqvist m fl., 18

1990). Några av dem är analyserade (Lundqvist ffi n., 1990) och innehåller både nickel och kobolt. Nickel och kobolt finns alltså i den omgivande berggrunden. Förekomst av järnmalmer finns också i området och möjligheten au även dessa innehåller förhöjda halter finns. Vi känner dock inle till några analyser av dessa malmer. Vilken typ av malm som använts går dock ej att avgöra med det material och den information som finns tillgänglig. Därför vore det av intresse att undersöka om det finns förutsättningar för myrmalmsbildning i angränsande områden och i så fall analysera malmen. Trots att vi inte lyckats identifiera malmen visar analyserna av slaggerna au samma malmtyp kommit till användning utom för prov 6 som har en avvikande kemisk sammansättning. Sekundärsmide har också förekommit inom området. Flera indikationer finns för delta bl a i form av plats för ett städ (anläggning 227) med intilliggande glödskal. Bland det undersökta materialet finns en smidesskålla, glödskal, bearbetade järnslyeken och indikationer på att flussmedel använts. Till största delen utgörs det studerade järnet av material som kasserats eftersom det varit alltför slaggbemängt för att kunna kompakteras. Kvaliteten är dock tämligen god. Såväl härdbart som icke härdball järn finns representerat. De jämstycken av bearbetat järn som studerats uppvisar god stålkvalilet som bl a lämpar sig väl till eggar. 19

REFERENSER Crew, P. & Saher, c., 1993. Currcncy bars with wealded lips. s 11-30 i Espelund, A (edil.) "Bloomery ironmaking during 2000 years. Seminar in Buda/en 1991." Trondheim. Herbert, R.B., 1995. The Geochemistry of Groundwater and Soils Conlaminaled by Acid Mine Leachale. A Field Study from Rudolfsgruvan, Dalarna. $weden. DoctoraI Dissertation, Uppsala University. Hjärlhner-Holdar, E., 1993. Järnets och jämmcrallurgins introduktion i Sverige. Med bidrag av Peter Kresten och Anders Lindahl. Aun 16, Uppsala. Hjärthner-Holdar, E., 1996. Användningen av bcrgmalm for framställning av järn i blästerugn. Sagl och schakl. RAÄ UV /996:3. Hägg. G., 1964. Allmän och oorganisk kemi. Tredje upplagan. Almqvist & Wiksell, Uppsala. Krestcn, P., 1993. Fullera - Undersökning av malm och sjagger. - I L Karlenby Ett tvärsnitt genom Gamla Uppsala socken. Arkeologiska undersökningar inför gångoch cykelvägen genom Gamla Uppsala och Storvreta. - Rapport UV /993:3. Stockholm. Kresten, P., 1996. Experimental iron production XP63, Plas Tan Y Bwlch, Wales. Repon L Geochemistry. Research Report R03-/996, Geoarchaeological LaboratolY, UV-Uppsala. Kresten, P., Larsson, L & Hjänhner-Holdar, E., 1996. Thermometry of ancicnt iron slags from Sweden. and of vitrified material from various hill~fons in western Europe. Research Report RO/-/996, GeoarchaeologicaJ Laboratory, UV-Uppsala. Leeman, W.P. & Scheideggcr, K. F., 1977. Olivinelliquid distribution coefficicnts and a test for crysta1-liquid cqui1ibrium. Earrh and PlalJerar) Science Leuers 35. 247 257. Lundqvist, Th., Gec, D.G., Kumpulainen, R., Karis, L & Kresten, P., 1990. Beskrivning till berggrundskanan över Yästernorrlands län. Sveriges Geologis/w Undersökning Ba 31. TNC 86, 1988. Geologisk ordlista. Glossa!)' of Geology. Telaliska nomenklaturcenfralens publikarioner nr 86. Stockholm. 20

FIGURER 21

u o c ::;; a c > o 1200 1100 1000 lappnäset + 2B O 3A 3e D 4B O 5.... 7 6 6B... 00 ~O...~J ID O ~rw; ro ~ 900 - + o + ++ 800 -+---~-~-~--~-~-qo -- l 800 900 1000 1100 1200 Kristallisationstemperaturer tör olivin (D Fe), c Figur l. Kristallisationstemperaturerför olivin i kontakt med glas islagger. Diagrammet visar temperaturer beräknadefrdnfärdelningen av mangan (Mn) mot/ördelningen avjärn (Fe). Prov 28 och 3A har ej kristalliserat wulerjämviktsförhållanden. Övriga provfaller inom eller nära gränsen för jämvikt. Temperaturerna är genomgdende något förskjutna mot högre temperaturer beräknat från jämfärdelningen jämfört med/rån manganjörde/ningen. 22

Figur 2. Prov 2b Primärsmidesslagg, dominerad av olivinkristaller (gnu i en grundmassa av glas (mörkt grå). l övre delen av fotor finns en koncentration av dendritisk wiistit (vit). Enstaka, fyrkantiga hercynitkristailer (ljust grå) finns i hela snittet. På~ fallande belysning, förstoring 137 x (bildyta 0,735 x 1,/03 mm). Figur 3. Prov 3e. Slagg från primärsmidet, dominerad av relativ grova olivinlameller (grå) i en grunt/massa av glas (märkt grd) med kristalliter av olivin. l bildens högra halva finns dessutom rikligt med dendritisk wiistit (vit). Påfallande belysning, förstoring /37 X (bildyta 0,735 X 1,103 mm). 23

Figur 4. Prov 4a. Homogen slagg dominerad a\ dendritisk wiistit (vit). Dessutom syns oiiviniamel!er (grd) och glas (mörkt grå). Pdfallarule belysning, förstoring 137 x (bildyta 0,735 x /./03 mm). 24

Figur 6. Prov 5. Undre skiktet av den översta smidesskållan, dominerat av grova olivin kristaller (grå) med mindre mängd wustitdendriter (vita) i en grundmassa av glas (mörkt grå). Påfallande belysning,förstoring 137 x (bildyta 0,735 x J, 103 mm). Figur 7. Prov 5. Skiktet ovanför det som visas i Figur 6. Dena skikt domineras av dendritisk wiistit (vit). Olivin (grå) och glas (mörkt grå) förekommer i mindre mängder. Påfallande beiysning,försroring 137 x (bildyra 0,735 x 1,103 mm). 25

Figur 8. Prov 5. Smidesskållans översta skikt. l detta skikt är olivinlamellema (grå) finkornigare än I Figur 6. Järnoxiderna på fotot domineras av dendritisk wiistit (vit), men även enstaka magnetitkristaller (vita. kantiga) förekommer. Dessutom {mm glas (mörkt grå) i provet. Påfallande belysning, förstoring J37 X (bildyta 0, 735 x 1.103 mm). Figur 9. Prov 6b. Primärsmidessiagg med lameller och kortprismatiska kristaller av olivin (grå) i en grundmassa av glas (mörkt grå). Dendritisk wiistit (vit) och kantiga hercynitkristaller (ljust grå) förekommer i mindre mängd. l provets vänstra, övre del syns också en jämdroppe (ljusare än wiistit). Påfallande belysning. förstoring 68 x (bildyta 1,48 x 2,22 mm) 26

TABELLER 27

Tabell J. Mikrosondarwlyser av oxid- och sil;karjcl.i'er jrål/ slaggemfl jrån Lappniiser. Förkorfningar: js = jälrsparer, gl = glas, lic = hercy";l, Ic = leucit, m! =magnetit, al = olivin, px = pyroxeli. qz = kvarts, sp = spinell. 11'1/ = Iviisril, * = mw/ys illlle}zcillalldejlerajasel'...,, _r;_,,"' ~.,\ :!l. Prov;::'.8n..nr '. Fas SiO, TiO, AI,O, FcO MilO MgO CaO Na20 K,O P20s C"O, CIIO Summa la IA2 gl 58.94 1.03 17.75 6.95 0.14 3.00 2.29 2.20 4.45 0.25 000 0.00 97.00 la 2AI 01 28.00 0.00 0.05 67.42 0.23 1.11 1.17 0.00 0.00 0.16 0.00 0.00 98.14 la 2A2 wu 0.25 0.08 0.59 97.19 0.Q3 0.16 0.01 0.01 0.00 009 0.00 0.00 98.41 la 2BI 01 28.27 0.00 0.06 67.52 0.21 1.69 0.92 0.11 0.00 0.00 000 0.Q3 98.81 la 2B2 wu 0.05 0.02 0.56 98.35 0.06 030 000 0.01 0.00 0.07 0.00 000 99.42 la 3C2 wu 0.14 0.00 0.26 97.65 0.36 0.43 0.01 000 0.Q3 0.Q3 0.00 0.00 98.91 la 3e3 gl 34.87 0.04 4.96 45.65 0.63 0.35 5.75 0.45 3.80 0.51 0.00 0.00 97.01 IB la I sp-mt 0.13 0.00 0.05 93.46 0.01 0.11 0.00 0.04 0.00 0.00 0.00 0.00 93.80 IB IA2 wu 009 0.00 0.1 I 97.41 0.06 0.17 000 0.1 I 0.00 0.09 0.00 0.00 98.04 IB IB I sp-mt 0.00 0.00 0.Q2 93.32 0.07 0.19 0.02 0.00 0.00 0.Q3 0.00 0.01 93.66 IB 2AI sp-mt 0.00 0.00 0.00 93.92 0.08 0.15 0.07 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 94.22 IB 2A2 wu 0.00 0.01 0.00 97.50 0.11 0.14 0.05 000 000 0.06 0.00 0.00 97.87 IB 3AI wu 000 000 0.00 98.43 0.00 029 0.10 000 000 0.19 0.00 0.00 99.01 IB 3A2 sp~mt 0.00 0.00 0.00 93.27 0.00 0.26 0.Q3 0.00 000 0.Q2 0.00 0.00 93.58 IB 3A3 SP~lTlt 0.06 000 0.12 95.43 009 2.14 000 000 000 0.Q3 000 000 97.87 IB 4AI SP~lTlt 0.00 0.00 0.00 93.42 0.00 0.16 0.34 0.11 0.00 0.00 0.00 0.00 94.03 IB 4BI sp-mt 0.00 0.00 0.00 93.32 0.04 0.17 0.08 0.00 0.00 0.00 0.00 000 93.61 2~

II: ',', TiO, AI,O, FcO MnO MgO CllO Na,O K,O. P,O, Cr,O, CuO Summa "'''''' ""... ~,.-.,.,'" '! '. IB 4B2 wu 0.04 0.00 0.00 98.21 0.00 0.19 0.15 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 98.59 lp "l~' l I: ;Fas J Si0 2, :,:,r:ov.", n.nr. 2B IBI sp-rnl 0.00 0.96 2.96 82,48 0,47 4.97 0.19 0.12 0.04 0.02 0.00 0.00 92.21 2B 1B2 gl 47.52 1.88 11.99 11.63 0.31 4.51 12.01 2.79 3.69 0.52 0.00 0.00 96.85 2B 3AIA gl 40.06 0.33 16.24 23.01 0.Q3 0.00 8.09 3.64 5.28 0.67 0.00 0.00 97.35 2B 3AIB gl 41.15 0.32 18.78 17.26 0.01 0.02 6.76 4.05 6.52 0.59 0.00 0.00 95,46 2B 3AIC 01 29.14 0.00 0.17 65.92 0.17 2.88 0,47 0.00 0.01 0.21 0.00 0.00 98.97 2B 3AID 01 29,43 0.00 0.03 64.29 0.16 4.36 0,40 0.02 0.00 0.02 0.00 0.00 98.71 2B 3AIE 01 28.93 0.00 0.08 67.51 0.19 1.53 0.71 0.03 0.00 0.08 0.00 0.00 99.06 2B 3BI sp-hc 0.35 1.82 31.25 59.64 0.05 0,46 0.06 0.00 0.03 0.00 0.00 000 93.66 2B 3B2 wu 0.37 0.83 0.71 95.04 0.04 0.23 0.04 0.00 0.04 0.00 0.00 0.02 97.32 2B 3CI wu 0.35 0.82 0.6'1 94.75 0.04 0.26 0.06 000 0.Q3 0.06 0.00 0.00 97.01 2B 3DI wu 0,41 0.77 0.50 9580 0.05 0.23 0.10 000 om 008 0.00 0.00 98.01 2B 4AIA gl 42.13 0.01 22,48 13.56 0.00 0.04 5.63 4.56 8.18 0,49 000 0.00 97.08 2B 4AIB 01 29.51 0.00 0.11 67.74 om 1.96 0,49 0.00 0.Q3 0.01 0.00 0.00 99.92 2B 4A2 wu 0.26 0.32 0.96 97.21 0.02 0.31 0.00 om 0.00 0.04 000 0.00 99.19 2B 4BIA gl 43.88 0.02 19.85 15.52 0.01 0.05 5.76 4.62 7.81 0.35 0.00 0.00 97.87 2B 4BIB 01 29.33 0.02 0.20 68.34 0.14 2.24 0.37 0.13 0.00 0.12 0.00 0.00 100.89 2B 4B2 wu 0.28 0.32 0.90 97.65 0.04 0.32 0.00 0.00 0.00 0.02 000 0.00 99.53 2B SAl wu 0,41 0.66 0.83 96.20 0.02 0.32 0.00 0.02 000 000 0.00 0.00 98,46 29

,~,.. --\1 i8n,;~j " I I,1rov 1 ~ '\Eas SiO" TiO, AI,O, FeD MnO MgO CaO Na,O K,O P,O, Cr 20J CuO Summa 3A lala gl 41.51 038 18.88 17.57 0.02 0.00 9.52 4.71 4.95 0.34 0.00 0.00 97.88 3A IAtB 01 29.21 0.03 0.10 66.72 0.24 2.39 0.91 0.00 0.02 0.00 0.00 0.00 99.62 3A IA2 wu 0.26 0.78 0.57 96.80 0.06 0.16 0.03 0.05 0.02 0.07 000 000 98.80 3A IBIA al 29.44 0.01 0.Q2 63.18 0.26 4.59 0.54 0.00 0.01 005 000 0.00 98.10 3A IBIB al 29.29 0.01 0.11 65.75 028 3.18 0.66 000 0.00 0.00 0.00 0.00 99.28 3A IBIC gl 40.34 0.38 19.21 15.95 0.07 0.00 8.63 5.15 5.68 038 0.00 0.00 95.79 3A 261A gl 40.12 0.24 17.50 20.25 0.05 0.04 9.35 4.21 4.83 0.21 0.00 000 96.80 3A 2BI6 01 28.03 0.00 0.07 67.12 033 2.30 0.82 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 9867 3A 262 wu 0.24 0.68 0.52 96.20 0.14 0.26 0.10 009 0.04 0.02 0.00 0.00 98.29 3A 3AIA gl 40.04 0.35 15.48 22.05 0.01 000 9.17 4.86 5.81 0.36 0.00 0.00 98.13 3A 3AIB 01 28.89 0.02 O 13 67.77 0.30 1.03 1.43 002 0.00 0.24 0.00 0.00 99.83 3A 3AIC 01 29.72 0.01 0.05 64.11 0.27 4.93 0.60 0.01 0.00 0.00 000 0.00 99.70 3A 3A2 wu 0.32 0.70 0.40 96.48 0.05 031 0.03 0.02 0.00 0.07 0.00 0.00 98.38 3B IAI gl 51.26 032 8.83 18.18 0.46 2.18 11.46 1.93 2.20 1.46 0.00 0.00 98.28 36 IA2 sp~mt 0.00 0.00 0.07 92.23 0.06 0.32 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 92.70 36 IA3 sp-mt 0.44 0.00 0.68 91.45 0.13 0.67 0.02 0.21 0.00 0.00 0.00 0.00 93.60 36 2AI gl 54.91 0.83 17.51 7.36 0.15 3.40 2.31 2.74 4.07 035 000 0.00 93.63 3B 3AI sp-mt 0.06 0.00 0.08 92.51 0.14 0.70 0.01 0.05 0.00 0.01 0.00 0.00 93.56 3B 3A2 gl 53.72 0.52 10.98 12.42 0.42 2.59 10.26 2.33 3.78 0.52 0.00 0.00 97.54 30

p,'~~:a ~~1i"~ \';'~':;;'-'J:' tf ; \'.it:<, ~fi{nf;- ~ ~Fas,.~: Ä Si0 2 TiO, AI,O, FcO MnO MgO CaO Na,O K,O P2.oS Cr 20J Cn0.sumJPa:.._»,_"",,,,_,,,,4,...,_'., w'-.'" 3B 3A3 gl 62.88 0.00 17.60 0.77 0.02 0.01 1.49 286 8.18 000 0.00 0.00 93.81 3B 3BIA px 48.09 0.23 2.47 14.06 0.41 9.93 21.77 0.26 0.14 0.41 0.00 0.00 97.77 3B 3BIB gl 56.07 0.32 10.67 14.05 0.40 0.53 5.26 2.70 5.48 1.14 0.00 0.00 96.62 3B 4AI gl 50.37 0.67 11.57 15.18 0.47 3.70 10.06 2.83 2.45 0.72 0.00 0.00 98.02 3B 4A2 gl 54.84 0.87 18.88 6.40 0.13 269 3.54 3.42 5.53 0.26 000 0.00 96.56 3C lala gl 40.89 0.09 19.08 19.84 0.00 0.06 6.75 4.23 6.27 0.84 000 000 98.05 3C IAIB 01 29.39 0.01 0.17 67.47 0.19 2.33 0.57 0.00 0.00 0.16 0.00 000 100.29 3C IA2 wu 0.20 0.36 0.78 97.45 0.01 0.27 0.00 0.00 0.00 0.03 0.00 0.00 99.10 3C 2AIA gl 36.42 0.26 15.48 34.17 0.05 0.05 5.94 3.70 5.13 0.69 000 0.00 101.89 3C 2AIB 01 28.93 000 0.13 6722 0.18 1.97 0.67 0.00 0.01 0.16 0.00 0.00 99.27 3C 2A2 wu 0.18 0.49 067 96.22 0.04 0.23 000 0.01 0.00 0.Q7 0.00 0.00 97.91 3C 3AI qz 101.53 0.00 0.Q2 0.04 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.13 000 0.00 101.74 3C 3BI 01 28.98 0.00 0.00 67.58 0.09 1.11 0.09 0.00 0.00 0.10 000 0.00 97.95 3C 4A1A gl 41.52 0.13 17.55 20.10 0.00 0.01 8.40 3.74 6.26 0.64 0.00 0.00 9835 3C 4AIB 01 28.78 0.01 0.13 67.98 0.17 1.81 0.58 0.00 0.03 0.08 0.00 0.00 99.57 3C 4BI wu 0.22 0.42 089 96.82 0.Q7 0.22 0.01 0.06 0.00 0.00 000 0.00 98.71 3C 4CIA gl 41.55 0.06 18.15 18.95 0.04 0.00 8.18 3.68 6.12 0.8\ 0.00 0.00 97.54, 3C 4CIB 01 29.09 0.00 0.09 67.49 0.15 1.84 0.60 0.00 0.01 0.30 000 0.00 99.57 3C 4C2 wu 0.24 0.51 0.83 97.08 0.06 023 008 000 0.01 0.03 0.00 0.00 99.07 JI

Prov t" '." :. k' «n nrj,-i ~ Fas Sia, Tia, AI,O, FeO MnO MgO CnO Na20 K,O P20S Cr 2 03 CuO Summa 3C 5Al gl 51.10 0.69 12.75 19.20 008 1.82 2.34 2.27 4.52 0.45 0.00 000 95.22 3C 5A2 gl 62.34 0.00 18.36 1.15 0.00 0.04 089 350 8.43 0.49 0.00 0.00 95.20 3C 5A3 qz 98.51 0.00 0.00 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 98.53 4B IAl gl 57.33 0.77 12.66 2.76 077 5.15 8.96 1.54 8.21 0.61 0.00 0.00 98.76 4B ia2 gl 58.02 0.85 14,87 2.00 0.52 3.09 5.30 1.64 9.87 0.25 0.02 0.00 96.43 4B 2Ai wu 0.22 0.33 0.80 94.72 0.11 0.79 0.00 0.06 0.01 0.00 0.00 000 97.04 4B 2BIA gl 37.23 0.25 15.97 25.15 0.11 0.29 10.81 2.90 4.79 0.65 000 0.00 98.15 4B 2BIB 01 29.63 0.01 0.17 62.79 0.42 5.16 1.27 0.00 0.00 0.02 0.00 000 99.47 4B 2B2 wu 0.18 0.41 0.93 96.03 008 0.63 000 0.00 0.00 000 0.00 000 98.26 4B 5BI sp-mt 0.02 0.02 0.55 92.38 0.24 0.41 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 93.62 5 lala gl 41.49 0.28 15.26 19.04 0.10 0.04 12.87 2.50 4.23 1.16 000 000 96.97 5 IAIB 01 29.28 0.06 0.17 62.94 0.61 4.51 1.80 0.00 004 0.13 000 0.00 99.54 5 IA2A gl 40.44 0.27 15.90 19.82 0.11 0.06 13.38 2.42 3.97 1.06 0.00 0.00 97.43 5 IA2B 01 29.00 0.04 0.19 62.24 0.63 5.01 1.66 0.05 001 0.14 0.00 0.00 98.97 5 IA3A sp-rol 0.46 0.92 1.71 90.63 0.06 0.26 0.15 0.11 0.01 0.00 0.00 0.00 94.31 5 IA3B wu 0.51 0.15 0.15 96.81 0.08 0.30 0.15 0.10 0.02 0.18 000 0.00 98.45 5 IM sp-mt 0.30 1.19 7.81 84.90 0.09 0.75 0.06 0.00 0.00 0.09 0.00 0.00 95.19 5 IB1A 01 32.14 003 1.76 37.91 0.42 1.0 I 20.66 0.44 1.54 1.18 0.00 0.00 97.09 5 IB1B 01 30.11 0.00 0.25 58.97 085 4.73 4.65 000 003 0.45 000 0.00 100.04 32

. ProV:'" ~'!'Ap:'.nrf Eas SiO,,I TiO, AhO, FeO MilO MgO CnO Nn,O K,O P,O, Cr 203 CuO Summa t""f>,j'~"": "~~.- "'/ ~ - /"~I 5 2AI wu 0,31 0,13 0,87 96,82 0,11 0,45 0,01 0,00 0,00 0,00 000 0,00 98,70 5 2A2A gl 39,83 0,00 15,29 20,03 0,10 0,30 12,62 2,20 4,61 1.52 0,00 0,00 96,50 5 2A2B 01 28,82 0,00 0,03 64,59 0,41 3,34 1.87 000 0,00 0,05 0,00 0,00 99, i I 5 2BI wu 0.30 031 0,65 96,79 009 0.34 0,04 0,00 0,01 0,00 0,00 0,00 98,53 5 282A gl 39,67 0,06 15,99 19,18 0,10 0,15 12.57 268 5,02 1.16 0,00 0,01 96.59 5 2B2B 01 29,50 0.Q2 0.Q2 63,92 0,46 380 1.57 0.Q2 0,00 0,14 0,00 0,00 99,45 5 2CIA gl 38,52 0,23 15,49 22,83 0,09 003 13,20 2,39 4,17 1.10 0,00 0,00 98,05 5 2CJB 01 29,21 0,02 0,18 64,32 0,43 3,16 1,56 003 0,00 0,11 0,00 000 99,02 5 2C2 wu 0,37 0,53 0,62 95,75 0,06 0,23 0,13 0,00 0,04 0.Q2 000 0,00 97,75 5 3AIA gl 39, II 0,14 16,53 21.14 O.os 005 11,43 3,05 4,75 1.15 0,00 0,00 97,43 5 3AJB 01 29.55 0,00 0,04 64,18 0,44 3,97 I. I I 0,04 0,01 0,10 0,00 0,00 99,44 5 3A2 wu 0,27 0,80 0,77 95,83 0,14 0,25 0,05 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 98, II 5 38JA gl 38,51 0,21 15,54 22,29 0.Q7 0,10 12,28 2,70 4,18 0,84 000 0,00 96,72 5 3BIB 01 29.21 0,00 0,05 65,21 0,45 3,04 1.26 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 99,22 5 3B2 wu 0,25 0,93 0,58 96,51 007 0,27 0,10 0,05 0,00 0,05 0,00 0,01 98,82 6B IAI sp-hc 0,40 0,86 48.33 48,69 0,29 0,29 0,00 0,00 0,00 0,15 0,00 0.00 99,01 68 IA2A gl 39,59 0,16 17,71 19,75 0,20 0,00 7,87 4,30 5,99 2,50 000 0,00 98,07 6B IA2B 01 28,69 0.Q2 0,20 68,49 0,91 1.08 0,46 0,00 0,00 0,23 0,00 0,00 100,08 68 IA3 Wll 0,42 0,78 0,73 96,27 0,26 0,15 0.Q7 000 0,04 0,00 0,00 000 98,72, J3

~"'l~ E'" - /~'+JlWV1/t+ :" lip ".. "':Fas ',I SiO','1 TiO z AI 2 O, FeO MuO MgO CaO Na 2 0 K,O PzOs.', CllO Summa 0:, ~I'Y 'c ".,... O"~ A,'-.2 ;. cr,03' 6B 2A! sp hc 0.33 0.82 46.99 48.57 0.28 OAI 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.00 97AI 6B 2A2 sp~hc 0.31 1.27 44.95 5089 0.27 0.36 0.02 0.03 0.00 0.01 0.00 0.00 98.11 6B 2A3A gl 38.81 0.28 17.98 19.76 0.19 0.02 6.83 3.35 6.13 2.31 000 0.00 9566 6B 2A3B gl 38.73 0.16 18.00 20.09 019 000 6.99 3.99 6.19 2.32 000 000 96.66 6B 2A3C 01 27.97 0.00 0.12 69.06 0.76 0.24 1.0 I 0.00 000 O 14 000 000 99.30 6B 2A4 wu 0.22 1.18 079 95.90 0.17 0.16 0.05 O.os 0.02 0.02 0.00 0.00 98.59 6B 2BI wu 0.26 0.94 098 95A5 0.17 0.15 0.06 0.00 0.05 0.06 000 000 98.12 6B 3A! wu 0.06 0.03 0.70 98.46 0.24 0.36 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 99.85 6B 3BI wu 0.20 0.00 0.42 98.73 0.18 0.31 0.00 0.02 0.01 0.12 0.00 0.00 99.99 6B 4AIA 01 28.51 000 0.08 65.27 0.65 3.31 0,42 0.00 0.00 0.32 000 000 98.56 6B 4A!B gl 40.43 0.27 18.03 19,48 0.10 0.00 7.71 3.36 5.99 1.63 0.00 0.00 97.00 6B 4A2 sp hc 0.36 1.50 43.92 50.37 0.21 0.56 0.00 0.07 0.00 0.00 0.21 000 97.20 6B 4A3 wu 0.15 068 1.31 95.93 0.20 0.30 0.00 0.02 0.00 0.01 000 000 98.60 7 IAI fs 67.70 000 19.57 0.07 000 0.00 0.58 11.57 006 000 000 0.00 99.55, 7 IA2 * 48.29 0.04 14.91 14.99 0.18 OA6 2.14 4.26 3.62 0,40 0.00 0.00 89.29 7 IA3 * 48.94 0.00 14.24 21.38 020 0.38 1.84 3.68 1.80 0.26 000 0.00 92.72 7 2AIA gl 3360 0.04 1728 22.26 0.26 009 8.32 3.28 6.13 2.52 000 000 93.78 7 2AIB 01 27.21 0.02 0.27 63.50 0.87 2,14 0.80 0.00 0.00 0.36 0.00 0.00 95.17 7 2AIC 01 28.97 0.00 0.19 66.17 0.90 la I 1.00 0.19 0.00 0.34 0.00 0.00 99.17 34

. ":':' '<"'F '''1 I~; 'i~' ~ ~::1Z.W'''''-1 "". i: '~r:.gx:l )~rhm';l... } Fas", -, " Si02 ~I TiO, AI,O, reo MnO MgO ello' Nu 2 0 K,O P,O, Cr 203 _ CuO ~ Summa' ~ 7 2AID gl 36.21 0.06 17.31 24.52 0.23 0.08 8.23 2.87 5.82 1.92 0.00 0.00 97.23 7 2A2 Wll 0.15 0.25 0.91 95.78 0.30 0.26 0.06 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 97.72 7 3AIA gl 36.35 0.16 13.56 28.11 0.32 0.14 12.33 2.13 4.04 2.25 000 000 99.39 7 3AIB 01 29.63 0.02 0.13 64.'10 0.91 2.'17 1.77 0.00 0.00 0.'13 0.00 0.00 99.76 7 3A2 wu 0.26 030 0.67 95.96 0.25 0.'11 0.06 0.00 0.02 om 0.00 0.00 98.00 7 4AI wu 0.08 0.Q3 0.'11 97.40 0.26 0.92 0.01 0.00 0.00 000 000 0.01 99.12 7 4BIA 01 29.33 0.00 0.22 63.39 0.76 1.85 1.65 0.00 0.Q3 0.'13 0.00 0.00 97.66 7 4BIB gl 38.25 0.08 14.70 25.32 0.19 0.13 10.69 226 6.91 2.17 000 0.05 100.75. 35

Tabell 2. Mikrosondanalyser av metallerfrån Lappnaser. Förkortningar: fe = jam, hy = hydroxider (r ex limonii),? = osäkerfasidentifiering. Prov An.nr Fas,Mg. Si P S Mu Fe Cn _ Ni Cn Summa la IAI fe 0.14 0.01 1.54 0.00 0.00 9627 0.26 0.87 0.15 99.24 la 3BI fe 0.12 0.00 0.07 0.00 0.00 99.66 0.03 0.04 0.04 99.95 la 3CI fe 0.08 0.00 0.05 0.03 0.00 100.00 0.06 0.01 0.00 100.23 2B 2AI fe 0.14 0.00 0.04 0.00 0.00 94.28 0.61 1.74 0.00 96.81 2B 2A2? 0.10 0.00 0.16 0.00 0.00 67.86 0.40 0.87 0.00 69.39 2B 2A3 fe? 0.14 0.00 0.05 0.00 0.00 87.64 0.49 1.69 0.00 90.02 2B 4CI fe? 0.16 001 0.05 0.00 0.00 91.73 0.77 1.21 0.00 93.92 2B 4C2? 0.01 0.00 0.14 0.00 0.00 60.77 0.31 0.31 0.00 61.53 3A IB2 fe 0.10 0.01 0.05 000 000 96.08 0.78 1.40 0.00 98.43 3A 2Al fe 0.14 0.00 0.07 0.00 0.00 98.46 0.18 0.03 0.00 98.87 3A 3BI fe 0.14 0.00 0.01 0.00 0.00 97.97 0.32 1.28 0.00 99.73 3A 382? 0.07 004 005 0.00 0.00 6180 0.22 1.29 0.00 63.48. 3C IA3 fe 0.17 0.00 0.02 000 000 95.23 059 2.51 000 9851 3C IM fe 0.14 0.00 0.00 0.00 0.00 91.42 0.48 4.13 0.04 96.20 3C 482 fe 0.11 0.00 0.02 0.00 0.00 9783 0.39 0.40 0.00 98.74 4B IA3 fe 0.16 0.08 3.93 0.05 0.00 90.61 0.09 0.02 0.05 95.00 4B 3AI fe 0.18 0.00 0.00 0.00 0.00 94.62 0.19 1.11 0.01 96.11 4B 3A2 fe 0.12 0.00 0.04 0.00 0.00 97.37 0.31 1.26 0.00 99.10 4B 4AI fe 0.13 0.00 0.01 0.00 0.00 97.12 0.08 0.69 0.00 98.04 4B 4A2 fe 0.17 0.00 0.00 0.00 0.00 96.80 0.20 0.53 0.00 97.71 4B 5AI hy 0.08 0.10 0.02 0.00 0.01 53.11 0.23 0.58 0.00 54.13 4B 5A2 hy 0.13 0.01 0.01 0.00 0.00 66.09 0.11 0.02 0.03 66.39 4B 5A3 hy 0.15 0.00 0.00 000 0.00 65.35 0.04 0.03 0.00 65.57 6B IBI fe 0.09 0.01 0.04 0.00 0.00 99.49 0.00 0.00 0.00 99.63 6B ICI fe 0.14 0.00 0.01 0.00 0.00 98.37 0.02 0.00 0.00 98.54 6B IDI fe 0.09 0.00 0.02 0.00 0.00 99.76 0.04 0.00 0.00 99.90 6B 2B2 fe 0.12 0.01 0.00 0.01 0.00 99.22 0.10 0.03 0.00 99.48 6B 2CI fe 0.15 0.00 0.08 0.05 0.00 98.62 0.06 0.03 0.00 98.98 36

Prov",An.nr I Fas, Mg, Si P S. Mo ' Fe, Co Ni, Cu Sl;lmma ". 6B 2DI fe 0.15 0.00 0.04 0.04 0.00 98.59 0.08 0.05 0.00 98.95 6B 4A4 fe 0.14 0.00 0.Q3 0.Q3 0.00 99.30 0.05 0.11 0.00 99.67 7 2B I fe 0.18 0.00 0.01 0.00 0.03 99.23 0.33 OAO 0.00 100.18 7 3BI fe 0.13 0.00 0.04 0.Q3 0.00 82.04 OAI l.51 0.16 84.32 7 SAl fe 0.12 0.01 0.00 0.00 0.01 98.90 017 0.Q3 0.09 99.33 37

Tabell 3. Beräknade kristallis(jtionstemperaturer (i C) för olivin i jämvikt med glas frdnfördelnl1lgen avjärn (D Fe), mangan (D Mn) och magnesium (D Mg) islaggerfrdn Lappnöset. Pro\' Glas Olivin O (Fe) O(Mn) O (Mg) 2B 3AIA 3AIC 1I1I 983 2B 3AIA 3AID 1116 991 2B 3AIA 3AIE 1106 969 2B 3AIB 3AIC 1052 855 689 2B 3AIB 3AID 1057 862 648 2B 3AIB 3AIE 1048 844 760 2B 4AIA 4AIB 1002 816 2B 4BIA 4BIB 1025 876 828 3A lala IAIB 1053 893 3A IBIC IBIA 1045 1040 3A IBIC IBIB 1037 1030 3A 2BIA 2BIB 1080 964 795 3A 3AIA 3AIB 1096 799 3A 3AIA 3AIC 1108 809 3C lala IAIB 1075 848 3C 2AlA 2AIB 1196 1045 846 3C 4AIA 4AIB 1076 666 3C 4CIA 4CIB 1066 1039 4B 2BIA 2BIB 1141 1036 970 5 lala IAIB 1081 974 715 5 lala IA2B 1083 970 704 5 IA2A IAIB 1089 986 762 5 IA2A IA2B 1091 982 749 5 2A2A 2A2B 1086 1027 1057 5 2B2A 2B2B 1079 1011 912 5 2CIA 2CIB 1114 1006 723 5 3AIA 3AIB 1099 987 755 38

Prov Glas Olivin D (Fe) D (Mo) D (Mg) 5 3BIA 3BIB 1106 967 884 6B IA2A IA2B 1071 1012 6B 2A3A 2A3C 1070 1030 1042 6B 2A3B 2A3C 1073 1030 6B 4AIB 4AIA 1078 966 7 2AIA 2AIB 1112 1055 922 7 2AIA 2AIC 1103 1050 993 7 2AID 2AIB 1133 1035 909 7 2AiD 2AIC 1124 1030 978 7 3AIA 3AIB 1160 1079 972 7 4BIB 4BIA 1140 1030 1010 39

TabeJl4. To/alkemisk analys av prov 5, Fnr 16 från Lappnäse/. Vikts-% SiOz 34,5 Ti0 2 0,391 AhO} 8,84 FezO) 45,4 MnO 0,363 MgO 2,24 CaO 5,88 NazO 1,34 K,O 3,49 PzOs 0,726 Glödrörlust -2,3 Summa 103,2 ppm Be 5,29 Se 6,74 V 90,1 Cr 56,5 Co 66,7 Ni 72,2 Cu 29,1 Zn 52,5 Ca 16,3 Rb 117 Sr 257 y 12,6 Zr 115 Nb 7,76 Mo 49,5 Sn IAI Ba 907 La 74 Cc 50.9 Pr 5,79 Nd 21,4 Sm 4,02 Eu 0,428 Cd 3.36 Tb 0,526 Dv 2,65 Ho 0,448 Er 1,44 Tm 0,199 Yb 1,05 Lu 0,139 Hr 2,86 Ta 0,453 W 7,69 Th 7,99 U 2,03 40