Dnr 424-1366-2007 GEOARKEOLOGI Arkeometallurgiska analyser av material från Gyllins Trädgård Husie, RAÄ 66:1 Malmö kommun Skåne G A L Geoarkeologiskt Laboratorium Analysrapport nummer 6-2007 Avdelningen för arkeologiska undersökningar UV GAL Daniel Andersson Annika Willim Lena Grandin Eva Hjärthner-Holdar
INLEDNING... 2 MÅL OCH SYFTE... 2 MATERIAL OCH METODER... 2 OKULÄR KLASSIFICERING OCH PROVURVAL... 2 Klassificeringsgrunder... 2 Provurval... 3 METALLOGRAFISKA UNDERSÖKNINGAR OCH MIKROSONDANALYSER... 3 ALLMÄNT OM MALMER, METALLER OCH LEGERINGAR... 4 GEOLOGISK BAKGRUND... 4 TERMINOLOGI... 7 RESULTAT... 9 DISKUSSION... 13 REFERENSER... 16 TABELLER... 17 FIGURER... 20 1
Inledning Malmö kulturmiljö och Riksantikvarieämbetet UV Syd har utfört en arkeologisk slutundersökning inom Gyllins Trädgårdar, område A, D och E, Del Husie RAÄ 66:1, Malmö stad. Undersökningen genomfördes under perioden 31 juli till 30 november 2006. Det är lämningarna från äldre järnålder (500 f.kr till 500 e.kr.) som står i fokus för undersökningen vid Gyllins trädgård. Tidigare undersökningar har visat att här finns lämningar i form av långhus, hägnader, brunnar och gravar. Inom en delyta som benämnts verkstadsområdet undersöktes bland annat ett hus som innehöll en möjlig smedja. Inom verkstadsområdet fanns även en grop som innehöll en trolig städsten. Lämningarna dateras preliminärt med hjälp av keramikfynd och 14 C till sen förromersk järnålder och äldre romersk järnålder. På uppdrag av Peter Skoglund, Malmö Kulturmiljö och Bo Strömberg, UV Syd, har Geoarkeologiskt laboratorium (UV GAL), Riksantikvarieämbetet, utfört en arkeometallurgisk undersökning av valda delar av materialet från utgrävningarna vid Gyllins Trädgård. Mål och syfte En arkeometallurgisk analys genomfördes av material från platsen. Undersökningen genomfördes för att kunna fastställa vilka tekniker som använts, vilka föremål som tillverkades, platsens teknologiska nivå och vilka råvaror som använts. UV Syd har också några mer specifika frågeställningar till fyndmaterialet och dessa har beaktats vid provurval: Kopparlegeringar; representerar dessa bronsgjutning eller mässingsarbeten? Slagg; vilken form av metallhantering representerar materialet? Smide av järn? Glödskal; utgör dessa spår efter smide av järnföremål Flat sten; finns det spår efter metalldroppar på stenen? Vilken form av metallhantering representerar materialet? Material och metoder UV GAL har studerat material från ca 40 fyndposter tolkade som kopparlegeringar och ett fåtal möjliga järnslagger. Utav dessa har 8 fyndposter valts ut för mer omfattande analyser. UV Syd har tillhandahållit planer över det aktuella området och övrig dokumentation. Okulär klassificering och provurval Inledningsvis har en okulär genomgång av det arkeometallurgiska materialet gjorts. Detta innebär att med hjälp av stereolupp, magnet och vid behov sågning bilda en preliminär uppfattning om materialets karaktär för att kunna indela det i kategorier och typer (Tabell 1). Resultatet är beroende av materialets omfång, kvalitet och representativitet. Med utgångspunkt i de okulära granskningarna har ett provurval för metallografiska och kemiska analyser gjorts. Klassificeringsgrunder Den ursprungliga fyndlistan som tillhandahållits från UV Syd gicks igenom och vissa ändringar gjordes. En klassificering med avseende på material och sakord har utförts och revideringar från ursprungliga tolkningar har markerats med fetare text i tabell 1. Kommentarer har även gjorts när ytterligare detaljer har identifierats i materialet. 2
Provurval Från det klassificerade fyndmaterialet (Tabell 1) valdes ett antal prover ut. Proverna är utvalda för att kunna bedöma om de kan knytas till någon form av metallhantering på platsen. Hänsyn har också tagits till de olika fyndens kontext och prover som framkommit i anslutning till anläggningar t.ex. verkstadshuset har prioriterats. Samtliga fynd är dock detektorfynd. Samtliga behandlade fynd fotograferades i samband med urvalet (Fig. 1). En spridning i provurvalet har även gjorts. Material som kan klassificeras som råmaterial, avfall och föremål har valts ut. Inom dessa grupper förekommer variationer och i vissa fall är det inte entydigt om ett fynd ska betecknas som råmaterial eller skrotmetall. Urvalet har gjorts för att få med prover från samtliga materialgrupper och även här kunna göra en jämförelse. Går t.ex. råmaterial att följa fram till färdig produkt och kan prover som definierats som avfall spåras i färdiga föremål? Metallografiska undersökningar och mikrosondanalyser Analysmetoderna kräver ett begränsat ingrepp i fynden för att ett tvärsnitt ska kunna studeras. Provprepareringen innebär att millimeterstora stycken avlägsnas från fyndens ytterkant. Proverna gjuts in i plast och slipas och poleras. De polerade proven undersökts i mikroskop (metallografisk undersökning) 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. Proven analyserades med hjälp av elektronmikrosond (CAMECA SX50) vid Institutionen för Geovetenskaper, Uppsala universitet. Metoden är kvantitativ och ger möjlighet till såväl punktanalyser, dvs mycket små ytor (ca 2 mikrometer, men helst 5 mikrometer), som bulkanalyser av större areor (några tiotals mikrometer) för huvudelement (t.ex. koppar, tenn och zink) och spårelement som förekommer i betydligt lägre halter. Analyserna genomfördes med analysrutiner som är speciellt utarbetade för kopparlegeringar och för att kunna analysera spårämnen som kan förväntas förekomma i dessa associationer. I samband med analyserna togs också fotografier, huvudsakligen vid inställningen för back-scattered 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. Blydroppar är i flera fall något problematiska att analysera om de understiger 2 mikrometer i diameter. Resultaten för sådana analyser innehåller vanligtvis koppar och ibland också zink eller tenn vilka egentligen härrör från omgivande grundmassa. Blydropparna har ändå analyserats för att få en uppfattning om vilka element som ingår. Dropparna kan också innehålla andra komponenter än de som förekommer i grundmassan varför analysen bidrar med viktig information. I enstaka fall, då blydropparna är för små eller heterogena, är det inte meningsfullt att genomföra kvantitativa analyser av dem. Ett lämpligt alternativ är att då välja en kvalitativ analys. En sådan påvisar de ingående grundämnena men ger inte upplysning om i vilka absoluta halter de förekommer. En typ av kvalitativa analyser genomförs genom att en serie punkter mäter förekomsten av ett ämne längs en linje, en så kallad travers. Resultatkurvan illustrerar skillnaden mellan t.ex. blyhalten i en blydroppe och i omgivande fas. 3
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. 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. Allmänt om malmer, metaller och legeringar För att kunna diskutera metallers och legeringars sammansättningar, framställnings- och bearbetningstekniker och försöka ta reda på vilket ursprung de har är det till hjälp med lite allmän information. Nedanstående information om geologiska förutsättningar för metaller och malmer samt terminologi om kopparlegeringar och ädelmetaller presenterades första gången i GALs analysrapport 10-2001 (Kresten, Hjärthner-Holdar och Harryson 2001) om metallurgin i Uppåkra sn, Skåne och är i stora drag mycket tillämpbar även här. Vi återger här denna sammanställning i något förkortad version. För ytterligare allmän information om fler tillverkningstekniker hänvisas till samma rapport. Geologisk bakgrund Nedan ges en kort sammanfattning över olika metallers respektive malmers utbredning och förekomstsätt. Enbart metaller av betydelse för denna rapport diskuteras och enbart den mest väsentliga informationen ges här. Guld(Au) förekommer oftast i gedigen form dvs. som metall. Även om det finns ett flertal olika guldmineral, bland annat förekommande i Rumänien, tycks dessa sakna helt betydelse vad gäller den förhistoriska metallurgin. Naturligt förekommande guld innehåller oftast silver i varierande mängd, vanligen mindre än 10%, små halter av koppar och stundom spår av bland annat tenn, järn och platina. Elektrum kallas en i naturen förekommande legering bestående av guld med silver (oftast 20 30%, stundom till 50%, Oldeberg 1942:118), vanligen även något koppar. Elektrum har en mycket blekare (grönaktig) gul färg än guld. I detta arbete används termen även för avsiktligt framställda guldlegeringar med hög silverhalt. Guld förekommer associerad bland annat till vissa yngre graniter i stora delar av Europa, oftast dock i låga halter. I dagens läge håller ekonomiskt utvinningsbara guldlagerplatser fem till femton gram guld per ton berg, gränser som är beroende på det aktuella guldpriset. Under förhistorisk tid förelåg det givetvis helt andra värderingar. Guld förekommer över stora delar av Europa (se olika arbeten i Morteani & Northover 1995). Vad gäller förekomstsätt skiljer man mellan primära (bergguld) och sekundära (vaskguld) lagerplatser. Mycket av det förhistoriska guldet torde ha kommit från vasklagerplatser, recenta eller fossila sådana. Det finns dock även arkeologiska belägg för utvinning av bergguld, bland annat i sydvästra Frankrike. Viktiga förekomster av guld under förhistorisk tid torde ha varit: 1. sydvästra England (Devon och Cornwall): vaskguld. 2. centrala och västra Alpområdet, t.ex. Rauris (bergguld) samt övre loppen av Rhen, Salzach och Inn (vaskguld). 3. sydvästra Frankrike (oftast bergguld). 4. Balkanområdet, främst Rumänien (f.d. Siebenbürgen), mest bergguld. 4
5. södra Uralområdet: vaskguld. 6. Centralasien (Afganistan, Altaiområdet) och norra Indien: berg- och vaskguld. Därutöver finns ett flertal smärre förekomster, t.ex. i östra Medelhavsområdet (Sifnos, Anatolien, m fl). Guld har med stor sannolikhet utvunnits främst genom vaskning, större bitar har handplockats. Finfördelat guld har kunnat utvinnas genom behandling med kvicksilver (dvs. amalgamisering), smältning med bly (varvid guldet går till blyet), eller, kanske främst vad gäller krossad bergmalm, genom smältning i degel (varvid det smälta guldet samlas i degelns botten). Guldmetallurgin är generellt en relativt småskalig verksamhet utan krav på större anläggningar. Silver (Ag) förekommer dels gediget, dels ingår det som huvudkomponent i ett flertal mineral, främst sulfider och sulfosalter. Den troligast viktigaste källan för silvret under äldre tid har dock varit silverhaltig blyglans, som t.ex. utgör malmen vid Sala gruva. Gruvorna i Laurion och på Sifnos (Grekland), brutna sedan tredje årtusendet f Kr (Wagner & Weisgerber 1985), har varit betydelsefulla silverkällor under antiken. Under bronsåldern påbörjades driften av gruvorna i Rio Tinto (sydvästra Spanien), som även producerat bland annat koppar. Bland övriga förekomster som började nyttjas av kelterna och romarna kan nämnas de på de brittiska öarna (bl.a. Mendip), i Frankrike, Rhenlandet, Alperna och Karpaterna. Silvret utvinns ur blyglansen genom kupellering (jfr Terminologi nedan). Brytning och raffinering av silver har oftast skett som ett tämligen stort industriellt företag. Koppar (Cu) förekommer i viss utsträckning gedigen - brytning av denna har säkert förekommit under kalkolitikum (övergångsfas mellan senneolitikum och bronsåldern), t.ex. på Balkan. I det längre tidsperspektivet har dock malmerna varit viktigast, dels oxidiska (azurit, malakit), dels sulfidiska (kopparkis, kopparglans) malmer. Vid framställning av metallen bör de förstnämnda flussas med t.ex. hematit (blodsten), medan de senare först rostas och sedan reduceras med tillsats av kvarts som slaggbildare. Kopparmetallurgins olika utvecklingsfaser redovisas av Oldeberg (1942:17 ff). Brytning av kopparmalm ur berget har förekommit alltsedan tidig bronsålder, t.ex. på de brittiska öarna, i Centralalperna (Mitterberg), på Balkan (Aio Bunar, Rudna Glava), i Spanien (Rio Tinto, Chinflon) och på Cypern. Återigen rör det sig om en tämligen storskalig verksamhet. Tenn (Sn) förekommer i huvudsak som tennoxid, kassiterit. Övriga tennmineral saknar troligen helt betydelse sett ur det arkeologiska perspektivet. Tenn uppträder med en tämligen vid spridning, främst knuten till yngre graniter. I Europa finns det endast några områden där tenn förekommer rikligt, nämligen 1. Cornwall och Devon, dels som ådror i graniter och deras omgivning, dels som (vanligen fossila) vasklagerplatser. I huvudsak de senare har brutits, med stor sannolikhet redan under tidig bronsålder. 2. Förekomsterna i Bretagne är snarlika de i sydvästra England, därtill kommer även recenta vasklagerplatser. Även här visar fynd på utvinning från och med bronsåldern. 3. Iberiska halvön (Portugal, Spanien) är rik på tennförekomster, återigen knutna till graniter. Såväl bergmalm som (vanligen recenta) vasklagerplatser förekommer, sannolikt nyttjade redan under bronsåldern. 4. Erzgebirge har större tennreserver, dels som bergmalm, men främst som fossila och recenta vasklagerplatser. Indirekta bevis, t.ex. uppkomsten av Aunjetitz-kulturen samt förekomst av bosättningar nära tennfyndugheter, tyder på att även dessa fyndigheter utnyttjats tidigt. 5
Övriga tennförekomster i Europa är troligen mest av mineralogiskt intresse men kan eventuellt varit föremål för småskalig och/eller kortvarig brytning, t.ex. i Massif Central. Centralasien (t.ex. Uzbekistan) har rika tennmalmer som bröts redan under bronsåldern. Deras betydelse för den europeiska metallurgin är dock än så länge osäker. Tennutvinning under äldre tid torde ha varit en relativt småskalig verksamhet som omfattade vaskning på platsen, medan sortering, krossning och den slutliga utsmältningen av tennet tycks ha försiggått på boplatsen (Penhallurick 1986). Zink (Zn) förekommer vanligast som galmeja som tillsattes smält koppar (vanligen importerad till zinklagerplatserna) för direktframställning av mässing. De numera mest betydelsefulla zinkmineral, zinkblände (zinksulfid) och zinkit (zinkoxid), har knappast utnyttjats förrän under nyare tid (vad gäller zinkit så förekommer den dessutom nästan uteslutande i New Jersey). Vanligast bland galmejmineral är calamin (vattenhaltigt zinksilikat) och smithsonit (zinkspat; zinkarbonat). Dessa förekommer oftast tillsammans bland annat kring Aachen och längs norra Ardennarna (Liege Namur Dinant), vidare i Bleiberg (Kärnten), Tarnowskie Góry (södra Polen), Mendip Hills (Somerset) och Laurion (Grekland). De ur nordisk arkeologisk synvinkel mest intressanta förekomsterna torde vara de från Aachen och Ardennerna kring Aachen finns tecken på brytning redan under romartid (Craddock 1978). De engelska förekomsterna upptäcktes däremot först kring mitten på 1500- talet (Day 1990). Tidig framställning av mässing torde ha krävt en inte alltför storskalig verksamhet, bortsett från själva brytningen av galmejan endast ugn, deglar och gjutformar (motsvarande framställningen av brons). Metallisk zink har inte kommit i större mängder till Europa förrän under slutet av medeltiden (se nedan). Zinkhyttorna vid början av nyare tid var tämligen stora och ohälsosamma anläggningar. Kvicksilver (Hg) har varit en viktig metall, dels för att utvinna guld, dels för brännförgyllning av föremål. Det viktigaste kvicksilvermineralet är cinnober (kvicksilversulfid) som inom Europa förekommer i större mängd i Slovenien (Idria), i Toskana (bl.a. Monte Amiata) och i Spanien (Almaden). Den sistnämnda förekomsten är den största och rikaste, bruten redan före antiken. Metalliskt kvicksilver, ibland i riklig mängd, förekommer i malmerna. Utvinning av kvicksilver ur cinnober är en relativt enkel process, fast ytterst ohälsosam. Arsenik(As) och antimon (Sb) förekommer gärna tillsammans, t.ex. i en grupp mineral som kallas fahlerz (arsenik- och antimonsulfider av koppar, silver, bly, nickel, kobolt, vismut m fl). Efter rostning och smältning har svavlet drivits ut medan metallerna samt arsenik och antimon finns kvar. Nickel anses stabilisera arsenik och antimon under denna process (Tylecote 1976:9). Speis kan sålunda ses som motsvarighet till kopparsulfidprocessens skärsten. Karakteristisk för speis är, bortsett från arsenik- eller antimonhalter, den mycket komplexa metallsammansättningen. Speis har gjutits i tackor, uppenbarligen för att användas som härdande tillsats till koppar (Tylecote 1985). I många områden med tennbrist, t.ex. norra Kaukasus, har arsenik eller antimon använts istället för tennet för framställning av arsenikoch antimonkoppar (stundom även kallad arsenikbrons, antimonbrons ). Lämplig malmtyp för produktion av speis återfinns t.ex. i Spanien, mellersta Tyskland, Alpområdet samt på Balkan (Ungern, Rumänien, etc.). Utvinning och produktion kräver resurser som kan jämföras med de för koppar. 6
Terminologi I texten används ett antal termer (främst för olika legeringar) vilka behöver specificeras. En korrekt terminologi är avgörande för att kunna tolka arkeologiska fynd av metall. Så är det till exempel inte bara felaktigt att kalla en tennbrons som håller mer än kanske någon procent av zink för brons, utan vilseledande. Brons är en primär legering framställd av koppar och tenn, medan rödmetall (den korrekta beteckningen för Cu-Sn-Zn-legeringar) indikerar nedsmältning av metallskrot. Således innebär förekomsten av brons import av koppar och tenn (eller av legeringen/föremålet som sådant), medan rödmetall tyder på ett kretsloppssamhälle, för att använda ett modernt uttryck. Brons är en legering av koppar och tenn, vanligen bestående av 80 96% koppar och 4 20% tenn. Med stigande tennhalt ökar legeringens hårdhet och sprödhet, maximalvärden nås vid en tennhalt av 35%. Vid tennhalter upp till 6% kan legeringen kallbearbetas (smidas), vid halter mellan 6 och 18% krävs rödvärme för bearbetning. Samtliga bronser är väl lämpade för gjutning. Vanliga gjutbronser håller mellan 5 och 10% tenn, kanonbrons ca 10% tenn, medan klockbronser innehåller 22% tenn. Tillsats av bly förbättrar gjutegenskaper (moderna gjutblybronser kan ha 10% tenn och 5% bly, eller 10% av vardera tenn och bly; Schumann 1983:516; Hammer 2000:25). Tillsats av zink är mindre lämpligt eftersom det ökar legeringens korrosionsbenägenhet. Tillståndsdiagrammet koppar-tenn (Schumann 1983:509) visar två faser av betydelse för metallografin: α-brons med maximalt 15,8% tenn och δ-brons med 32,5% tenn. Den förstnämnda är den förhärskande fasen i lågtennbronser (<5% tenn) och tennbronser (5 15% tenn), medan δ-fasen uppträder främst i högtennbronser (>15% tenn) och då oftast som α+δ-eutektoid (se under strukturer nedan) och endast vid tennhalter överstigande 30% som särskild δ-fas tillsammans med eutektoiden. Det är den eutektoida sammansättningen som ger bronsen dess hårdhet. Galmeja är en benämning på olika zinkmineral (jfr Geologisk bakgrund ) som används för mässingsframställning genom galmejprocessen dvs. tillsats av galmeja till smält koppar under ett täcke av träkol. Mässingsframställning har oftast skett på dessa fyndplatser, med importerad koppar. Kupellering (kapellering, avdrivning) avser att frånskilja guld och silver ur malmer eller metaller genom smältning med bly, vilket sedan oxideras varvid ädelmetallerna blir kvar i botten av kärlet. Blyet kan därefter återvinnas från oxiden. Processen sker i speciella porösa deglar, så kallade cupella, som tillverkas av benaska. Stundom, har även plattor med upphöjda kanter använts. Legeringar underdelas i detta arbete i primära och sekundära. Primära legeringar är bildade genom hopsmältning av rena metaller (eller, vad gäller mässing, koppar med galmeja, se nedan). Sekundära legeringar är åstadkomna genom omsmältning av skrotmetall, oftast föremål som gått sönder (eller kanske blivit omoderna?), alternativt att legeringar späddes med billigare metall för ekonomisk vinnings skull. Metaller är oftast framställda ur olika malmer med diverse metallurgiska processer. Vissa metaller är dock naturligt förekommande, t.ex. guld, elektrum, silver, koppar eller bly. Det är givetvis viktigt att om möjligt kunna skilja ut dessa naturliga metaller. Mässing är en legering av koppar och zink. Legeringar med upp till 32,5% zink (efter glödgning upp till 39%) består av α-mässing vilken är en mjuk och smidbar legering. 7
Legeringar med en zinkhalt mellan 46,5 och 48,9% zink består av β-mässing som är hård och spröd. Inom haltområdet 32,5 46,5% zink uppträder båda faserna samtidigt. För gjutning används oftast mässing med 10 20% zink, mer sällan legeringar med upp till 30% zink. Bly är inte lösligt i mässing och segregeras således som små droppar vilket leder till korta brott. Nickel är däremot löslig och ökar hårdheten, främst för β-fasen. En mer fullständig genomgång av olika tillsatsers effekt på egenskaperna ges av Schumann (1983). Mässing har framställts redan under bronsåldern genom galmejprocessen (se ovan). Theophilus skiljer mellan blyhaltig mässing (aes) framställd av blyhaltig koppar och galmeja, och ädelmässing (aurichalcum), som är blyfri. Rödmetall (även: rödgods; ty. Rotguss, eng. gunmetal) kallas legeringar av koppar, tenn och zink, inte sällan även med bly. Hammer (2000) anser att rödmetall innehåller minst 3% av vardera tenn, zink och bly, medan Bailey (1990:8) betraktar främst förekomsten av både tenn och zink som avgörande. I föreliggande arbete betecknas legeringar med mer än 2,5 viktsprocent av såväl tenn som zink rödmetall. Egenskaperna påminner mest om bronsernas. Gjutegenskaperna är goda, segheten och brottstyrkan något lägre än för brons, medan korrosionsbeständigheten är bättre än för mässing. Modern rödmetall håller 4 10% tenn, 4 7% zink och 0 4% bly (Schumann 1983:521). Speis (även: spejs) är mellanprodukten vid utsmältningen av arsenik- och/eller antimonhaltiga malmer, vanligen av fahlerztyp (se Geologisk bakgrund ). Speis kan sålunda ses som motsvarighet till kopparsulfidprocessens skärsten. Speis har gjutits i tackor, uppenbarligen för att användas som härdande tillsats till koppar ( arsenik- eller antimonbronser ). Strukturer har bestämts från elektronoptiska bilder. Oftast är det frågan om gjutstrukturer med jämnstora, rundade eller mångkantiga korn, oftast med avblandningar av bly eller brons längs korngränserna. Dendritiska ( trädlika ; typiska för kristallisering ur smältor) strukturer uppträder stundom, liksom eutektiska (två faser som kristalliserar vid den lägsta temperaturen i ett tvåfassystem) strukturer. Snarlik med den sistnämnda är den eutektoida strukturen som bildas vid omvandlingen av fasta lösningar till två distinkta faser (vanligt förekommande i tennbronser). En hamrad struktur känns igen att både metallkornen och eventuella porer och inneslutningar är parallellorienterade, vinkelräta mot slagriktningen. Återuppvärmning av gjutet eller bearbetat gods resulterar i ändrade strukturer (Scott 1991). Tacka betecknar här ett råämne som tillverkats av smält metall i någon typ av form. Vitmetall är en tennlegering som enligt strikt definition ska innehålla tenn, antimon och andra metaller som bly och koppar. Termen vitmetall har dock i arkeologiska sammanhang använts som en slaskterm för metaller eller legeringar med en vitaktig yta vilka inte, oftast pga avsaknad av mikroskopiska och/eller kemiska analyser, närmare kunnat definieras. I vissa fall kan det vara svårt med en strikt tillämpning av terminologin. Legeringar är ofta komplexa vilket kan leda till flytande övergångar mellan t.ex. rödmetall och brons, eller mellan brons och antimonkoppar. Precisa numeriska gränsdragningar är oftast inte möjliga och kan i vissa fall vara rentav vilseledande (Rehren 2000). 8
Resultat En okulär genomgång av de fyndposter vilka initialt tolkats som järnslagger (sprutslagg och /eller glödskal) genomfördes under mikroskop med ringa förstoring. Varken glödskal eller sprutslagg kunde identifieras i materialet vilket i huvudsak bestod av sekundära järnutfällningar. Dessa järnutfällningar har förmodligen bildats genom att järnrikt material lösts upp, transporterats och anrikats på annan plats. Det finns inget som direkt knyter dessa fynd till någon form av järnhantering på platsen. De övriga prover som valdes ut för vidare analys finns presenterade i tabellform (Tabell 1) där karaktäristiska drag ges i korthet. Nedan presenteras utförligare tolkningar av de resultat som framkom vid analys av fynden. Figur 1 visar fotografier av samtliga analyserade fynd och markeringar var på fyndet som analysen utförts. Detaljerade foton från metallografiska undersökningar och mikrosondanalyser finns presenterade i figur 2 och 3. Fullständiga resultat från denna metod finns samlade i tabell 2. Vid provbeskrivningen hänvisas ibland till analyspunkt, t.ex. (1a2). Denna återfinns i detalj i tabell 2 för respektive provnummer. Fnr 90. Bakplatta till spänne En svagt konvex-konkav platta med ett centralt hål och ett mindre hål placerat mellan ytterkant och centrala hålet (Fig. 1). Den konkava sidan av plattan har ett koncentriskt vågmönster runt de båda hålen och är ställvis belagd med smält material (lera eller möjligen slagg/kol). En hållare, troligen för en nål, är placerad på den konvexa sidan. Ett polerat tvärsnitt visar under mikroskopet att plattan är uppbyggd av tre olika rödaktiga skikt. De två som ligger ytterst är mer finkorniga än det mittersta. Skikten består av en kopparlegering förmodligen ganska rik på koppar. Den mindre cirkulära nedsänkningen vilken tvärsnittet skär genom syns tydligt. Under nedsänkningen är det mittersta skiktet utbytt av ett material vilket också är en kopparlegering men gult till färgen och därmed betydligt kopparfattigare. Detta material är också relativt grovkornigt (Fig. 2). De båda kopparlegeringsfaserna verkar vara rena och homogeniserade, inga blydroppar eller andra underordnade faser kan urskiljas under mikroskopet. På en del ställen finns den ena fasen inblandad i den andra. Detta har dock skett genom avskilda kristaller och gränsen mellan de två faserna är alltid skarp. Det är möjligt att de tre skikten har uppstått genom bearbetning (metallstycket har hamrats ut), de yttersta delarna har då genom deformation blivit finkornigare. Kornen närmast kanten har dock inte en utsträckt form vilket normalt är fallet om föremålet bearbetats mekaniskt. Det är möjligt att finkornigheten istället beror på att materialet närmast gjutformen svalnat snabbare och mindre tid funnits för tillväxt av kristaller. Tyvärr lyckades inga texturer identifieras i det som bestämdes som vidhäftad slagg/kol vilket kunde bekräfta eller utesluta dessa tolkningar. Vid analyser med mikrosond framkommer att den gula kopparfattiga fasen under den cirkulära nedsänkningen består av en relativt ren mässing med 35% Zn och 57-61% Cu (1a1-1a2). De låga totalhalterna indikerar att de båda elementen delvis förekommer som oxider. Den röda kopparrika fasen består av 95% Cu, förmodligen en del oxider. En tunn ljus, dvs bestående av ett tungt element, bård framträdde på båda sidorna om plattan (Fig.3). Skiktet var för tunt för att kunna analyseras kvantitativt men kvalitativa analyser genomfördes genom att en serie punkter mätte förekomsten av ett ämne i taget längs en linje, en så kallad travers. Analysen visade att skiktet innehöll ett tunt yttre skikt med guld och silver och att silver även förekom i tunnare skikt innanför. Andra grundämnen, såsom bly och kvicksilver, vilka är 9
tyngre än koppar och därmed skulle kunna ingå i detta skikt, testades också utan att det gick att påvisa några mätbara halter. Tolkning Plattan består till största del av ren koppar men mässing förekommer under den mindre cirkulära nedsänkningen. Det är möjligt att denna del av plattan varit mest skyddad från oxidation och att hela plattan ursprungligen bestått av mässing vilken genom åren oxiderat och endast lämnat kopparen kvar, jämför prov Fnr 247. Zinkhalterna i mässingen är högre än vad som är normalt för gjutna föremål. Den mot kanterna avtagande kristallstorleken tillsammans med avsaknaden av för gjutna föremål typiska texturer, ex dendritisk, talar för att plattan är ett smidesarbete. Blydroppar förekommer mycket sparsamt i båda faserna och andra spårelement som arsenik och antimon har ej kunnat påvisats. Detta tyder på att den ingående kopparen inte har fahlerzursprung och är till sammansättningen mycket ren. De guld- och silverrika skikten på båda sidorna visar att plattan varit förgylld med silverhaltigt guld eller elektrum. Avsaknaden av kvicksilver i anslutning till skikten utesluter bränn- eller amalgamförgyllning som metod. Det förekommer dock ett flertal andra metoder för att förgylla oädlare metaller under förhistorisk tid (Kresten, Hjärthner-Holdar och Harryson 2001). Det ickemetalliska skiktet, framträder som en svart bård i figur 3, mellan kopparlegeringen och förgyllningen kan ursprungligen ha bestått av något organiskt material vilket använts som bindmedel eller klister. Fnr 100. Smälta Porös homogen smälta med mycket hålrum av kopparrik legering. Tydliga korngränser vilka kan innehålla fler faser, två synliga i mikroskopet, troligen då kopparoxider, eller salter. En bulkanalys dvs en ruta av provet innehållande både metall och korngränsfasen, visar att det rör sig om ren koppar, 96% Cu (1a1). Analys av korngränsfasen ger en totalhalt på 73 % och inga andra element förutom koppar har detekterats. Tolkning En smälta av metallisk koppar och kopparoxid. Avsaknad av blydroppar och detekterbara spårelement, vilka skulle kunna indikera dess ursprung, tyder på att det varit ett mycket rent ursprungsmaterial, (malm eller återanvänt föremål). Fnr 243. Smälta Heterogen tät smälta vilken är uppbyggd av utdragna korn av varierande storlek. En stor del av tvärsnittet består av en gulaktig fas med utdragna korn. I korngränserna finns en rödaktig kopparrikare fas samt enstaka områden med en blå, möjligen oxidfas eller sulfidfas. I de naturliga yttre begränsningsytorna förekommer samma blåa fas. Ett annat något mindre område av tvärsnittet består av en gulaktig fas vilken förefaller vara homogen (Fig. 2, vänstra delen av bilden). Vid ytterligare studier framkommer dock att även denna fas består av två olika faser. Analyser av det större området visar att den gulaktiga fasen består av 56% Cu och 37% Zn (1a1) medan den rödaktiga fasen består av 81% Cu och 2% Zn (1a2). I korngränserna framkom vid mikrosondanalysen ytterligare en tyngre fas i form av droppar vilken visade sig bestå av en bly och kopparsulfid med spårhalter av zink och möjligen arsenik (1a3, på gränsen till detekterbart). En bulkanalys av faserna i det något mindre området, vilket också visade sig ha enstaka droppar av en tyngre fas, i tvärsnittet gav följande elementhalter, 46% Cu och 37% Zn (2a1, 3a1). 10
Tolkning. En heterogen smälta vars genomsnittliga sammansättning dock visar att det rör sig om en zinkrik mässing. Den höga zinkhalten medför att materialet ej kan klassas som typiskt för gjuteriarbete. Det är möjligt att smältan bildats genom nedsmältning av föremål och varit avsedd som råmaterial i framtida metallarbete. Fnr 244. Bleck Tunt bleck av vitmetall?, med sandigt yttre skikt. Det sandiga skiktet består av kvartskorn och andra bergartsfragment. Däremellan verkar det dock finnas något finkornigare material vilket är avgränsat med en tydlig kontakt (Fig. 2). Vitmetallen är alltid i ytterkanterna fransig med inblandning av?oxidfas, och ibland även veckad. Vitmetallen verkar i sammansättning vara helt homogen, inga inre texturer syns alls. Vid mikrosondanalyserna framkom att det inte rör sig om vitmetall utan om ett zinkbleck, 96% Zn (1a1). Bly i form av droppar och utdragna sliror, kvalitativt analyserade (Fig. 3, travers), förekommer frekvent och är orienterade parallellt med bleckets längsta sidor. Analyser av det något finkornigare materialet mellan den metalliska zinken och det yttre sandiga skiktet har utförts på två olika ställen. En analyspunkt placerades i det grönaktiga området närmast det yttre sandiga skiktet och visade sig innehålla såväl kalcium som fosfor i ungefärliga lika proportioner (2a1). De låga totalhalterna antyder dock att merparten består av zink. Den andra analyspunkten placerades så nära den metalliska zinken som möjligt och visade sig sakna samtliga av de element vilka ingick i analysprogrammet dvs förmodligen uppbyggd av någon zinkhaltig förening. Tolkning. Ett bleck av metallisk zink med blyinneslutningar vars form och orientering visar att blecket är mekaniskt bearbetat. Möjligen rör det sig om spill från metallhantverk eller något förädlad råvara. Fnr 247. Föremål Ett till formen nästan kubiskt format stycke metall vilket har en fördjupning där en cirkulär stav eller ten placerats. Överytan är på ett ställe något deformerad möjligen tillhamrad. Två av ytorna är räfflade vilket kan vara spår efter något verktyg som använts för att avskilja stycket (Fig. 2). Staven består av en homogen gul fas vilken har en yttre rödare bård av mer kopparrikt material. Den gula fasen verkar även sammansättningsmässigt vara helt homogen utan andra faser eller korngränser. Den mer kopparrika bården innehåller också en blå oxidfas. Gränsen mellan de två olika faserna är väldigt ojämn. Utrymmet mellan staven och stycket är till största delen tomt men ställvis förekommer sekundärt sand/jord, och på enstaka ställen syns ett skikt vilket innehåller korn av kopparlegering. Stycket består av en heterogen gul fas med mörka droppar och sliror. Ställvis bildar dropparna ett dendritiskt mönster. I det område vilket i makroskala ser uthamrat ut är slirorna frekventare och utdragna orienterade parallellt med begränsningsytan. Under högre förstoring framkommer att metallstycket har partier i anslutning till staven vilka är fattiga på droppar och sliror (Fig.3) och vars sammansättning är följande; 59% Cu och 27% Zn med spår av tenn (1a1). En analyspunkt i metallstycket en bit bort från staven visar högre kopparhalt (4a1) och spår av arsenik. Blydropparna innehåller förutom bly även några procent av zink och koppar. Stavens homogena fas innehåller enstaka mycket små (<2µm) droppar. Punktanalyser av denna fas visar att den består av 58-62% Cu och 37% Zn (2a1-2a3). Den kopparrika bården består av en fas med 88% Cu (3a1) och spårhalter bly, svavel och zink. Ytterligare en fas, en kopparoxid (3a2) framträder vid mikrosondanalysen. Försök att analysera en del materialet mellan staven 11
och metallstycket med analysprogrammet innehållande silikatrelaterade element visade sig inte ge tillfredsställande resultat (6a1). Tolkning. Det kubformade stycket består av en mässing vars sammansättning är acceptabel för att användas vid gjutning. Dock är zinkhalten något för hög för vad som är brukligt vid gjutning. Blydropparnas strukturella orientering antyder någon form av mekanisk bearbetning. Spårhalterna av tenn och arsenik antyder en inte helt ren koppar som råvara, möjligen av fahlerzursprung. Den cirkulära staven består av en ytterligare zinkrikare mässing med en kopparrik bård vilken troligen uppkommit genom att zinken genom åren oxiderat bort, jämför prov Fnr 90. Försök att analysera eventuella fluss- eller bindmedel mellan stav och stycke lyckades ej. Detta kan bero på att en del av dessa ämnen kan vara organiska eller innehålla andra element, t.ex. bor, vilka ej är möjliga att analysera med mikrosond (Grandin & Andersson, 2007). Fnr 250. Bleck Tunt bleck, möjligen del av föremål dvs ej råvara, då den är räfflad på ena sidan, medan den andra är jämn, och har en rundad kant. Blecket är rödaktigt i tvärsnittet. Materialet verkar vara homogent och består förutom av legeringen av en blågrå fas, förmodligen oxidation, som ligger som en bård runt provet men också som små korn i tvärsnittet. På vissa ställen har dessa små korn klumpat ihop sig till längre pärlband vilka alltid är orienterade vinkelrät mot längsta sidan i tvärsnittet. Blecket består av metallisk koppar och kopparoxid (1a1-1a2) utan blydroppar eller spårelement. Tolkning. En mycket ren kopparmetall vilken skulle fungera utmärkt som råvara till vilken kopparförande legering som helst. De låga totalhalterna indikerar att kopparen ställvis är oxiderad. Fnr 403. Föremål Föremål med en skarp och en fasad kant (se foto) av vitmetall? Materialet är poröst och de större svarta fläckarna i tvärsnittet är håligheter. En kraftig oxidation syns också i ytterkanterna av tvärsnittet. Legeringen består av två faser och uppvisar ett grovkornigt dendritiskt mönster vilket tyder på relativt långsam avsvalning vid gjutningen. Vid högre förstoring framkommer att det är eutektiska strukturer dvs. den har kristalliserat vid lägsta möjliga temperatur i ett två- eller flerkomponentsystem (Fig. 2). Den låga totalhalten, 20 %, gav en första indikation på att legeringen inte bestod av enbart de element vilka är typiska för förhistoriska föremål (1a1). Kvalitativa analyser i form av en travers visade att legeringen består av aluminium legerad med järn, koppar och mangan. Tolkning. Föremålet består av en aluminiumlegering vilket tyder på att det inte är förhistoriskt eftersom den första framställningen av aluminiummetall i större mängd daterar sig till år 1855 (Tylecote, 1979). Fnr 928. Nyckel En liten smäcker nyckel, något grönärgad, med fyra cirkulära fördjupningar i framdelen. Bakdelen består av en avbruten cirkulär ögla vars brottyter är rundade och ej skarpa. Det är inte möjligt att bestämma om detta är nyckelns ursprungliga form, om gjutningen ej varit helt lyckad eller om den brutits av i ett senare skede. 12
Under mikroskopet framträder en gräddgul relativt homogen kopparlegering med en bård av blågrå oxidfas. Denna fas förekommer också i provet men då i form av droppar vilka på vissa ställen bildar pärlband som möjligen på en del ställe bildar korngränser (Fig. 2). Denna typ av textur är vanligare i ena delen av tvärsnittet. Det är också något mer porer här vilket kan indikera sämre eller annorlunda kvalitet. En något ljusare blågrå fas, ofta med kantigare korn, kan också noteras. Kopparlegeringen består av en homogenare fas tillsammans med blydroppar och sliror vilka bildar en dendritisk textur (Fig. 3). Det är förmodligen blyet som framträder som en gråblåfas under mikroskopet. En punktanalys av den homogenare fasen visar 81% Cu och 15% Zn (1a1) medan en bulkanalys vilken inkluderar blyfasen ger 82% Cu, 15% Zn, 1,2% Pb och 1% Sb (1a2). Tolkning. Nyckeln är tillverkad av en mässing vars sammansättning gör den till en utmärkt råvara för gjutna föremål. Den inre texturen med dendritiska blykoncentrationer avslöjar också att det rör sig om ett gjutet föremål. Materialets sammansättning indikerar inte att det skulle vara några problem att utföra tillfredsställande gjuteriarbete med detta material. Det är därför troligt nyckelns form dvs en avbruten cirkulär ögla inte har att göra med själva gjutprocessen. Inslaget av antimon, Sb, tyder på att kopparen härstammar från fahlerzförande malmer. Diskussion Materialet från Gyllins Trädgård är mångskiftande och består av många olika materialkategorier. En del av fynden kan redan vid en första okulär besiktning avfärdas som recenta föremål och har därmed inget arkeologiskt värde. Andra föremål t.ex. Fnr 403 kräver ytterligare analyser men visar sig då också bestå av legeringar vilka inte hör hemma i förhistorisk tid. För att med säkerhet kunna avgöra om metallhantverk bedrivits på en plats är det önskvärt att det i fyndmaterialet förekommer material från samtliga steg i processledet dvs. råvara, föremål och avfall. Om dessa förväntningar infrias kan man dra slutsatsen att ett metallhantverk förekommit där man utgått ifrån en råvara vilken förädlats till en färdig produkt och lämnat efter sig någon form av avfall. Har de olika materialkategorier dessutom kemiska sammansättningar vilka gör att man kan knyta dem till varandra kan man vara tämligen säker på att de varit del av samma process. Med utgångspunkt i de studerade järnförande fynd, initialt tolkade som slagger från järnsmide, går det ej att bekräfta att något steg i järnhanteringsprocessen finns representerad på platsen. Det finns ett flertal möjliga ursprung till dessa sekundära järnutfällningar varav majoriteten ej är associerade framställnings- eller smidesverksamhet. Smältor och gjutdroppar vilka kategoriserats som avfall från metallhantverk är relativt vanliga i fyndmaterialet. Två av dessa har studerats ytterligare. Fnr 100 består av ren koppar utan någon inblandning av andra element. Avsaknaden av spårhalter av svavel och järn, vilket skulle indikera att kopparen utvunnits ur en pyritrik sulfidmalm av t.ex. Falutyp, eller arsenik och antimon typiska för fahlerzmalmer omöjliggör en bedömning om kopparens ursprung. Förhistoriska föremål tillverkade av ren koppar förekommer dock. I det analyserade materialet från Uppåkra sn noterades det t.ex. en vendeltida prydnadsnit/sköldbuckla vilken bestod av förgylld ren koppar (Fnr U5452, Kresten, Hjärthner-Holdar och Harryson 2001). Kopparens höga kvalitet medför att smältan även kan ha använts som råvara. Fnr 243, en 13
heterogen smälta vars genomsnittliga sammansättning är zinkrik mässing utan detekterbara halter av andra analyserade element, kan också betraktas som avfall från ett metallhantverk. Smältan har liknande sammansättning som Fnr 90, bakplatta till spänne, och är funnen i direkt anslutning till verkstadshuset vilket stärker dess kontextuella samband med hantverket. Tre olika föremål har analyserats vilka eventuellt skulle kunna ha tillverkats på platsen. Fnr 90 har tolkats som bakplatta till ett spänne, ursprungligen tillverkad av en zinkrik mässing vilken förgyllts på båda sidorna. Mässingen innehåller inga blydroppar eller spår av andra element. Plattans inre textur tyder på att den bearbetats mekaniskt förmodligen efter mjukglödgning. Plattans koncentriska vågmönster är mycket karaktäristiskt och det vore önskvärt att utföra typologiska jämförelser med liknande arkeologiskt material för att säkerställa dess ålder. Detta är tyvärr inte möjligt inom ramarna för denna undersökning. Den något heterogena sammansättningen på mässingen i huvudstycket av Fnr 247 med inblandning av arsenik och tenn antyder att metallerna härrör från fahlerzmalm. Den skiljer sig därmed i ursprung från Fnr 90, 100 och 243. Fyndet påträffades endast ett tiotalmeter från verkstadshuset. Provet är förmodligen avhugget i de båda ändarna vilket betyder att det istället för föremål kanske bör beaktas som återanvänt material och därmed vara avsett som råvara. Fnr 928 är en nyckel vars utseende är likartad med andra vikingatida nycklar. Föremålet uppvisar typiska inre gjuttexturer och dess zinkhalt är också inom det intervall vilket är normalt för gjutna förhistoriska föremål. Spårelementhalterna tyder på metallframställning från fahlerzmalmer vilket betyder att om nyckeln gjutits på plats har råvarorna importerats från mellersta och norra Europa. Tyvärr framkom fyndet utanför det som tolkats som aktivitetsområde vilket gör det svårare att knyta till ett eventuellt hantverk. Material som varit ämnat som råvara för produktion, såsom tackor, barrer och tenar och aldrig varit avsedda att fylla någon annan funktion än att smältas ner har tyvärr inte noterats i fyndmaterialet. Metaller eller legeringar som ursprungligen kan ha varit föremål eller ämnade att bli föremål, men vid någon tidpunkt kasserats, t.ex. Fnr 100 och Fnr 247 kan dock ha använts som råvara vid produktionen. Dessutom förekommer ett antal bleck, merparten bestående av metallisk zink, i fyndmaterialet. Fnr 244 är ett tunt bleck vilket består av zink med utdragna och parallellorienterade blydroppar. Dess eventuella roll som råvara i produktionen är mycket osäker och kommer att diskuteras ytterligare nedan. Fnr 250 med likartad funktion är ett också ett tunt bleck men består av ren koppar i likhet med Fnr 100. Till sammansättningen är det analyserade materialet från Gyllins Trädgård relativt homogent. Den dominerande kopparlegeringen är mässing, vilken förekommer såväl i föremål (Fnr 90, Fnr 247 och Fnr 928) som i avfall (Fnr 243), medan varken fynd av brons eller rödmetall har påträffats i det analyserade materialet. Koppar utan andra detekterbara spårämnen har noterats i råvara (Fnr 250) och i avfall (Fnr 100) och kan därmed också ha använts vid tillverkning av mässingsföremålet Fnr 90. Det finns alltså i fyndmaterialet representanter, med likartad kemisk sammansättning, från alla de olika stegen i metallhantverkets framställningsprocess. Materialet består uteslutande av metalldetektorfynd och få av dem framkom i anläggningar vilka direkt går att knyta till ett metallhantverk. Man bör därför slutligen kontrollera att materialet kan kopplas samman med övriga förhistoriska anläggningar på platsen och att fynden ej är recenta. Föremålens höga legeringshalt (Zn=35% i Fnr 90 och Zn=27-37% i Fnr 247) och i smältan (Zn=27-37% i Fnr 243) är värda att notera. Om vi antar att galmeja blandas med metallisk koppar och träkol i en degel och upphettas, diffunderar zink in i koppar upp till en nivå av knappt 30% varpå materialet homogeniseras. Efter detta är zinkupptaget mycket begränsat 14
(Bayley 1990). För att erhålla högre zinkhalter (som i Fnr 90, 243, 247) krävs andra processer där man tillsätter metallisk zink till metallisk koppar (diskussion på Internet, Arch-Metals, november 2000). Frågan om när metallisk zink är känd för första gången debatteras ibland flitigt och lösningen är säkerligen inte känd ännu. De första beläggen för metallisk zink, importerad från Indien till Europa, är först från 1500-talet (Craddock 1995). Enstaka fynd av metallisk zink finns från metallhantverket i Uppåkra, Skåne (Kresten, Hjärthner-Holdar och Harryson 2001) och Husby, Närke (Hjärthner-Holdar m fl 1999) men dessa har inte kunnat beläggas som samtida med hantverket på platserna utan tolkats som recenta. Ett fynd av äldre förekomster av metalliskt zink i Europa finns dock noterat från det Atenska Agora (Craddock 1995). Ett zinkbleck med dimensionen 6,6cm 4,0cm 0,05cm återfanns tillsammans med keramik och mynt vilka kunde dateras till 4-300 f.kr till 200 e.kr. Till formen utdragna blydroppar vilka var slumpvis placerade i tvärsnittet indikerade att blecket var uthammrat och ej valsat, en modernare metod, då detta skulle ge en textur av mer uniformt placerade blydroppar. Kemiska analyser av blecket visade att bly, järn, kadmium, koppar, mangan och magnesium förekom tillsammans med zinken dock i mycket, mycket små halter. Till sammansättningen skiljer sig inte zinkblecket, Fnr 244, från det motsvarande grekiska men som framgår i figur 3 visar den inre texturen ett mycket mer homogent mönster vilket bildats från mer uniform mekanisk bearbetning. Med utgångspunkt i dessa tolkningar är det alltså mycket osäkert om zinkblecket eller mässingsfynden, med undantag för mässingsnyckeln, verkligen kan knytas till ett förhistoriskt metallhantverk. Alternativt har vi exempel på ett av de tidigast kända mässingsgjuterierna i Sverige. Mässing finns i föremål och råmaterial från det folkvandringstida Helgö. Slutsatserna av de resultat som framkommit efter okulärbesiktning av hela fyndmaterialet och mer omfattande analyser av åtta av proverna måste bli att några direkta bevis för någon form av förhistorisk metallhantverk på platsen inte finns. Är då de analyserade proverna representativa för hela fyndgruppen eller finns det en möjlighet att det finns fynd som förbigåtts och som verkligen går att knyta till ett metallhantverk. Som framgår av tabell 1 består materialet av ett begränsat antal fyndkategorier där bleck, smältor och föremål dominerar. Samtliga dessa tre kategorier finns representerade i det analyserade materialet. Dessutom har fyndurvalet skett på så sätt att fynd vilka förekommit i eller i närheten av anläggningar, framförallt verkstadshuset, har prioriterats. Det bör också påpekas att samtliga fynd framkommit med hjälp av metalldetektorundersökningar, vilket i och för sig är en mycket effektiv och framgångsrik metod vid undersökningar av platser där metallhantverk förekommit, och därmed har få fynd någon kontext. Det är värt att notera att materialet från Gyllins Trädgårdar inte okulärt nämnvärt skiljer sig från fyndmaterialet från andra platser där metallhantverk bekräftats. De smältor som består av ren koppar, vilken har en smälttemperatur över 1300 C, kan inte heller ha bildats annat än i ugnar eller härdar associerade med metallhantverk. Det är alltså fullt möjligt att utan de avslöjande kemiska analyserna skulle Gyllins Trädgård ha passerat som en förhistorisk plats där metallhantverk bedrivits. 15
Referenser Bailey, J., 1990. The production of brass in antiquity with particular reference to Roman Britain. s. 7-27 i Craddock, P.T. (red.) 2000 years of zinc and brass. British Museum Occasional Paper No 50, London. Brepohl, E., 1999. Theophilus Presbyter und das mittelalterliche Kunsthandwerk. Band 2. Goldschmiedekunst. Drittes Buch. Die mittelalterliche Goldschmiedekunst und Metallgestaltung. - Böhlau Verlag, Köln, Weimar, Wien. Craddock, P.T., 1978. Origins and early use of brass. Journal of Archaeological Science 5, 1-16. Craddock, P.T., 1995. Early Metal Mining and Production.- Edinburgh University Press. Day, J., 1990. Brass and zinc in Europe from the Middle Ages until the 19 th century. - s. 123-150 i Craddock, P.T. (red.) 2000 years of zinc and brass. British Museum Occasional Paper No 50, London. Grandin, L. & Andersson, D. 2007. Drakhuvudarmringar i silver, metallografisk undersökning och kemisk analys av gjutexperiment.-analysrapport 1-2007, Geoarkeologiskt laboratorium, Uppsala. Hammer, P., 2000. Zur Gruppierung von Kupferlegierungen Der Terminus Aes bei Plinius. Metallica 7/1, 23-32. Bochum. Eva Hjärthner-Holdar, E., Larsson, L., Englund, L-E., Lamm, K. & Stilborg, O. 1999. Järn- och metallhantering vid en stormannagård under yngre järnålder och tidig medeltid. -Analysrapport 2-1999, Geoarkeologiskt laboratorium, Uppsala. Kresten, P., Hjärthner-Holdar, E. & Harryson, H., 2001. Metallurgin i Uppåkra. Icke-järnmetaller under tusen år. LUHM 31000, Uppåkra sn, Skåne. -Analysrapport 10-2001, Geoarkeologiskt laboratorium, Uppsala. Morteani, G. & Northover, J.P. (red.), 1995. Prehistoric gold in Europe. - Kluwer Academic Press, Dordrecht. Oldeberg, A. 1942: Metallteknik under förhistorisk tid. Del I. - Lund, Leipzig. Penhallurick, R.D., 1986. Tin in Antiquity - its mining and trade throughout the ancient world with particular reference to Cornwall. - The Institute of Metals, London. Rehren, Th., 2000. Zur Klassifizierung und Interpretation antiker Kupferlegierungen. Metaala 7/1, 33-36. Bochum. Schumann, H., 1983. Metallographie, 11. Aufl.. - VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig. Scott, D.A., 1991. Metallography and microstructure of ancient and historic metals. - The Getty Conservation Institute, The J. Paul Getty Museum, Marina del Rey, California. Theophilus Presbyter. De diversis artibus, liber III. - Se Brepohl, E., 1999. Tylecote, R.F., 1976. A history of metallurgy. - The Metals Society, London. Tylecote, R.F., 1979. A History of Metallurgy, 2nd Impression. The Metals Society, London. Tylecote, R.F., 1985. The examination of archaeometallurgical remains; some recent examples and conclusions. - ISKOS 5, 543-560. Helsingfors. Wagner, G.A. & Weisgerber, G. (red.), 1985. Silber, Blei und Gold auf Sifnos. Prähistiorische und antike Metallproduktion. Der Anschitt, Beiheft 3. 16
Tabeller Tabell 1. Tabell med samtliga metallfyndposter. Ursprungliga data är införda av UV Syd medan UV GALs reviderade tolkningar är markerade i fet stil. Fynd_Id Fynd Fynd Material Sakord Vikt Antal Metallogr. Anmärkning Anmärkning GAL Kontext Enhet nummer analyserad 400134 210789 89 CU-leg Smälta 16 1 Metalldetektorfynd 400135 15546 90 förgylld mässing Spänne 3 1 Ja Bakplattan till ett spänne. Metalldetektorfynd Något konkav-konvex form, centralt hål, hela plattan har vågmönster, ytterligare ett hål med omgivande koncentriska mönster SV delen av "aktivitetsområde" nära yttersta gränsen, utanför tramplagret 400136 16128 91 CU-leg Smälta 3 1 Metalldetektorfynd 400138 210904 93 CU-leg Sölja 3 1 Metalldetektorfynd Ej ten, osymetriskt tvärsnitt, avbrutet i båda ändarna, sölja 400141 15770 96 CU-leg Gjutdroppe 3 1 Metalldetektorfynd 400144 15541 99 CU-leg Gjutdroppe 1 1 Metalldetektorfynd 400145 15538 100 CU-leg Smälta 8 1 Ja Metalldetektorfynd 15-tal meter S Hus 28, verkstadshuset, inom tramplagret 400146 15539 101 CU-leg Lock 1 1 Se textfliken 400147 15540 102 CU-leg Rör 2 1 Metalldetektorfynd 400148 15542 103 Zn-rik Smälta 10 1 Metalldetektorfynd Ej analyserad men färgen på färskt snitt överens-stämmer med zinkblecken. Ytterskikt av kalcium-karbonat 400149 15543 104 CU-leg Brosch 2 1 Se textfliken 400150 15544 105 CU-leg Bleck 3 1 Metalldetektorfynd Tunt bleck med vårta 400151 15545 106 CU-leg Bleck 1 1 Metalldetektorfynd 400216 17737 158 CU-leg Knapp 3 1 400219 212209 161 CU-leg Föremål 7 1 Spår av gängad insida 400344 18545 233 CU-leg Nitbricka 2 1 Antydan till dekor. EJ SKICKAD TILL GAL 400345 18612 234 CU-leg Nitbricka 2 1 EJ SKICKAD TILL GAL 400346 19111 235 CU-leg Nitbricka 1 1 EJ SKICKAD TILL GAL 400347 18606 236 CU-leg Smälta 8 1 400348 18607 237 CU-leg Föremål 23 1 EJ SKICKAD TILL GAL 400349 18609 238 CU-leg Bleck 7 1 Cu-rikt 17
Fynd_Id Fynd Fynd Material Sakord Vikt Antal Metallogr. Anmärkning Anmärkning GAL Kontext Enhet nummer analyserad 400350 18612 239 CU-leg Smälta 2 1 400351 18619 240 CU-leg Smälta 5 1 400352 18620 241 CU-leg Bleck 21 1 400353 18623 242 Zn-rik Föremål 1 1 400354 18544 243 mässing Smälta 2 1 Ja Verkstadshuset se ovan 18624 400355 18544 244 Zn-rik Bleck 1 1 Ja Verkstadshuset 400356 18546 245 Zn-rik Bleck 1 1 se ovan 18546 400557 18312 246 Zn-rik Bleck 2 1 se ovan 18548 400358 18552 247 mässing Föremål 1 3 Ja Recent? Kubformad bit med inlagd rund stav/ten. Räffling syns på åtminstone två sidor. Överytan något deformerad möjligen tillhamrad. 400360 18614 249 CU-leg Gjutdroppe 2 1 400361 19078 250 koppar Bleck 1 1 Ja Möjligt att det är ett föremål, striering på ena sidan (andra jämn) och rundad kant 400362 19079 251 CU-leg Smälta 2 1 400363 19111 252 Zn-rik Bleck 1 1 se ovan 19187 400364 19188 253 Zn-rik Bleck 1 1 400556 18311 403 Al-oxid Föremål 2 1 Ja Konvex-konkav skärva, möjligen mynningen till ett kärl, en sida av kanten skarp medan den andra är avfasad 400557 18312 404 CU-leg Mynt 4 1 Se textfliken 400666 220040 494 CU-leg Nit 1 1 401242 21536 928 mässing Nyckel 4 1 Ja Vikingatida nyckel? 401243 21892 929 CU-leg Sölja 9 1 401190 21894 889 CU-leg Beslag 1 1 10-tal meter Ö Verkstadshuset inom tramplagret Verkstadshuset, SÖ? Gropsystem, ca 60 m ÖNÖ om verkstadsområdet 18
Tabell 2. Elementhalter från mikrosondanalyser för samtliga fynd och deras respektive faser. Prov An. nr S Sn Ag Pb Sb Au Co Ni Zn Cu As Fe SUM 90 1a1 0 0,06 0 0 0 0 0,004 0 34,646 56,61 0,366 0 91,686 90 1a2 0 0,022 0 0,143 0 0,022 0 0 35,457 60,899 0 0,032 96,575 90 1a3 0 0 0 0 0 0 0 0 0,203 94,848 0 0 95,051 100 1a1 0 0 0,028 0,26 0 0 0 0,028 0,002 95,558 0 0,003 95,879 100 1a2 0 0 0 0,109 0 0 0,003 0 0 73,04 0 0 73,152 243 1a1 0 0,087 0 0 0 0,037 0 0,012 36,732 55,475 0,366 0,089 92,798 243 1a2 0,322 0 0,026 0,023 0 0,154 0 0 1,625 81,367 0,126 0 83,643 243 1a3 7,015 0,064 0,081 57,684 0 0 0 0 1,555 13,87 1,182 0 81,451 243 2a1 0,023 0,133 0 0,155 0 0,227 0 0,018 36,965 45,53 0,619 0,14 83,81 243 3a1 0 0,093 0,052 0,936 0 0 0 0 37,442 46,4 0,193 0,122 85,238 244 1a1 0 0 0 0 0 0,093 0 0,014 96,144 0,062 0,435 0 96,748 247 1a1 0,026 0,09 0 0,149 0 0 0 0,004 28,648 68,399 0,68 0 97,996 247 2a1 0,013 0,041 0 0,119 0,008 0 0 0 37,226 59,023 0,507 0 96,937 247 2a2 0 0,02 0 0,126 0 0 0 0 37,094 61,62 0 0 98,86 247 2a3 0,029 0,002 0 0,038 0 0 0 0 37,419 58,45 0 0,021 95,959 247 3a1 0,292 0 0 0,15 0 0 0 0 0,643 88,223 0,286 0,017 89,611 247 3a2 0,023 0 0 0,13 0 0 0 0 0,396 71,017 0,332 0,006 71,904 247 4a1 0,026 0,068 0 0,182 0 0 0 0 28,573 64,853 1,15 0,04 94,892 247 5a1 0,035 0 0 100,078 0 0 0 0 1,827 3,546 0 0 105,486 250 1a1 0,04 0,008 0 0 0 0 0 0 0 86,288 0,253 0,008 86,597 250 1a2 0,009 0 0,015 0 0 0,009 0 0 0 88,851 0,439 0 89,323 403 1a1 0,014 0,012 0 0,11 0 0,063 0,095 0,145 0,477 3,576 0 15,154 19,646 928 1a1 0 0 0,027 0,12 0,039 0 0 0 15,007 81,284 0,491 0,032 97 928 1a2 0 0 0,109 1,203 0,972 0 0 0 15,037 82,168 0,377 0 99,866 Prov An. nr Na Mg Al Si K P Ca Ti Cr Fe Mn Cu SUM 244 2a1 0,069 0 0,015 0,817 0 11,759 9,467 0,014 0 0,074 0,023 0 42,209 244 2a2 0 0,018 0 0,657 0,005 0 0,309 0,013 0,006 0,055 0 0,01 1,988 247 6a1 0 0 0 0,029 0 0,026 0,03 0,009 0 0,04 0 4,134 5,405 19