UV UPPSALA RAPPORT 2009:15
GEOARKEOLOGISK UNDERSÖKNING
Är det möjligt att
proveniensbestämma
det norska järnet?
Kemiska analyser av slagger från järnframställning
Norge: Oppland, Vestfold, Aust-Agder, Buskerud och Hedmark
Ingår i projektet ”Iron Origins”
Lena Grandin
0.5
TiO2 (viktsprocent)
0.4
0.3
0.2
0.1
G
0
0
50
100
150
V (mg/kg)
200
250
A
L
Geoarkeologiskt Laboratorium
UV UPPSALA RAPPORT 2009:15
GEOARKEOLOGISK UNDERSÖKNING
Är det möjligt att
proveniensbestämma det
norska järnet?
Kemiska analyser av slagger från järnframställning
Norge: Oppland, Vestfold, Aust-Agder, Buskerud och Hedmark
Ingår i projektet ”Iron Origins”
Lena Grandin
G
A
L
Geoarkeologiskt Laboratorium
Är det möjligt att proveniensbestämma det norska järnet?
3
Riksantikvarieämbetet
Avdelningen för arkeologiska undersökningar
UV Uppsala
Portalgatan 2A
754 23 Uppsala
Växel: 010-480 80 30
Fax: 010-480 80 47
e-post: [email protected]
e-post: [email protected]
www.arkeologiuv.se
Figur på framsidan: Tappslagg från C56041/27, Haglebu.
Figur på framsidan: Jämförelse av de undersökta slaggernas innehåll av vanadin och titan. Slagger från olika regioner grupperar
sig kring olika värden. Se figur 10 för mer information.
© 2009 Riksantikvarieämbetet
UV Uppsala Rapport 2009:15
Innehåll
Sammanfattning .................................................................................................... 7
Abstract ................................................................................................................. 8
Inledning................................................................................................................ 9
Undersökningens förutsättningar .......................................................................... 9
Metod .................................................................................................................. 10
Granskning..................................................................................................... 10
Provtagning.................................................................................................... 10
Kemiska analyser........................................................................................... 10
Utvärdering av analyser ................................................................................. 10
Resultat ............................................................................................................... 11
De analyserade slaggerna ............................................................................. 11
Haglebu, Sigdal kommune, Buskerud....................................................... 11
Breive – Hovden, Bykle kommune, Aust-Agder ........................................ 13
Godtstøylbekken – Hovden, Bykle kommune, Aust-Agder ....................... 13
Rødbøl, Larvik kommune, Vestfold ........................................................... 14
Dokkfløy, Gausdal kommune, Oppland .................................................... 15
Beitostølen, Øystre Slidre kommune, Oppland ......................................... 16
Borgen, Sør-Fron kommune, Oppland...................................................... 17
Analysresultat ................................................................................................ 18
Järn och kisel............................................................................................ 18
Aluminium, kalcium, kalium, magnesium och kisel ................................... 19
Mangan, fosfor, magnesium, titan och relaterade spårämnen .................. 20
Sällsynta jordartsmetaller.......................................................................... 27
Tolkning och utvärdering ..................................................................................... 29
Regionala kemiska skillnader......................................................................... 29
Val av analysmetod........................................................................................ 31
Slutord............................................................................................................ 31
Referenser .......................................................................................................... 33
Administrativa uppgifter....................................................................................... 35
Figurer................................................................................................................. 41
Tabellförteckning................................................................................................. 42
Är det möjligt att proveniensbestämma det norska järnet?
5
6
UV Uppsala Rapport 2009:15. Geoarkeologisk undersökning
Sammanfattning
Vid Kulturhistorisk museum, Oslo universitet, har ett projekt, ”Iron
Origins”, nyligen initierats för att utreda om det är möjligt att
proveniensbestämma norska järnfynd från järnålder, speciellt vikingatid,
och medeltid. Som ett led i projektet ingår analyser av slagger för att
bygga upp en referenssamling för framtida analyser av järnfynd.
Geoarkeologiskt Laboratorium (GAL), vid Riksantikvarieämbetet har fått
uppdrag av Kulturhistorisk museum att genomföra dessa inledande
slagganalyser. Ett syfte med denna förberedande, och begränsade,
undersökning var att ta reda på om det kan vara möjligt att särskilja
slagger från järnframställningsplatser i olika regioner med hjälp av deras
kemiska sammansättning. Prover valdes från tidigare undersökta norska
järnframställningsplatser i Oppland, Vestfold, Aust-Agder, Buskerud och
Hedmark.
De preliminära resultaten visar att det är rimligt att skilja olika
regioner, i olika geologiska miljöer, från varandra men att det inom
regionerna är svårare att entydigt hitta generella skillnader. I vissa fall
finns även stora variationer inom en begränsad plats. Genom att i
utvärderingen betrakta slaggerna som ett större massmaterial där det är
grupperna snarare än varje enskild slagg som är av betydelse, är det
möjligt att använda vissa huvudämnen som en första särskiljande
indikator. Enskilda ämnen kan dock inte påvisa en viss region utan en
kombination av flera ämnen i högre och lägre halter är avgörande för ett
urskiljande. Vi har i denna undersökning belyst några kemiska ämnen
som är användbara i vissa fall, och andra som är mindre lämpliga.
Som exempel kan vi nämna att slaggerna från Hedmark respektive
Vestfold tydligast skiljer sig från de andra regionerna på flera sätt. De
förstnämnda har t.ex. höga, men starkt varierande, mangan- och
fosforhalter men de sistnämnda har genomgående låga halter av dessa
ämnen. Slaggerna från Vestfold skiljer sig från övriga regioner också med
avseende på innehåll och proportioner av sällsynta jordartsmetaller som
speglar områdets geologiska sammansättning väl. Slagger från tre olika
platser i Oppland uppvisar däremot ingen samlad kemisk bild vilket
illustrerar att geografiska regioner inte nödvändigtvis sammanfaller med
de geologiska. Det har också visat sig att det vid en första anblick är
vanskligt att särskilja slagger från Buskerud från de från Aust-Agder men
genom att kombinera flera ämnen, t.ex. titan, magnesium och vanadin,
bör det vara möjligt.
Slutsatsen från den inledande utvärderingen av analyserna är att det är
rimligt att gå vidare med analysarbete som ett redskap för att kunna
urskilja olika regioner med järnframställning. Så här långt är det möjligt
att använda ett grovmaskigt nät och se skillnader mellan regioner med
olika geologiska miljöer med hjälp av en kombination av olika huvudoch spårämnen i slaggerna.
Är det möjligt att proveniensbestämma det norska järnet?
7
Abstract
At the Cultural museum, Oslo University a project, “Iron Origins”, was
recently started to find out whether it is possible to provenance
Norwegian iron items from Iron Age, specially the Viking Age, and
Medieval Period. A part of the project comprises chemical analyses of
slags to establish a reference data base for potential analyses of iron
objects. In order to study if slag chemistry from various regions can be
discriminating, the Geoarchaeological Laboratory, Swedish National
Heritage Board was asked to perform some preliminary bulk chemical
analyses on a limited number of samples. These were selected from
previously excavated iron production sites in Oppland, Vestfold, AustAgder, Buskerud and Hedmark.
The preliminary results indicate that it is reasonable to distinguish
various regions, in distinct geologic environments, but that it within
regions might be more difficult to definitely find differences that are
general. However, in some regions there are large variations also within a
more limited site. In the assessment of data, the slags were regarded as
bulk material from each site rather than as individual samples, and it is
than possible to use some major elements as an initial distinctive
indicator. Single elements can however not in general be applied as
discriminators for a certain region but major, minor and trace elements in
combination in higher or lower concentrations, have proven useful for
distinguishing some sites. In this initial study we have enlightened some
elements that might be more useful, an also pointed out others that are
less indicative.
As example we can point out that the slags from Hedmark and
Vestfold, respectively, are most evidently separated from the slags from
the other studied regions in many ways. Those from Hedmark e.g. have
high, but varying, concentrations of manganese as well as phosphorus
while those from Vestfold show the lowest content of both elements. The
slags from Vestfold also have concentrations and proportions of rare
earth elements that distinguish them from the other regions and clearly
reflect the local geological composition. The slag samples from three
various sites in Oppland, in contrast, present a heterogeneous chemical
image that illustrates that the geologic regions not necessarily correspond
to the geographic regions. The interpretation of the chemical data has also
pointed out that it was not straight forward to separate slags from AustAgder and Buskerud, but by combining several elements as titanium,
magnesium and vanadium it seems more plausible to find a distinction.
The conclusion from this preliminary evaluation of the analytical
results is that is reasonable to proceed with chemical analyses as one of
the tools for distinguishing various iron production regions in Norway.
So far, major, minor and trace elements in slag samples from iron
production can be combined to make a basic division between various
regions that correspond to geologic areas with specific compositions.
8
UV Uppsala Rapport 2009:15. Geoarkeologisk undersökning
Inledning
Vid Kulturhistorisk museum, Oslo universitet, har ett projekt, ”Iron
Origins”, nyligen initierats för att utreda om det är möjligt att
proveniensbestämma järnfynd från järnålder, speciellt vikingatid, och
medeltid. Som ett led i projektet ingår analyser av slagger för att bygga
upp en referenssamling för framtida analyser av järnfynd.
Geoarkeologiskt Laboratorium (GAL), vid Riksantikvarieämbetet har fått
uppdrag av Jan Bill och Bernt Rundberget vid Kulturhistorisk museum att
genomföra dessa inledande slagganalyser.
Undersökningens förutsättningar
Projektet ”Iron Origins” har valt att inledningsvis prioritera analyser av
slagger från flera tidigare undersökta järnframställningsplatser i några
olika områden för att se om det finns något i deras kemiska
sammansättning som är utmärkande för respektive plats. En del lokaler är
nyligen undersökta, medan andra undersöktes framförallt på 1990-talet.
Det är i detta sammanhang också viktigt att se inom vilka ramar som
slaggerna på varje plats varierar. I resultaten finns också möjlighet att se
vilka ämnen som kan vara intressanta att studera vidare och om dessa kan
vara användbara för att urskilja olika områden.
Tidigare har Geoarkeologiskt Laboratorium, på uppdrag av
Kulturhistorisk museum, genomfört ett stort antal kemiska analyser av
slagger från Gråfjell i Hedmark. Totalt analyserades ca 50 slagger från
flera järnframställningsplatser inom området. Nyligen har också slagger
från Rødbøl, Larvik i Vestfold undersökts på motsvarande sätt, också det
på uppdrag av Kulturhistorisk museum.
Slaggerna som ska analyseras i detta projekt är hämtade från flera
olika områden. Tre av dessa områden är från de sydligaste delarna av
landet. De är Hovden i Aust-Agder, Haglebu i Buskerud och Larvik i
Vestfold. Alla dess prover kommer från järnframställningsplatser som är
daterade till första delen av medeltid. De flesta slaggerna är av typen
tappslagg och de resterande är bottenslagger. De kommer antingen från
en ugn eller från en slagghög som vanligen är kopplad till en ugn.
Slagger kommer också från Oppland längre norrut där det har varit
omfattande järnframställning och området är därmed av betydelse som ett
referensmaterial i projektet. Slaggerna från Oppland kommer från tre
olika områden, Dokkfløy och Beitostølen som är från vikingatid och
medeltid och Borgen, i Sør-Fron, som är från romartid. Bland dessa
slagger förekommer såväl tappslagger som bottenslagger.
Dessa inledande analyser genomförs som ett mycket begränsat projekt
där det inte ryms några omfattande tolkningar av analysresultaten. Därför
kommer fokus att ligga på att påtala några exempel på ämnen som skulle
kunna vara särskiljande från olika regioner. Till hjälp i detta inledande,
preliminära, tolkningsarbete kommer data från en nationell geokemisk
kartläggning av sediment (Ottesen m.fl. 2000) som gjorts för hela Norge
att användas. I denna geokemiska atlas presenteras data med hjälp av
kartbilder, diagram och förklarande text. Data presenteras med hjälp av
en regionindelning baserad på geologiska förhållanden. I samband med
Är det möjligt att proveniensbestämma det norska järnet?
9
tolkningsarbetet återkommer vi till denna regionindelning där slaggerna
hör hemma i fem av atlasens definierade regioner.
Metod
Granskning
Alla slagger granskas inledningsvis okulärt och karaktäriseras med
avseende på bland annat form, typ och grad av magnetism. De som kan
vara av intresse för kemiska analyser delas också och tvärsnittet
undersöks för att få ytterligare information om hur slaggerna är
sammansatta och om de är homogent eller heterogent uppbyggda.
Provtagning
Slaggerna som ska analyseras delas för att vi ska få kunskap om deras
uppbyggnad. Eftersom slaggerna ska analyseras kemiskt för att kunna få
en uppfattning om varje slaggs, och varje järnframställningsplats,
kemiska signatur är det viktigt att det endast är slaggen som har bildats
under järnframställningsprocessen som analyseras. Det innebär att andra
komponenter som bränd lera från eventuella ugnsväggar eller sandigt och
grusigt material som smält fast från underlaget inte får ingå. Dessa
material har inte deltagit i processen och har inte heller sitt ursprung i den
malm som använts på området. Därför har allt sådant tagits bort i
provhanteringen och det är endast slagger som har ingått i proverna som
analyseras kemiskt.
Vanligtvis undersöks kemiskt analyserade slagger i mikroskop för att
exakt veta vad som har analyserats. Vi har valt att inte prioritera detta i
denna undersökning utan fokusera på deras kemiska sammansättning.
Från varje slagg har dock ett tvärsnitt sparats för att kunna komplettera
med undersökningar i mikroskop vid annat tillfälle.
Kemiska analyser
Totalkemisk analys utfördes på slaggerna hos ALS Scandinavia, Luleå.
Använd analysmetod är ICP-AES för huvudelement och ICP-QMS för
spårelement. Totalt analyserades 43 element i varje prov.
Utvärdering av analyser
Resultaten från analyserna återges i sin helhet i tabellform. Huvudämnena
presenteras enligt konventionellt sätt som oxider där allt järn har räknats
om till FeO även om järnet förekommer i många olika konstellationer.
Spårämnen presenteras i en egen del som rena element, också på
konventionellt sätt. För att kunna jämföra de olika ämnena har diagram
använts där huvud- och/eller spårämnen har jämförts parvis eller där
proportionerna mellan några har jämförts med proportioner av andra. Ett
mindre urval av dessa kommer att presenteras i rapporten. Urvalet av
ämnen är baserat dels på dem som utmärker sig i resultaten på ett eller
annat sätt eller med hjälp av referensdata där ett eller flera ämnen har
lyfts fram som speciellt högt eller lågt i den geokemiska atlasen (Ottesen
m.fl. 2000). I ett inledande skede av utvärderingsarbetet har data från
10
UV Uppsala Rapport 2009:15. Geoarkeologisk undersökning
tidigare analyser av andra författare också inkluderats från samma
regioner. Bland dessa finns data presenterade i Buchwald (2005) från
bl.a. Oppland och Aust-Agder samt flera rapporter av Espelund och
medarbetare från främst Gråfjell, Hedmark och några lokaler i AustAgder (Espelund 2003, 2004, 2007, Espelund & Nordstrand 2003). Dessa
referensdata innehåller främst huvudelement och är därför inte direkt
jämförbara när spårelement ska inkluderas och därmed har vi inte tagit
med dem i diagrammen. De visade sig dock ligga inom samma
storleksordning som de nu erhållna värdena utom i några enstaka fall.
Referensdata som dock har inkluderats i diagrammen är de som tidigare
har utförts av GAL på slagger från Gråfjell i Hedmark och Rødbøl i
Vestfold, där samma metoder har tillämpats (Grandin m.fl. 2004 och
2005, Andersson m.fl. 2006, Andersson & Grandin 2008).
Resultat
Inledningsvis beskrivs varje plats i korthet med informationen som har
tillhandahållits av uppdragsgivaren (PM B. Rundberget). Varje slagg som
har granskats beskrivs därefter summariskt för att få en inblick i vad som
har analyserats. De kemiska analysresultaten behandlas slutligen i ett
separat avsnitt.
De analyserade slaggerna
Haglebu, Sigdal kommune, Buskerud
C56041/21
I fyndposten ingår 6 bitar tappslagg. De kommer från blästugn S4 som
var lerbyggd med kantställda hällar. Från ugnen utgick en nedgrävd
tappränna där det låg porös tappslagg. Ugnen är daterad till AD1020–
1220.
I fyndet ingår sex stycken slaggbitar av samma typ, möjligen är flera
av dem från ursprungligen samma slagg. Den större slaggen är relativt
platt och plan. Den har en tydlig flytstruktur på både ovan- och
undersidan med tydligt urskiljbara slaggflöden. På undersidan finns
material från underlaget fastkittat. Flera av de mindre slaggbitarna i
fyndposten utgörs av enstaka slaggflöden. Två av dem är något mörkare
än de övriga fyra.
Den större, av den ljusare varianten (prov A) är omagnetisk, har en
vikt på 162 g, och oregelbunden i formen ca 100×70×20 mm. En mindre,
av den mörkare typen (prov B) är också omagnetisk, oregelbunden i
formen, ca 30×20×15 mm och väger 9 g.
I snitt av prov A framträder en sammansättningsmässigt homogen
slagg. kontakterna mellan de olika slaggflödena kan urskiljas främst med
hjälp av pormängd och porform. I några slaggflöden finns långsmala
porer som är vinkelrätt orienterade mot slaggens ytterkant. I andra är
hålrummen mer rundade. Slaggen är sannolikt tämligen rik på olivin, dvs.
dess totala järninnehåll är lägre än i wüstitrikare slagger.
Prov B är något mörkare än prov A och innehåller sannolikt mindre
mängd olivin. Den är homogen i sammansättning, tämligen tät med
enstaka hålrum endast närmast ytterkanten.
Är det möjligt att proveniensbestämma det norska järnet?
11
C56041/27
Tappslagg (Fig. 1) från slagghög S5 som hör till ugn S4. I slagghögen
fanns krossad tappslagg, enstaka fragment av bottenslagger,
schaktväggsfragment och stenar.
De två slaggerna är båda tappslagger av liknande karaktär med tydlig
flytstruktur på såväl ovan- som undersidan med flera pålagrade
slaggflöden.
Den ena slaggen har stelnat mot sandigt/grusigt underlag som delvis
har kittats fast. Denna väger 172 g, är oregelbunden i formen, ca
95×75×20 mm stor och omagnetisk.
Den andra slaggen har sannolikt stelnat mot överytan på en tidigare
utrunnen slagg och har formats efter denna men även delvis brutit sönder
ett tidigare slaggflöde vars fragment sitter fast i bottenytan. Denna väger
136 g, är oregelbunden i formen, ca 60×60×20 mm stor och omagnetisk.
I tvärsnitt är den homogen i sammansättning. Slaggflödena kan
urskiljas främst genom variation i porförekomst. Dessa är vanligen få,
men enstaka större förekommer i centrala delar av respektive flöde.
Slaggen som stelnat mot en annan slagg har valts för analys.
Figur 1. Tappslagg från C56041/27, Haglebu.
C56041/28
Tappslagg från slagghög S5 som hör till ugn S4
Omagnetisk, vikt 272 g, oregelbunden, ca 100×75×30–35 mm,
fragment av ursprungligen större.
Slaggen är uppbyggd av flera tydligt pålagrade slaggflöden. På
undersidan syns sporadiskt ur underlaget har kittats eller smält fast. På
överytan syns hur flera av slaggflödenas allra yttersta skikt har stelnat och
bildat ett skinn. Slaggen har fortsatt att rinna under dettas skikt och delvis
skapat ett tomrum där skinnet har sjunkit ner.
I tvärsnitt ser man att slaggen sammansättningsmässigt är homogen.
Här syns tydligt flera pålagrade slaggflöden som är tämligen platta.
Centralt i några av dem finns större hålrum men i övrigt förekommer
endast små porer.
12
UV Uppsala Rapport 2009:15. Geoarkeologisk undersökning
Breive – Hovden, Bykle kommune, Aust-Agder
C55678/48
Ett större slaggstycke med flytstruktur, tappslagg, från S2016, en
schaktugn med ränna för slaggtappning.
Omagnetisk, vikt 300 g, oregelbunden, ca 120×80×30 mm, fragment
av ursprungligen större.
En plan och platt slagg med tydlig flytstruktur på ovansidan. På
undersidan kan mindre flöden urskiljas och dessa har stelnat mot
sandigt/grusigt/lerigt underlag. Enstaka kolavtryck finns i botten. Längs
en ytterkant, en långsida, förekommer mer trögfluten slagg.
I tvärsnitt framträder en slagg som är homogen i sammansättning.
Endast i botten finns inslag av fastsmält material. Inga tydliga kontakter
kan urskiljas mellan slaggflödena med blotta ögat. Enstaka stora hålrum
finns centralt, för övrigt endast små porer.
Figur 2. Tappslagg från C55678/56, Breive.
C55678/56
Ett större slaggstycke med flytstruktur, tappslagg (Fig. 2), från slagghög
S2004.
Omagnetisk, vikt 333 g, oregelbunden främst bottenytan, ca
95×85×30 mm, fragment av ursprungligen större.
Plan och platt slagg med tydlig flytstruktur på den plana ovansidan. Ett
fåtal större slaggflöden bygger upp slaggen. På undersidan finns fler små
slaggflöden, avtryck av små kolstycken och här finns en liten mängd
fastsmält material från underlaget. Undersidan är svagt konvex.
I tvärsnitt framträder en slagg där kontakter mellan de olika
slaggflöden som syns på ytan endast är mycket diffusa. Slaggen är
överlag homogen i sammansättning. Den varierar i fråga om pormängd. I
botten förekommer endast en liten mängd hålrum, centralt är de få och
stora och överst är de fler men mindre i storlek.
Godtstøylbekken – Hovden, Bykle kommune, Aust-Agder
55644/8
Slagger från S1003, en schaktugn med slaggtappning. Provet från botten
av ugnen. Bland slaggbitarna finns de som har flytstruktur och kan
definieras som tappslagg.
Är det möjligt att proveniensbestämma det norska järnet?
13
Slaggen i det uttagna provet är oregelbunden i formen och har inga
tydliga tappslaggsliknande drag. Flera tunnare slaggflöden kan dock
urskiljas i flera olika riktningar. Dessa har stelnat runt kolstycken som har
lämnat avtryck.
Omagnetisk, vikt 104 g, oregelbundet rund, ca 50×50×40 mm,
fragment av ursprungligen större.
I tvärsnitt framträder en homogent uppbyggd slagg. Kontakten mellan
de olika slaggflödena/slaggsträngarna kan diffust urskiljas men
sammansättningen förefaller vara densamma i alla. Endast pormängd och
porstorlek varierar men slaggen är genomgående tämligen porös.
55644/27
I fyndet finns en större och en mindre slagg av samma typ. Den större
(prov A) är omagnetisk, har en vikt på 361 g, är oregelbunden, ca
120×75×35 mm stor och fragment av ursprungligen större. Den mindre
(prov B) har en vikt på 42 g, är oregelbunden, ca 40×35×20 mm stor och
fragment av ursprungligen större
Den större slaggen (A) har en plan och tydlig flytstruktur på ovansidan
med ett fåtal större slaggflöden (Fig. 3). På undersidan syns slaggflöden
mindre tydligt. Slaggen har stelnat mot underlag som gett avtryck men
nästan inget har fastnat. Prov B är av samma typ.
I tvärsnitt av prov A framträder en slagg som är homogen i
sammansättning och innehåller små droppar av metalliskt järn. Enstaka
stora och ovala hålrum förekommer främst i slaggens centrala delar. För
övrigt är hålrummen betydligt mindre. Prov B har samma utseende som
prov A men saknar större hålrum.
Figur 3. Tappslagg A från 55644/27, Godtstøylbekken.
Rødbøl, Larvik kommune, Vestfold
På platsen, lokalitet 19, har en järnframställningsplats, C55084,
undersökts. Ingen ugn påträffades och slaggen kommer från en slagghög.
Slaggerna är av typen tappslagg såväl som bottenslagg, där en av dem
innehåller båda komponenterna.
De tre tappslaggerna är uppbyggda av tämligen stora slaggflöden och
är inte lika platta och plana som slaggerna från t.ex. Aust-Agder. Den
största väger 216 g och är 85×60×30 mm stor.
14
UV Uppsala Rapport 2009:15. Geoarkeologisk undersökning
Tappslagg nr 1
Tappslagg nr 1 utgörs huvudsakligen av ett större homogent slaggflöde
(Fig. 4). Generellt förekommer få porer men enstaka större finns.
Tappslagg nr 2
Tappslagg nr 2 uppvisar i snitt tydligare kontakter mellan flera
slaggflöden men dessa är homogena i sammansättning. Enstaka större
hålrum förekommer centralt men i övrigt förekommer även mindre porer.
Tappslagg nr 3
Tappslagg nr 3 har inte delats men förefaller domineras av ett slaggflöde.
Figur 4. Två tappslagger, Rødbøl.
Kombinerad slagg
Slaggen som består av både tappslagg och bottenslagg, ”kombinerad
slagg”, är uppbyggd av en större och flera mindre slaggflöden. Slaggen
har stelnat mot vägg (?) och är delvis trögfluten. Den är omagnetisk,
väger 555 g och är ca 90×75×60 mm stor. I tvärsnitt uppvisar den drag
som är karaktäristiska för en bottenslagg med en större homogen
slaggvolym. Den har en jämn fördelning av porer och här finns också ett
inneslutet kolstycke.
Bottenslagg
Bottenslaggen har en plan överyta och en konvexe botten med mycket
sandigt material närmast ytterkanten. Längs kanten finns ett magnetiskt
område men i övrigt är slaggenomagnetisk. Den väger 287 g och är
75×60×35 mm stor, men är fragment av ursprungligen större slagg. I
tvärsnitt är den homogen i sammansättning men något lagrad med skikt
som omväxlande är rika eller fattiga på hålrum.
Dokkfløy, Gausdal kommune, Oppland
Järnframställningsplats DR44
Järnframställningsplats DR44 är av typen IIIB. På platsen fanns tre
schaktugnar med varsin tillhörande slagghög. Datering 1200–1300-tal.
Slaggprov från slagghög. Del av bottenslagg.
Slaggen är skålformad på såväl över- som undersidan. På överytan har
ett tunt yttre skinn stelnat och sedan delvis deformerats och dragits ihop. I
botten finns enstaka tunna trögflutna slaggsträngar och sandigt/grusigt
material har smält fast. Här finns också kolstycken och kolavtryck. I snitt
Är det möjligt att proveniensbestämma det norska järnet?
15
framträder en homogen slagg med relativt riklig mängd av små droppar
av metalliskt järn och en liten ansamling av järn längs en ytterkant nära
botten. Slaggen är rik på porer som är speciellt långsmala vinkelrätt mot
botten. Slaggen är troligen grovkornig (stelnat långsamt) och olivinrik.
Slaggen är omagnetisk, väger 280 g och är 55×55×30–40 mm stor.
Järnframställningsplats DR75
Från järnframställningsplats DR75 kommer slaggen från platsens yngre
fas, vikingatid, som består av två ugnar och två slagghögar. Slaggen är
hämtad från en slagghög.
I fyndposten finns tre mindre slaggfragment av tappslagger med tydlig
flytstruktur (Fig. 5). Undersidan har stelnat mot sandigt/grusigt underslag
som också delvis har smält fast. På översidan framträder slätare överytor
på respektive slaggflöde.
Slaggerna väger totalt 73 g, varav den största (prov A) 36 g. Denna är
oregelbunden ca 50×25×20 mm stor. En mindre slagg (prov B) väger
14 g och är ca 25×20×18 mm stor.
I tvärsnitt är båda slaggerna homogena i sammansättning. Inga tydliga
kontakter kan urskiljas mellan flödena. Lokalt framträder tydliga större
hålrum.
Figur 5. Tappslagg från DR75, Dokkfløy.
Beitostølen, Øystre Slidre kommune, Oppland
Flera järnframställningsplatser är undersökta på Beitostølen. De är
daterade till medeltid; 1000–1400-tal, men de flesta förefaller vara
koncentrerade 1100- och 1200-talen.
Järnframställningsplats R24 undersöktes 1991. Den bestod av 3
kolgropar, en slagghög och två ugnar. Två dateringar faller inom
tidsrummet 1130–1275. Platsen har flera karaktäristiska drag som liknar
de på Dokkfløy (typ IIIB och IIIC) men det finns också skillnader.
Två fyndposter från ugn 1 har undersökts.
Slagg från botten
Den ena slaggen är benämnd bottenslagg. Den är relativt porös och
trögfluten med delvis glasiga ytor. Inga tydliga slaggflöden kan urskiljas,
inte heller ursprungliga begränsningsytor. Slaggen är huvudsakligen
omagnetisk men lokalt magnetisk Den väger 169 g och är ca
85×65×45 mm stor.
16
UV Uppsala Rapport 2009:15. Geoarkeologisk undersökning
I tvärsnitt framträder ett svart glasigt poröst material med stenar
och/eller bergartsfragment och flera centimeterstora koncentrationer av
metalliskt järn. Ytterligare ett snitt gjordes som uppvisar mindre mängde
sten men större andel metalliskt järn som är svampigt i formen.
Med tanke på den stora metallhalten och förekomsten av stenar är
stycket inte lämpligt för kemiska analyser för att jämföra slagger.
Slagg från slaggränna
Den andra slaggen från ugn 1 kommer från ugnens slaggränna. Slaggen
utgörs av delar av ett slaggflöde som har förgrenats i två flöden (Fig. 6).
Slaggen är plan och platt och tämligen tunn, som mest ca 10 mm. Den är
ca 85 mm lång och 45 mm bred. På ovansidan syns en tydlig flytstruktur,
på bottenytan finns delar av underlaget fastkittat eller fastsmält. I tvärsnitt
framträder en slagg med homogen sammansättning som är tämligen rik
på jämnstora, men små, porer. Enstaka droppar av metalliskt järn har
också noterats.
Figur 6. Tappslagg från slaggränna, Beitostølen.
Borgen, Sør-Fron kommune, Oppland
På platsen finns en järnframställningsplats från äldre järnålder.
Ursprungligen var framställningsplatsen omfattande men stora delar av
slaggen togs bort och användes som vägfyllning på 1960-talet. Det
rapporteras om stora slaggklumpar i området runt stugtomter. Slaggen
kommer från en lokal med identitet 62746.
I fyndposten finns en omagnetisk, oregelbunden slaggklump,
55×50×40 mm stor, med vikt 97 g. Slaggen är uppbyggd av flera tunnare
slaggflöden, snarare av ugnsstelnad stearinslaggskaraktär än
tappslaggstyp. Slaggen har stelnat runt kolstycken som är åtminstone ca
20×25 mm stora. På slaggens ytterkant finns på en sida också gråbränd
lera. I tvärsnitt framträder en slagg som är homogent uppbyggd och
relativt rik på små porer. Enstaka större hålrum förekommer också men
dessa är från kolavtrycken.
Är det möjligt att proveniensbestämma det norska järnet?
17
Tabell 1. Slagger som har valts ut för kemisk analys.
Lokal
Provbenämning
Provvikt för analys (g)
Haglebu, Buskerud
C56041/21A
44
Haglebu, Buskerud
C56041/21B
5
Haglebu, Buskerud
C56041/27
40
Haglebu, Buskerud
C56041/28
64
Breive –Hovden, Aust-Agder
C55678/48
69
Breive –Hovden, Aust-Agder
C55678/56
68
Godtstøylbekken – Hovden,
Aust-Agder
C55644/8
44
Godtstøylbekken – Hovden,
Aust-Agder
C55644/27A
64
Godtstøylbekken – Hovden,
Aust-Agder
C55644/27B
30
Rødbøl, Vestfold
Tappslagg 1
64
Rødbøl, Vestfold
Tappslagg 2
81
Rødbøl, Vestfold
Kombinerad slagg
97
Rødbøl, Vestfold
Bottenslagg
74
Dokkfløy, Oppland
DR44
62
Dokkfløy, Oppland
DR75A
10
Dokkfløy, Oppland
DR75B
9
Beitostølen, Oppland
R24r
21
Borgen, Oppland
62746
28
Analysresultat
Resultaten från analyserna återges i sin helhet i tabellform (Tabell 2).
Huvudämnena presenteras enligt konventionellt sätt som oxider där allt
järn har räknats om till FeO även om järnet förekommer i många olika
konstellationer. Spårämnen presenteras i en egen del som rena element,
också på konventionellt sätt. För att kunna jämföra de olika ämnena har
diagram använts där huvud- och/eller spårämnen har jämförts parvis eller
där proportionerna mellan några har jämförts med proportioner av andra.
Järn och kisel
Bland huvudämnena är det vanligen järn och kisel som förekommer i
högst halter. Dessa är dock inte speciellt användbara för att spåra vilken
region som slaggerna kommer från. De är snarare ett indirekt mått på
järnframställningens effektivitet och teoretiskt resulterar detta generellt i
en högre halt av kisel i slaggen ju mer järn som har utvunnits som metall
för en och samma järnhalt i en malm. Andra huvudelement, t.ex.
aluminium, kalcium och kalium kan förekomma såväl i malmer som i
ugnsväggar och bränsle och bidra med komponenter till slaggen. Bidraget
från annat än malm bedöms ofta som marginellt men ska inte
underskattas. Vi går dock inte in närmare på dessa frågor i denna
undersökning.
18
UV Uppsala Rapport 2009:15. Geoarkeologisk undersökning
8
Västra
Danmark
Oppland
Dokkfløy
Beitostølen
Borgen
Aust-Agder, Breive
Aust-Agder, Godstøylbekken
Buskerud, Haglebu
Vestfold, Rødbøl
Hedmark, Gråfjell
Norge + Sverige
6
Al2O3/CaO
Sverige
4
2
Östra
Danmark
0
0
2
4
6
K2O/MgO
Figur 7. Förhållandet mellan aluminium och kalcium jämfört med förhållandet mellan
kalium och magnesium i slagger från de olika undersökta regionerna. Linjerna och
indelningen är hämtade från Buchwald och Wivel (1998).
Aluminium, kalcium, kalium, magnesium och kisel
I en strävan att kunna urskilja större ursprungsområden från varandra har
bland annat Buchwald och Wivel (1998) och Buchwald (2005) jämfört
kvoter mellan flera av huvudelementen i slagger och slagginneslutningar
och kunnat särskilja slagger från Danmark (två regioner), Sverige samt
Sverige och Norge i en gemensam grupp. Om man tillämpar samma
kvoter på de nu aktuella områdena ser vi att några av slaggerna hamnar
inom samma intervall som i de tidigare studierna men även att andra
alternativ finns. Om vi inledningsvis betraktar diagrammet med kvoten
Al2O3/CaO mot K2O/MgO (Fig. 7) hamnar de flesta slaggerna från de
sydligaste delarna, och flera från Hedmark och Oppland inom den
definierade gränsen för Norge och Sverige. Men, ett stort antal, främst
från Hedmark har ett betydligt högre värde på K2O/MgO som placerar
dem i gruppen slagger från Sverige. Vi har inte specialstuderat varje
slagg utan betraktat dem som grupp men tydligt är att dessa delvis nya
data reviderar tidigare regionindelningar. Landsgränserna är troligen inte
heller helt lämpliga för att kunna skapa gränser utan man får ta hänsyn till
de geologiska miljöerna, dvs. såväl den underliggande berggrunden som
jordarter och vattendrag där malmer har transporterats och avsatts.
Är det möjligt att proveniensbestämma det norska järnet?
19
Om vi ersätter Al2O3/CaO med SiO2/Al2O3 (Fig. 8) och jämför med
Buchwalds tidigare resultat (2005 s. 246) ser vi att den övre gränsen för
denna kvot på knappt 6 för slagger från Norge kan justeras uppåt något,
dock inte i så hög grad att den når upp i de betydligt högre nivåerna från
danska slagger.
I vårt fall är det dock viktigare att se om det är möjligt att justera
skalan och kunna urskilja olika norska regioner med hjälp av dessa
ämnen och kvoter. Det framkommer dock ingen uppenbar gruppering
men slaggerna från Vestfold och Buskerud tenderar att ha en positiv
korrelation mellan Al2O3/CaO och K2O/MgO (Fig. 7) som saknas i det
mer varierade materialet från Hedmark. De absoluta halterna av
aluminium är generellt lägre i Hedmark än i Aust-Agder och Buskerud
även om enstaka avvikelser förekommer.
8
Danmark
Oppland
Dokkfløy
Beitostølen
Borgen
Aust-Agder, Breive
Aust-Agder, Godstøylbekken
Buskerud, Haglebu
Vestfold, Rødbøl
Hedmark, Gråfjell
SiO2/Al2O3
6
Sverige
Norge
4
2
0
1
2
3
K2O/MgO
4
5
6
Figur 8. Förhållandet mellan kisel och aluminium jämfört med förhållandet mellan
kalium och magnesium i slagger från de olika undersökta regionerna. De streckade
linjerna markerar tidigare observerade sammansättningsgränser i slagginneslutningar i
järnföremål från de tre länderna (Buchwald 2005).
Mangan, fosfor, magnesium, titan och relaterade spårämnen
Ämnen som vanligen, men inte alltid, förkommer i lägre halter i slagger
och som framförallt kan knytas till malmen är mangan, fosfor,
magnesium och titan. Dessa förekommer i allt från någon tiondels
viktsprocent (som oxid) till någon eller några procent. Mangan är dock ett
20
UV Uppsala Rapport 2009:15. Geoarkeologisk undersökning
undantag då det förekommer i betydligt högre halter i främst slaggerna
från Hedmark (upp till drygt 20 viktsprocent). Mangan är kemiskt sett
besläktat med järn och beter sig som järn vid transport och avsättning
som malm. Såväl mangan som magnesium och titan speglar
huvudsakligen de bergarter som finns i regionen och som har gett upphov
till de bildade lösa malmerna som har använts i järnframställningen.
Vi har valt att presentera ämnena i absoluta halter och inte kvoter. Det
innebär att om de är korrelerade med varandra så kommer en högre halt
av ett ämne medföra en högre halt av det andra i diagrammet och man
kan följa en linje genom flera punkter.
0.5
Oppland
Dokkfløy
Beitostølen
Borgen
Aust-Agder, Breive
Aust-Agder, Godstøylbekken
Buskerud, Haglebu
Vestfold, Rødbøl
TiO2 (viktsprocent)
0.4
Hedmark Gråfjell
Jfp 5
Jfp 29
Jfp 7
Jfp 8
Jfp 13
Jfp 18
Jfp 33, 34
0.3
0.2
0.1
0
0
0.2
0.4
0.6
MgO (viktsprocent)
0.8
1
1.2
Figur 9. Jämförelse av slaggernas innehåll av magnesium och titan. De olika symbolerna
för slaggerna från Gråfjellsområdet representerar olika framställningsplatser inom
området. De mörkt gröna kommer från södra delarna, de lila från nordligare delar (se
text om manganinnehåll). Slaggerna från Breive och Godtstøylbekken har generellt högre
halter av både titan och magnesium än vad slaggerna från Gråfjell, Rødbøl och Dokkfløy
har.
Magnesium och titan
Om vi börjar med att jämföra magnesium och titan (Fig. 9) ser vi en
generell trend för hela det undersökta materialet men om vi går in i detalj
kan man urskilja flera ”linjer” som inte är parallella. Till exempel har
slaggerna från Haglebu en brantare lutning på linjen än slaggerna från
Är det möjligt att proveniensbestämma det norska järnet?
21
Breive och Godtstøylbekken. De senare har dock generellt högre halter av
både titan och magnesium än vad slaggerna från Gråfjell, Rødbøl och
Dokkfløy har. Slaggerna från Gråfjell varierar över ett större intervall och
överlappar de från Røbøl. Allra högst halter har två slagger från Oppland,
i form av en från Borgen och en från Beitostølen. Såväl magnesium som
titan är vanliga ämnen i basiska bergarter och sådan förekommer bland
annat i södra delarna av Norge. Buchwald har i sin studie av slagger och
slagginneslutningar (2005) noterat tämligen höga titanhalter i
slagginneslutningar från området kring Dokkfløy (från äldre järnålder). I
vår studie ser vi att det finns även andra regioner, överensstämmande
med bergartsförekomsterna, som har titanhalter på liknande nivåer.
Hedmark Gråfjell
Jfp 5
Jfp 29
Jfp 7
Jfp 8
Jfp 13
Jfp 18
Jfp 33, 34
Oppland
Dokkfløy
Beitostølen
Borgen
Aust-Agder, Breive
Aust-Agder, Godstøylbekken
Buskerud, Haglebu
Vestfold, Rødbøl
0.5
TiO2 (viktsprocent)
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0
50
100
150
200
250
V (mg/kg)
Figur 10. Jämförelse av slaggernas innehåll av vanadin och titan. Slaggerna från Gråfjell
har lägst halter av såväl titan som vanadin. Slaggerna från Rødbøl har en betydligt högre
halt av vanadin. Slaggerna från Haglebu i Buskerud har låg vanadinhalt jämfört med
slagger från Brevie/Godtstøylbekken i Aust-Agder på liknande titanhalt.
22
UV Uppsala Rapport 2009:15. Geoarkeologisk undersökning
Titan, vanadin, krom och kobolt
Ovan såg vi att det fanns korrelation mellan magnesium och titan i
slaggerna. Vi noterade också en överlappning mellan halterna i slaggerna
från Gråfjell och Rødbøl. Om vi jämför titaninnehållet med vanadinhalten
(Fig. 10) får vi emellertid en tydligare uppdelning eftersom slaggerna från
Gråfjell har lägst halter av såväl titan som vanadin. Slaggerna från
Rødbøl har visserligen titanhalter av samma storleksordning, men de har
en betydligt högre halt av vanadin. Motsvarande skillnad kan vi se mellan
slaggerna från Haglebu och Brevie/Godtstøylbekken som alla har
likartade titanhalter (som är högre än i Gråfjell och Rødbøl) men där de
från Haglebu har en lägre vanadinhalt än de andra. Slaggerna från
Oppland, dvs. de tre från Dokkfløy samt en från Beitostølen och en från
Borgen är svårare att gruppera med avseende på titan och vanadin. Om vi
istället jämför vanadin och krom (Fig. 11) ser vi att alla dessa från
Oppland hör till slagger som har en relativt hög kromhalt i kombination
med tämligen höga vanadinhalter, där de flesta andra slagger har lägre
kromhalt. Om vi betraktar kobolt, som är ett ämne som har noterats i
några järnföremål från Gråfjell (Grandin m.fl. 2006 och Grandin 2009)
ser vi att kobolt i de allra flesta fall förekommer i låga halter i samtliga
regioner, även i Gråfjellsområdet (Fig. 12). Men enstaka slagger från
Gråfjell, framförallt från järnframställningsplats 7 har betydligt högre
kobolthalter. Bland malmerna från Gråfjell som har analyserats finns det
också enstaka, bl.a. från samma järnframställningsplats, som har förhöjda
kobolthalter (Grandin m.fl. 2004 och 2005, Andersson m.fl. 2006). Detta
illustrerar tydligare att det finns variationer även inom en region.
160
Oppland
Dokkfløy
Beitostølen
Borgen
Aust-Agder, Breive
Aust-Agder, Godstøylbekken
Buskerud, Haglebu
Vestfold, Rødbøl
Cr (mg/kg)
120
Hedmark Gråfjell
Jfp 5
Jfp 29
Jfp 7
Jfp 8
Jfp 13
Jfp 18
Jfp 33, 34
80
40
0
0
50
100
150
200
250
V (mg/kg)
Figur 11. Jämförelse av slaggernas innehåll av vanadin och krom. De tre olika
regionerna grupperar sig i varsina sammansättningsintervall.
Är det möjligt att proveniensbestämma det norska järnet?
23
Hedmark Gråfjell
Jfp 5
Jfp 29
Jfp 7
Jfp 8
Jfp 13
Jfp 18
Jfp 33, 34
Co (mg/kg)
Oppland
160
Dokkfløy
Beitostølen
Borgen
Aust-Agder, Breive
Aust-Agder, Godstøylbekken
Buskerud, Haglebu
120
Vestfold, Rødbøl
80
40
0
0
50
100
150
200
250
V (mg/kg)
Figur 12. Jämförelse av slaggernas innehåll av vanadin och kobolt. Kobolthalten är
genomgående låg. Endast ett fåtal slagger från Gråfjell har förhöjda halter.
Mangan, fosfor, barium, kalium och rubidium
De tidigare undersökta slaggerna från det omfattande
järnframställningsområdet i Gråfjell i Hedmark uppvisade en stor
variation vad gäller många ämnen och däribland manganhalten med en
antydan till uppdelning mellan en högre manganhalt i södra delen och en
lägre manganhalt i norra delen, även om avvikelser noterades. Därför har
varje enskild järnframställningsplats noterats för sig i diagrammen för att
lättare kunna följa manganets variation i relation till andra ämnen även
inom Gråfjellsområdet. En stor del av de analyserade slaggerna från
Gråfjell har manganhalter över 5 %, återgett som MnO. Endast slaggen
från äldre järnålder i Borgen når upp till samma nivåer (Fig. 13). Allra
lägst innehåll av mangan har slaggerna från Rødbøl i Vestfold. Slagger
från Buskerud, Aust-Agder och de från Oppland placerar sig mellan
slaggerna från Gråfjell och Rødbøl. Som nämnts ovan är mangan relaterat
till järn och följer vanligen detta ämne i transport och malmbildning. I
detta fall är det dock ingen idé att jämföra med järn eftersom det är det
ämne som har utvunnits.
Finns det då något annat som är korrelerat till manganinnehållet? Ett
ämne som också noterades i slaggerna från Gråfjell är fosfor som i övriga
slagger är mycket lågt. I alla slagger från Vestfold, Buskerud och AustAgder samt flera från Oppland är fosforhalten mindre än 0,5 % P2O5,
medan slaggerna från Gråfjell når upp till ca 3 %. Det är dock inte de
slagger med högst manganhalt som har högst fosforinnehåll, snarare
tvärtom, dock utan någon tydlig negativ korrelation (Fig. 13).
24
UV Uppsala Rapport 2009:15. Geoarkeologisk undersökning
25
Oppland
Dokkfløy
Beitostølen
Borgen
Aust-Agder, Breive
Aust-Agder, Godstøylbekken
Buskerud, Haglebu
Vestfold, Rødbøl
MnO (viktsprocent)
20
15
Hedmark Gråfjell
Jfp 5
Jfp 29
Jfp 7
Jfp 8
Jfp 13
Jfp 18
Jfp 33, 34
10
5
0
0
1
2
3
P2O5 (viktsprocent)
Figur 13. Jämförelse av slaggernas innehåll av fosfor och mangan. Slaggerna från
Vestfoldregionen har låga halter av båda ämnena. Slaggerna från Gråfjell har högst
halter av såväl mangan som fosfor. De högsta manganhalterna återfinns i områdets södra
delar (mörkt gröna symboler) där fosforhalten generellt är som lägst.
Manganhalten är dock positivt korrelerad med barium, dvs. ju högre
manganhalt, desto högre bariumhalt (Fig. 14). Här följer slaggerna från
Gråfjell, och den från Borgen ett ”band”, snarare än en linje, i
diagrammet för manganhalter över 5 %. De med lägre manganinnehåll
har dock en liten parallellförskjutning till lägre manganhalt för samma
bariumhalt. Samma trend följer slaggerna från Aust-Agder medan de från
Vestfold möjligen har en något flackare lutning. Slaggerna från Dokkfløy
och Beitostølen i Oppland har också en positiv korrelation mellan barium
och mangan men med en annan lutning på linjen än slaggerna från
Gråfjell. Även i flera undersökningar av järnframställningsplatser i södra
Sverige har barium visat sig vara relaterat till manganhalten (t.ex.
Forenius m.fl. 2005). Men, barium är också besläktat med kalium och
kan förväntas samvariera med detta ämne. Ett diagram med dessa båda
ämnen jämförda visar dock ingen korrelation. För slaggerna från Vestfold
framträder istället att kaliumhalten varierar tämligen mycket för en
relativt konstant bariumhalt. Det måste därmed finnas någon annan källa
för barium, dvs. någon som är knuten till malmens mangan. Kalium
Är det möjligt att proveniensbestämma det norska järnet?
25
25
Hedmark Gråfjell
Jfp 5
Jfp 29
Jfp 7
Jfp 8
Jfp 13
Jfp 18
Jfp 33, 34
MnO (viktsprocent)
Oppland
Dokkfløy
Beitostølen
Borgen
20
Aust-Agder, Breive
Aust-Agder, Godstøylbekken
Buskerud, Haglebu
Vestfold, Rødbøl
15
10
5
0
0
2000
4000
6000
Ba (mg/kg)
8000
10000
400
800
1600
2000
5
MnO (viktsprocent)
4
3
2
1
0
0
1200
Ba (mg/kg)
Figur 14. Jämförelse av slaggernas innehåll av barium och mangan. Det övre
diagrammet visar den stora spridning som finns främst i slaggerna från Gråfjell med
höga halter av både mangan och barium. Det nedre diagrammet visar detalj ur rutan i
det övre diagrammet. Här urskiljs lättare skillnaden mellan de övriga där slaggerna från
Rødbøl har lägst halt av båda ämnena.
26
UV Uppsala Rapport 2009:15. Geoarkeologisk undersökning
samvarierar istället, enligt förväntat, med rubidium om än på något olika
nivåer i Hedmark jämfört med i de sydligaste delarna. De bariumhalter vi
noterat i denna studie är dock inte överensstämmande med dem som
rapporteras i den geokemiska atlasen (Ottesen m.fl. 2000) där det snarare
är de sydligaste delarna som har högre bariumhalt i sedimenten som har
analyserats för deras undersökning.
Fosfor – ur ytterligare ett perspektiv
De noterbart höga fosforhalter som finns i ett stort antal av slaggerna från
Gråfjell i Hedmark har inte heller någon motsvarighet i den tolkade
geokemiska kartbild som presenteras för området (Ottesen m.fl. 2000). I
denna förefaller snarare fosforhalterna vara tämligen låga. Det finns dock
enstaka mätpunkter i Gråfjellsområdets närhet med förhöjd fosforhalt och
sammanställningsdiagram för området visar dessutom att det finns högre
fosforhalter inom regionen. För järnframställningens del skulle man
teoretiskt kunna tänka sig att fosfor är tillsatt under processen för att
påverka det järn som bildas, och därmed inte har någon korrelation med
malmen. Analyser av malmer från Gråfjell (Grandin m.fl. 2005,
Andersson 2006) visar dock att det finns fosfor även i dessa, i några fall
även över 1% P2O5 varför alternativet med tillsatt fosfor är mindre troligt.
En sådan tillsättning skulle kunna ske med hjälp av ben vilket borde få en
effekt av samtida förhöjd kalciumhalt men sådan kan inte heller ses i
materialet. En förhöjd kalciumhalt skulle också kunna vara relaterat till
förekomst av mineralet apatit men detta framträder därmed inte heller.
Möjligen kan en litet tillskott av fosfor också fås från bränslet men inte av
en sådan storleksordning som i dessa slagger.
Sällsynta jordartsmetaller
Andra ämnen som förekommer i slaggerna är de sällsynta
jordartsmetallerna (lantan till lutetium). Några av dessa, lantan och
cerium, är också analyserade i den geokemiska kartläggningen av
sediment (Ottesen m.fl. 2000) och där påtalas att de högre halterna av
dessa ämnen framförallt är knutna till granitiska bergarter i södra Norge.
Dessa förhöjda halter visar sig också ha sin motsvarighet i slaggerna där
de från Rødbøl har högst halt av båda ämnena (förutom en märkligt
avvikande slagg från Gråfjell med ännu högre halter). Övriga analyserade
slagger har en betydligt lägre halt av lantan och cerium men en förväntad
positiv korrelation mellan dem eftersom de sällsynta jordartsmetallerna
följer varandra som grupp (Fig. 15). Möjligen kan man se olika
förhållanden mellan gruppen av tyngre (med högre atomnummer, Eu-Lu)
respektive lättare jordartsmetaller (med lägre atomnummer, La-Sm)
vilket speglar skillnader i anrikning och urlakning. Vi har illustrerat detta
genom att jämföra den tyngre jordartsmetallen ytterbium med den lättare
lantan. Där ser man en lutning på linjen för slaggerna från Rødbøl i
Vestfold som visar en relativt lägre halt av ytterbium än övriga slagger
som har brantare lutning på linjen (Fig. 16). Eventuellt kan även
slaggerna från Buskerud särskiljas från de övriga ned hjälp av dessa
ämnen. Andra ämnen som är karaktäristiska för granitiska områden är
zirkonium som också förekommer i högst halter i de lantanrika slaggerna
från Rødbøl.
Är det möjligt att proveniensbestämma det norska järnet?
27
600
Oppland
Dokkfløy
Beitostølen
Borgen
Aust-Agder, Breive
Aust-Agder, Godstøylbekken
Buskerud, Haglebu
Vestfold, Rødbøl
Hedmark Gråfjell
Jfp 5
Jfp 29
Jfp 7
Jfp 8
Jfp 13
Jfp 18
Jfp 33, 34
Ce (mg/kg)
400
200
0
0
40
80
120
160
60
80
200
La (mg/kg)
300
Ce (mg/kg)
200
100
0
0
20
40
100
La (mg/kg)
Figur 15. Jämförelse av slaggernas innehåll av de sällsynta jordartsmetallerna lantan
och cerium. Det övre diagrammet visar samtliga slagger där det tydligt framkommer att
slaggerna från Rødbøl har de högsta halterna. En slagg från Gråfjell avviker också
markant. De övriga slaggerna studeras bäst i det undre diagrammet som är en detalj ur
rutan i det övre. Samtliga har en förväntat positiv korrelation mellan ämnena.
28
UV Uppsala Rapport 2009:15. Geoarkeologisk undersökning
8
Oppland
Dokkfløy
Beitostølen
Borgen
Aust-Agder, Breive
Aust-Agder, Godstøylbekken
Buskerud, Haglebu
Vestfold, Rødbøl
Yb (mg/kg)
6
Hedmark Gråfjell
Jfp 5
Jfp 29
Jfp 7
Jfp 8
Jfp 13
Jfp 18
Jfp 33, 34
4
2
0
0
40
80
La (mg/kg)
120
160
Figur 16. Jämförelse av slaggernas innehåll av de sällsynta jordartsmetallerna lantan
och ytterbium. Dessa båda är positivt korrelerade men inte i samma omfattning för
slagger från olika regioner. Som exempel indikerar de två linjerna förhållande för
slaggerna från Rødbøl längs den högra linjen, respektive för de flesta andra längs den
vänstra brantare linjen.
Tolkning och utvärdering
Regionala kemiska skillnader
Ett syfte med denna inledande undersökning var att ta reda på om det är
möjligt att särskilja slagger från olika regioner med hjälp av deras
kemiska sammansättning. Resultaten så här långt visar att det är rimligt
att skilja olika regioner, i olika geologiska miljöer, från varandra men att
det inom regionerna är svårare att entydigt hitta generella skillnader. Det
är möjligt att använda vissa huvudämnen som en första indikator men
dessa kan inte enskilt påvisa en viss region utan en kombination av flera
ämnen i högre och lägre halter är avgörande för ett urskiljande. Vi har i
denna undersökning belyst några kemiska ämnen som är användbara i
vissa fall, och andra som är mindre lämpliga.
De geologiska miljöerna vad gäller bergarter skiljer sig åt något vad
gäller de olika regioner som de undersökta slaggerna kommer ifrån. I
Oppland och Hedmark finns senprekambriska sedimentära bergarter.
Järnframställningsplatserna i de sydligaste delarna ligger huvudsakligen i
områden med gnejs och granit, men området kring Rødbøl i Vestfold
Är det möjligt att proveniensbestämma det norska järnet?
29
utgörs av betydligt yngre granitiska bergarter än i Aust-Agder och
Buskerud. Denna geologiska skillnad utgör en grund för de lokala
malmernas sammansättning och därmed även slaggernas. Det innebär att
det i utgångsläget finns en teoretisk möjlighet att återfinna kemiska
skillnader mellan dessa regioner. Resultaten från analyserna har visat att
slaggerna från olika regioner uppvisar flera karaktäristiska drag. De
områden som tydligast utmärker sig är Gråfjell respektive Rødbøl. Trots
att slaggerna från Gråfjell uppvisar stor variation och delvis överlappar
slagger från andra regioner så handlar det om olika regioner för olika
ämnen varför det ändå är möjligt att, genom att betrakta flera olika
ämneskombinationer, kunna särskilja dem.
I sammanfattning kan vi notera några viktiga observationer som
grupperar och särskiljer områdena:
• I Vestfold och Buskerud finns en positiv korrelation mellan
Al2O3/CaO och K2O/MgO. Slaggerna från Hedmark varierar
mer oregelbundet med varierande Al2O3/CaO för samma
K2O/MgO och tvärtom. Oppland har de lägsta K2O/MgOproportionerna. Generellt är aluminiumhalten lägre i Hedmark
än i Aust-Agder och Buskerud.
• Slaggerna från Hedmark och Vestfold har lägre halt av titan och
magnesium än övriga slagger. Slaggerna från Buskerud
respektive Aust-Agder bildar två olika grupper som har
samma titaninnehåll men olika magnesiuminnehåll.
• Innehållet av vanadin skiljer ut Hedmark från Vestfold, där
slaggerna från Vestfold har betydligt högre vanadinhalt för
samma titaninnehåll. Även med hjälp av vanadininnehållet
kan man urskilja slaggerna från Buskerud från de från AustAgder.
• Kromhalten är högre i slaggerna från Oppland än i övrigt.
• Kobolthalten är mestadels låg, men enstaka slagger från
Hedmark har förhöjd kobolthalt.
• Manganinnehållet är lägst i slaggerna från de sydligare delarna,
speciellt i de från Rødbøl i Vestfold. Dessa har också lågt
fosforinnehåll. Slaggerna från Gråfjell i Hedmark har
genomgående stor variation i såväl mangan- som
fosforinnehåll, men båda är generellt på en högre nivå än i de
övriga områdena. Men, en slagg från Borgen i Oppland följer
här slaggerna från Gråfjell snarare än andra från Oppland.
• För barium gäller motsvarande uppdelning som för mangan.
• Lantan, cerium, ytterbium och zirkonium skiljer tydligt ut
slaggerna från Rødbøl i Vestfold med högre halter än de
övriga.
• Det är mestadels vanskligt att särskilja slagger från Buskerud
respektive Aust-Agder men med hjälp av kombinationen titan,
magnesium och vanadin bör det vara möjligt
• Slaggerna från Oppland, dvs. de tre från Dokkfløy samt en från
Beitostølen och en från Borgen uppvisar ingen samlad bild.
Slaggen från Borgen har vissa likheter med slaggen från
Gråfjell men den har markant högre halter av magnesium och
30
UV Uppsala Rapport 2009:15. Geoarkeologisk undersökning
titan och vanadin. Slaggerna från Dokkfløy delar vanligen upp
sig i två grupper, vilket motsvarar de båda
järnframställningsplatserna. Genom att inkludera andra
referensdata från ytterligare platser ser vi att det finns en
variation på motsvarande sätt som i Gråfjellsområdet.
Val av analysmetod
Eftersom ett mål på längre sikt är att analysera järnföremål och
slagginneslutningar i dessa för att kunna relatera dem till olika platser
med järnframställning är det viktigt att också resonera kring vilka typer
av analyser som kan användas för slagger och slagginneslutningar i
järnföremål. Slaggerna i denna undersökning är analyserade med ICP, där
ett stort antal spårämnen är analyserade i tillägg till huvudämnena.
Proverna är större bulkprover, även om en del slagger var små och endast
5–10 gram analyserades. Slagginneslutningar kan inte analyseras på
samma sätt. Dessa undersöks istället vanligen på polerade prover med
olika konventionella metoder där data samlas in från varje enskild
slagginneslutning. Traditionellt har denna metod använts för huvudämnen
och ett urval av spårämnen. Det finns dock i dag metoder i form av så
kallad laserablation där små ytor som slagginneslutningar kan analyseras
även med avseende på halter av andra spårämnen som t.ex. de sällsynta
jordartsmetallerna med tillförlitliga resultat. Denna metod är dock ännu
inte standard inom arkeometallurgin varför det kan vara betydelsefullt att
kunna urskilja olika regioner även med hjälp av andra spårämnen. För att
praktiskt kunna genomföra rutinmässiga analyser kan det därmed vara
lämpligt att kunna utföra så mycket som möjligt av indelningen med
hjälp av t.ex. huvudämnen som mangan, fosfor och titan, kompletterat
med spårämnen som barium, vanadin och kobolt. Ytterligare hjälp kan
man få av de sällsynta jordartsmetallerna, t.ex. lantan, som kan behöva
kompletterande analysmetoder för att kvantifieras.
Slutord
Resultaten från denna inledande preliminära undersökning är inte
fullständigt utvärderade och tolkade, eftersom endast ett urval av element
har belysts. Såväl sådana som är mindre användbara som sådana som
bättre kan göra åtskillnad mellan olika regioner har använts som exempel.
Emellertid har inga statistiska metoder använts för att belägga vilka
ämnen som är diskriminerande och vilka regioner som är säkerställt
skilda från varandra. Tolkningen har inte heller gått in i detalj på
respektive plats och problematiserat kring påverkan från andra faktorer än
den använda malmen. Slaggerna har snarare betraktats som ett större
massmaterial där det är grupperna snarare än varje enskild slagg som är
av betydelse. I detta sammanhang har inte heller platsernas datering
använts som någon urskiljande faktor även om det finns indikationer om
att de skillnader som finns mellan slaggerna från Dokkfløy är relaterade
till tid. Inte heller har vi undersökt om det föreligger någon skillnad
mellan tappslagg och bottenslagg från respektive plats.
Är det möjligt att proveniensbestämma det norska järnet?
31
Slutsatsen från utvärderingen av analyserna är att det är rimligt att gå
vidare med analysarbete som ett redskap för att kunna urskilja olika
regioner med järnframställning. Så här långt är det möjligt att använda ett
grovmaskigt nät och se skillnader mellan regioner med olika geologiska
miljöer med hjälp av en kombination av olika huvud- och spårämnen i
slaggerna.
32
UV Uppsala Rapport 2009:15. Geoarkeologisk undersökning
Referenser
Andersson, D., Grandin, L., Stilborg, O. & Willim, A. 2006.
Järnframställning i Gråfjellområdet. Arkeometallurgiska analyser av
2005 års undersökningar. Järnframställningsplatserna 23/J, 28/Tr,
29/S, 30/F, 31/M, 32/M, 33/M och 34/M. Rostningsplatserna 18/J,
20/J och 24/J. Gråfjellområdet, Åmot kommune, Hedmark Norge.
Geoarkeologiskt Laboratorium, Analysrapport 7-2006. Uppsala.
Buchwald, V.F. 2005. Iron and steel in ancient times. Historiskfilosofiske Skrifter 29. Det Kongelige Danske Videnskabernes
Selskab. The Royal Danish Academy of Sciences and Letters.
Copenhagen.
Buchwald, V.F. & Wivel, H. 1998. Slag Analysis as a Method for the
Characterization and Provenancing of Ancient Iron Objects. Materials
Characterization 40, 73-96.
Espelund, A. 2003. Jernvinna i Gråfjell, Åmot kommune, Hedmark. En
metallurgisk analyse av funnmaterialet fra jernframstillingsanlegg ID
1023047, utgravd i 2001. Norges teknisk-naturvetenskaplige
universitet. Fakultet for naturvitenskap og teknologi. Institutt for
materialteknologi. Trondheim.
Espelund, A. 2007. Malm- og slaggprøver fra Breive 1/2 og Hovden 2/8 i
Bykle kommune, Aust-Agder. Metallurgisk analyse for Kulturhistorisk
museum, Universitetet i Oslo. Institutt for materialteknologi.
Trondheim.
Espelund, A. & Nordstrand, E. 2003. Metallurgiske undersøkelser av
jernvinneanlegg i Gråfjellet år 2003. Rapport til Universitetets
kulturhistoriske museer, Oslo. Institutt for materialteknologi, NTNU.
Trondheim
Espelund, A. 2004. Metallurgiske undersøkelser av jernvinneanlegg Jfp 9
i Gråfjellet år 2004. Institutt for materialteknologi, NTNU. Trondheim.
Forenius, S., Willim, A. & Grandin, L. 2005. Medeltida blästbruk vid
Bredabäck. E4-projektet i Skåne, område E4:31. RAÄ 125, Värsjö
3:10, Skånes Fagerhults sn, Skåne. Geoarkeologiskt Laboratorium,
Analysrapport 12-2005. Uppsala.
Grandin, L., Forenius, S. & Hjärthner-Holdar, E. 2004. Järnframställning
på Gråfjellet. Arkeometallurgiska analyser. ID 1023573, ID 1023888.
Gråfjellområdet, Åmot kommune, Hedmark, Norge. Geoarkeologiskt
Laboratorium, Analysrapport 2-2004. Uppsala.
Grandin, L., Willim, A., Forenius, S. & Stilborg, O. 2005.
Järnframställning på Gråfjell. Arkeometallurgiska analyser av 2004 års
undersökningar. Järnframställningsplats 8/T, Järnframställningsplats
13/J, Rostningsplatser. Gråfjellområdet, Åmot kommune, Hedmark,
Norge. Geoarkeologiskt Laboratorium, Analysrapport 9-2005.
Uppsala.
Grandin, L., Andersson, D. & Hjärthner-Holdar, E. 2006.
Järnframställning i Gråfjellområdet. Arkeometallurgiska analyser av
järnfynd. Gråfjellområdet, Åmot kommune, Hedmark, Norge.
Geoarkeologiskt Laboratorium, Analysrapport 17-2006. Uppsala.
Grandin, L. 2009. En holkyxa av järn vid Rena elv. Metallografisk analys
och 14C-datering av järn. Hedmark fylke, Åmot kommune. UV
Är det möjligt att proveniensbestämma det norska järnet?
33
Uppsala Rapport 2009:08. Geoarkeologisk undersökning.
Riksantikvarieämbetet. Avdelningen för arkeologiska undersökningar.
Geoarkeologiskt Laboratorium. Uppsala.
Ottesen, R.T, Bogen, J., Bølviken, B., Vodlen, T. & Haugland, T.
2000.Geokjemisk atlas for Norge, del 1: Kjemisk sammensettning av
flomsedeimenter. Norges geologiske undersøkelse, Norges vassdragsog energidirektorat. Trondheim.
Rundberget, B. 2007. Jernvinna i Gråfjellområdet. Gråfjellsprosjektet,
Bind I. Varia 63. Kulturhistorisk Museum Fornminneseksjonen Oslo.
Rundberget, B. 2008. ”Iron Origins” Slaggprøver til proveniensanalyse.
PM. Oslo 17.12.2008.
34
UV Uppsala Rapport 2009:15. Geoarkeologisk undersökning
Administrativa uppgifter
Riksantikvarieämbetets dnr: 424-4374-2008.
Riksantikvarieämbetets projektnummer: 11192.
Projektgrupp: Lena Grandin.
Underkonsulter: ALS Scandinavia.
Digital dokumentation: förvaras på UV Uppsala.
Fotografier: Lena Grandin.
Är det möjligt att proveniensbestämma det norska järnet?
35
Tabell 2.
Tabell 2. Totalkemiska
analyser av slagger. Den
första delen av tabellen
presenterar halter av
huvudelementen i
viktsprocent medan
andra delen presenterar
halter av spårelement i
mg/kg. Analyserna är
genomförda av ALS
Scandinavia AB, analys
nr L0905011 och
L0905012. Allt järn är
ursprungligen återgivet
som Fe2O3 men även
omräknat till FeO i slutet
av huvudtabellen.
Lokal
Prov
Haglebu
Haglebu
Haglebu
Haglebu
C56041/21A
C56041/21B
C56041/27
C56041/28
SiO2
32,7
23,7
24,9
24,8
TiO2
0,414
0,244
0,246
0,306
Al2O3
6,06
5,95
5,64
6,43
Fe2O3
70,8
78,6
77,6
82,0
MnO
1,09
1,68
1,64
2,31
MgO
0,541
0,392
0,405
0,444
CaO
1,24
0,968
1,05
1,20
Na2O
0,982
0,615
0,695
0,754
K2 O
1,46
0,925
1,06
1,14
P2O5
0,189
0,281
0,274
0,307
Glödförlust
-6,50
-6,20
-5,80
-6,60
Summa
109
108
107
113
FeO
58,1
65,5
63,9
68,0
Be
2,63
4,21
3,68
3,38
Sc
3,59
3,4
3,25
3,52
V
64,1
48,7
46,1
49,3
Cr
57,0
30,6
48,0
49,1
Co
14,1
<6
23,6
15,8
Ni
<10
<10
<10
<10
Ga
5,38
3,90
4,12
3,10
Rb
46,0
28,6
34,8
37,8
Sr
67,0
45,2
48,9
58,0
Y
14,9
21,4
21,8
15,8
Zr
160
124
124
134
Nb
<6
3,24
3,37
3,98
Mo
14,7
<2
14,4
13,3
Sn
3,59
3,40
3,25
3,52
Ba
462
347
349
739
La
11,3
32,0
29,1
17,5
Ce
60,3
145
120
97,6
Pr
2,99
9,84
8,75
4,84
Nd
12,3
36,6
34,6
18,0
Sm
2,64
7,53
7,00
3,91
Eu
0,465
1,17
1,09
0,662
Gd
2,54
6,67
5,80
3,86
Tb
0,368
0,830
0,765
0,560
Dy
2,33
5,24
4,96
3,45
Ho
0,493
1,00
0,930
0,735
Er
1,50
2,85
2,65
2,05
Tm
0,221
0,404
0,386
0,314
Yb
1,62
2,65
2,33
1,94
Lu
0,248
0,412
0,380
0,309
Hf
3,20
2,67
2,54
2,77
Ta
0,325
0,235
0,228
0,272
W
<60
0,375
0,431
0,406
Th
1,84
3,35
3,97
3,16
U
1,52
3,23
2,91
2,08
Tabell 2 forts.
Breive Hovden
Breive Hovden
Godtstøylbekken Hovden
Godtstøylbekken Hovden
Godtstøylbekken Hovden
Prov
C55678/48
C55678/56
C55644/8
C55644/27A
C55644/27B
SiO2
20,1
22,6
26,7
17,8
25,3
TiO2
0,255
0,274
0,383
0,219
0,311
Al2O3
6,93
6,37
8,00
6,46
8,29
Fe2O3
77,8
82,7
69,7
84,8
73,0
MnO
4,52
0,527
3,12
2,66
3,19
MgO
0,832
0,826
0,919
0,437
0,668
CaO
1,78
1,40
1,79
1,01
1,20
Na2O
0,450
0,500
0,551
0,347
0,398
K2 O
0,995
1,04
1,42
1,17
1,33
P2O5
0,297
0,168
0,312
0,204
0,169
Glödförlust
-6,60
-6,70
-5,60
-7,30
-5,90
Summa
107
110
107
108
108
FeO
64,1
68,4
57,7
69,8
60,4
Lokal
Be
5,74
5,97
3,90
6,29
6,29
Sc
4,72
4,32
5,86
3,83
5,55
V
69,5
106
111
143
223
Cr
62,1
62,9
66,1
70,8
95,8
Co
28,0
7,11
<6
26,5
9,97
Ni
<10
<10
<10
<10
<10
Ga
3,88
4,29
4,84
3,23
4,32
Rb
38,2
40,0
56,9
41,9
50,4
Sr
68,9
55,4
81,1
49,0
50,2
Y
26,0
25,4
24,1
27,5
36,2
Zr
54,4
61,3
81,8
61,3
98,0
Nb
2,65
3,09
4,25
3,39
5,17
Mo
18,3
14,2
4,26
15,0
3,21
Sn
4,72
4,32
5,86
3,83
5,55
Ba
1370
335
1220
734
567
La
23,6
21,1
21,7
27,9
30,8
Ce
129
93,3
99,3
128
123
Pr
6,25
5,95
5,39
7,33
8,04
Nd
22,5
23,6
20,9
27,5
29,7
Sm
4,99
4,96
4,41
5,94
6,39
Eu
0,607
0,712
0,534
0,744
0,803
Gd
5,11
4,89
3,98
5,72
6,62
Tb
0,809
0,800
0,704
0,980
1,11
Dy
5,36
5,36
4,89
5,98
7,44
Ho
1,16
1,13
0,996
1,22
1,62
Er
3,37
3,23
2,97
3,65
4,67
Tm
0,564
0,479
0,453
0,562
0,710
Yb
3,27
3,08
3,13
3,35
4,47
Lu
0,506
0,396
0,459
0,639
0,768
Hf
1,30
1,43
2,10
1,41
2,46
Ta
0,183
0,213
0,290
0,513
0,319
W
0,916
0,826
1,03
0,839
1,15
Th
2,42
2,34
2,81
3,37
5,33
U
6,06
2,14
1,59
4,00
5,05
Är det möjligt att proveniensbestämma det norska järnet?
37
Tabell 2 forts.
Lokal
Prov
38
Rødbøl
Rødbøl
Rødbøl
Rødbøl
Tappslagg 1
Tappslagg 2
Kombinerad slagg
Bottenslagg
SiO2
18,4
19,7
17,9
20,7
TiO2
0,165
0,132
0,172
0,161
5,60
Al2O3
5,03
5,72
5,27
Fe2O3
87,3
84,6
87,5
83,2
MnO
0,460
0,835
0,360
0,330
MgO
0,423
0,340
0,518
0,355
CaO
0,931
0,913
1,53
0,851
Na2O
0,874
0,915
0,730
0,974
K2 O
1,14
1,27
1,08
1,19
P2O5
0,417
0,336
0,388
0,311
Glödförlust
-5,70
-7,10
-700
-6,40
Summa
108
108
109
108
FeO
72,2
69,8
73,0
69,8
Be
8,23
10,9
6,45
7,34
Sc
5,11
6,88
3,18
4,54
V
102
183
170
81,4
Cr
54,7
53,4
46,9
51,9
Co
11,9
<6
<6
13,1
Ni
<10
<10
<10
<10
Ga
4,11
3,29
3,73
4,18
Rb
36,6
46,5
35,8
43,2
Sr
108
93,8
143
103
Y
34,4
51,5
23,5
24,0
Zr
149
132
145
140
Nb
15,6
12,3
11,9
13,5
Mo
10,6
2,42
23,2
3,06
Sn
5,11
6,88
3,18
4,54
Ba
285
425
287
230
La
82,1
133
55,9
64,1
Ce
244
434
164
181
Pr
20,7
32,9
13,5
15,7
Nd
69,3
107
45,7
48,2
Sm
13,2
19,0
8,09
9,59
Eu
2,23
3,30
1,49
1,79
Gd
9,75
15,1
6,65
7,52
Tb
1,35
2,15
0,929
1,12
Dy
8,26
13,0
5,72
6,64
Ho
1,66
2,23
1,08
1,22
Er
4,37
6,13
2,98
3,34
Tm
0,609
0,844
0,429
0,476
Yb
3,98
5,05
2,62
2,75
Lu
0,589
0,742
0,380
0,403
Hf
3,11
2,76
3,11
2,89
Ta
1,06
0,905
0,888
1,05
W
0,484
0,570
1,14
0,471
Th
7,58
8,87
7,25
8,35
U
4,51
5,43
3,79
4,43
UV Uppsala Rapport 2009:15. Geoarkeologisk undersökning
Tabell 2 forts.
Lokal
Dokkfløy
Dokkfløy
Dokkfløy
Beitostølen
Borgen
Prov
DR44
DR75A
DR75B
R24r
627 46
SiO2
26,6
19,6
20,1
31,7
26,5
TiO2
0,263
0,139
0,151
0,344
0,302
Al2O3
6,78
2,65
2,75
9,39
6,76
Fe2O3
67,7
86,3
85,7
61,9
53,4
MnO
7,07
3,09
3,20
3,00
18,4
MgO
0,701
0,407
0,410
1,07
1,05
CaO
1,86
2,35
2,37
2,42
1,15
Na2O
0,840
0,291
0,299
1,10
0,546
K2 O
1,37
0,822
0,846
1,72
0,944
P2O5
0,294
1,50
1,50
0,441
0,263
Glödförlust
-5,10
-6,40
-8,30
-8,40
-5,50
Summa
107
109
109
108
104
FeO
55,2
70,2
69,6
50,8
43,5
Be
0,711
2,20
2,49
1,75
<0,6
Sc
4,59
1,38
1,49
8,08
6,24
V
102
79,3
84,2
167
73,0
Cr
68,5
118
125
90,6
83,7
Co
14,0
<6
<6
17,2
14,0
Ni
<10
25,0
31,8
<10
19,6
Ga
3,14
3,00
3,34
6,47
3,65
Rb
30,6
21,2
22,3
53,1
30,9
Sr
204
131
137
303
368
Y
12,0
13,0
13,4
15,3
13,8
Zr
86,2
62,5
64,9
135
93,0
Nb
4,36
2,70
2,94
5,37
4,30
Mo
6,50
12,2
13,5
3,45
4,86
Sn
4,59
1,38
1,49
8,08
6,24
Ba
7250
2930
3000
1540
6230
La
23,0
12,3
12,5
33,4
20,2
Ce
99,3
40,3
40,4
139
54,0
Pr
5,49
2,65
2,81
9,15
4,72
Nd
19,8
9,95
11,1
31,7
17,5
Sm
3,58
1,79
1,87
6,12
3,49
Eu
0,275
0,154
0,181
1,04
0,322
Gd
2,70
1,80
1,87
4,74
3,08
Tb
0,404
0,269
0,294
0,618
0,449
Dy
2,60
1,70
1,88
3,90
2,86
Ho
0,535
0,397
0,396
0,683
0,587
Er
1,59
1,25
1,26
1,99
1,79
Tm
0,266
0,180
0,189
0,291
0,278
Yb
1,76
1,42
1,49
1,81
2,13
Lu
0,244
0,216
0,230
0,264
0,310
Hf
1,93
1,30
1,29
3,16
2,15
Ta
0,305
0,209
0,228
0,391
0,347
W
<0,4
0,627
0,700
0,506
0,471
Th
2,56
1,46
1,51
7,47
2,96
U
4,55
4,57
5,28
3,57
2,33
Är det möjligt att proveniensbestämma det norska järnet?
39
40
UV Uppsala Rapport 2009:15. Geoarkeologisk undersökning
Figurer
Figur 1. Tappslagg från C56041/27, Haglebu.
Figur 2. Tappslagg från C55678/56, Breive.
Figur 3. Tappslagg A från 55644/27, Godtstøylbekken.
Figur 4. Två tappslagger, Rødbøl.
Figur 5. Tappslagg från DR75, Dokkfløy.
Figur 6. Tappslagg från slaggränna, Beitostølen.
Figur 7. Förhållandet mellan aluminium och kalcium jämfört med förhållandet mellan
kalium och magnesium i slagger från de olika undersökta regionerna. Linjerna och
indelningen är hämtade från Buchwald och Wivel (1998).
Figur 8. Förhållandet mellan kisel och aluminium jämfört med förhållandet mellan
kalium och magnesium i slagger från de olika undersökta regionerna. De streckade
linjerna markerar tidigare observerade sammansättningsgränser i slagginneslutningar i
järnföremål från de tre länderna (Buchwald 2005).
Figur 9. Jämförelse av slaggernas innehåll av magnesium och titan. De olika symbolerna
för slaggerna från Gråfjellsområdet representerar olika framställningsplatser inom
området. De mörkt gröna kommer från södra delarna, de lila från nordligare delar (se
text om manganinnehåll). Slaggerna från Breive och Godtstøylbekken har generellt högre
halter av både titan och magnesium än vad slaggerna från Gråfjell, Rødbøl och Dokkfløy
har.
Figur 10. Jämförelse av slaggernas innehåll av vanadin och titan. Slaggerna från Gråfjell
har lägst halter av såväl titan som vanadin. Slaggerna från Rødbøl har en betydligt högre
halt av vanadin. Slaggerna från Haglebu i Buskerud har låg vanadinhalt jämfört med
slagger från Brevie/Godtstøylbekken i Aust-Agder på liknande titanhalt.
Figur 11. Jämförelse av slaggernas innehåll av vanadin och krom. De tre olika
regionerna grupperar sig i varsina sammansättningsintervall.
Figur 12. Jämförelse av slaggernas innehåll av vanadin och kobolt. Kobolthalten är
genomgående låg. Endast ett fåtal slagger från Gråfjell har förhöjda halter.
Figur 13. Jämförelse av slaggernas innehåll av fosfor och mangan. Slaggerna från
Vestfoldregionen har låga halter av båda ämnena. Slaggerna från Gråfjell har högst
halter av såväl mangan som fosfor. De högsta manganhalterna återfinns i områdets södra
delar (mörkt gröna symboler) där fosforhalten generellt är som lägst.
Figur 14. Jämförelse av slaggernas innehåll av barium och mangan. Det övre
diagrammet visar den stora spridning som finns främst i slaggerna från Gråfjell med
höga halter av både mangan och barium. Det nedre diagrammet visar detalj ur rutan i
det övre diagrammet. Här urskiljs lättare skillnaden mellan de övriga där slaggerna från
Rødbøl har lägst halt av båda ämnena.
Figur 15. Jämförelse av slaggernas innehåll av de sällsynta jordartsmetallerna lantan
och cerium. Det övre diagrammet visar samtliga slagger där det tydligt framkommer att
slaggerna från Rødbøl har de högsta halterna. En slagg från Gråfjell avviker också
markant. De övriga slaggerna studeras bäst i det undre diagrammet som är en detalj ur
rutan i det övre. Samtliga har en förväntat positiv korrelation mellan ämnena.
Figur 16. Jämförelse av slaggernas innehåll av de sällsynta jordartsmetallerna lantan
och ytterbium. Dessa båda är positivt korrelerade men inte i samma omfattning för
slagger från olika regioner. Som exempel indikerar de två linjerna förhållande för
slaggerna från Rødbøl längs den högra linjen, respektive för de flesta andra längs den
vänstra brantare linjen.
Tabellförteckning
Tabell 1. Slagger som har valts ut för kemisk analys.
Tabell 2. Totalkemiska analyser av slagger. Den första delen av tabellen presenterar
halter av huvudelementen i viktsprocent medan andra delen presenterar halter av
spårelement i mg/kg. Analyserna är genomförda av ALS Scandinavia AB, analys nr
L0905011 och L0905012. Allt järn är ursprungligen återgivet som Fe2O3 men även
omräknat till FeO i slutet av huvudtabellen.
42
UV Uppsala Rapport 2009:15. Geoarkeologisk undersökning
