Bergartsbestämning och geotermometri av stenar från en

UV UPPSALA RAPPORT 2008:06
GEOARKEOLOGISK UNDERSÖKNING
Bergartsbestämning och
geotermometri av stenar
från en skärvstenshög
Uppland, Tillinge socken, RAÄ 104 och 328
Daniel Andersson
G
A
L
Geoarkeologiskt Laboratorium
UV UPPSALA RAPPORT 2008:06
GEOARKEOLOGISK UNDERSÖKNING
Bergartsbestämning och
geotermometri av stenar från
en skärvstenshög
Uppland, Tillinge socken, RAÄ 104 och 328
Daniel Andersson
G
A
L
Geoarkeologiskt Laboratorium
Bergartsbestämning och geotermometri av stenar från en skärvstenshög
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
© 2008 Riksantikvarieämbetet
UV Uppsala Rapport 2008:06
ISSN 1654-7950
Utskrift Uppsala, 2008
Innehåll
Abstract ................................................................................................................. 6
Sammanfattning .................................................................................................... 7
Inledning................................................................................................................ 7
Metod och material................................................................................................ 8
Bergarters reaktioner vid upphettning ................................................................... 8
Enskilda mineral............................................................................................... 8
Generella reaktioner ........................................................................................ 9
Resultat ............................................................................................................... 10
Bergartsbeskrivning av skärvstenar från groparna......................................... 10
Sammanfattning........................................................................................ 11
Geotermomtriska analyser ............................................................................. 12
Slutsatser ............................................................................................................ 16
Referenser .......................................................................................................... 17
Administrativa uppgifter....................................................................................... 19
Figurer................................................................................................................. 20
Bergartsbestämning och geotermometri av stenar från en skärvstenshög
5
Abstract
By commission of Michel Guinard, SAU, Geoarchaeological Laboratory
(GAL), Department of Archaeological Excavations, National Heritage
Board, has examined rock material from the E18-excavations – Sagån,
close to Nibble (RAÄ 104 and RAÄ 328), Tillinge parish, Uppland.
The material derives from an archaeological excavation of three
different sites dated to late Bronze Age and is composed of fire-cracked
stones found in pits at these sites. However the use or function of these
pits is not yet fully understood. The examined material is in total six findboxes of fire-cracked stones with various size and composition.
The purpose of this study has been to assess the rock composition of
the finds from the different sites. This information will help the
commissioner to decide if the same rock types have been used at all three
sites and if these rocks can be found in the local glacial deposits.
In order to evaluate heating temperatures of the rocks, thin sections
were made of a number of samples and these were petrographically
studied under the microscope. This method enables us to decide the
metamorphic grade of some of the minerals and thereby get information
of which temperatures the rocks have been exposed to.
The analysed rock samples mirrors the expected composition of the
local moraine. The majority of the samples, possibly with the exception
of sample 22 which provenance is around 200 km northwest of Tillinge,
are thus ice transported material from the local country rock close by.
Since GAL has no knowledge of which site each analysed rock sample
comes from we cannot say if there is a relationship between rock type and
excavation site.
The analyses of the samples show that they have been exposed to
similar temperatures. All of them are probably from an ordinary hearth in
which the temperatures may reach 500-700°C.
6
UV Uppsala Rapport 2008:06. Geoarkeologisk undersökning
Sammanfattning
På uppdrag av Michel Guinard, SAU, har Geoarkeologiskt Laboratorium
(GAL), UV Uppsala, Riksantikvarieämbetet undersökt stenmaterial från
E18-utgrävningar – Sagån, i närheten av Nibble (RAÄ 104 och RAÄ
328), Tillinge socken, Uppland.
Materialet kommer från en arkeologisk slutundersökning av tre olika
platser daterade till yngre bronsålder och materialet består av skärvstenar
funna i gropar vid dessa tre platser. I vilken kontext dessa gropar hör
hemma och deras exakta användningsområde är inte känt. Materialet
består av ca 6 fyndbackar med skärvstenar av varierande storlek och
sammansättning.
Syftet med undersökningen har varit att utföra bergartsbeskrivningar
på prover från varje plats vilket kan hjälpa uppdragsgivaren att besvara
frågan om samma bergartstyper använts vid alla tre platserna och om
dessa bergarter förekommer naturligt i omgivningen. I syfte att uppskatta
upphettningstemperaturer (geotermometri) studerades ett antal prov i
tunnslip under mikroskop. Denna metod medför att man kan bedöma
omvandlingsgraden hos en del av de ingående mineralen och därmed få
en uppfattning om vilka temperaturer de varit utsatta för.
De analyserade stenproverna speglar väl den förväntade
sammansättningen hos den lokala moränen. Merparten av materialet,
möjligen med undantag av Prov 22 vars källområde är beläget ca 20 mil
nordväst om Tillinge, är alltså transporterat av isen från urbergsområden i
närheten.
Då det inte är känt av GAL från vilken plats respektive prov hämtats
kan vi inte bedöma om det finns något samband mellan bergartstyp och
de tre platserna.
De geotermiska analyserna av proverna visar en relativ likartad
temperaturpåverkan. Samtliga prover har troligen sitt ursprung i en
”vanlig” härd, i vilken temperaturen kan gå upp till ca 500-700°C.
Inledning
På uppdrag av Michel Guinard, SAU, har Geoarkeologiskt Laboratorium
(UV Uppsala), Riksantikvarieämbetet undersökt stenmaterial från E18utgrävningar – Sagån, i närheten av Nibble (RAÄ 104 och RAÄ 328),
Tillinge socken, Uppland.
Materialet kommer från en arkeologisk slutundersökning av tre olika
platser daterade till yngre bronsålder. Materialet består av skärvstenar
funna i gropar vid tre olika platser. I vilken kontext dessa gropar hör
hemma och deras exakta användningsområde är inte känt. Materialet
består av ca 6 fyndbackar med skärvstenar av varierande storlek och
sammansättning.
Syftet med undersökningen har varit att utföra bergartsbeskrivningar
på ett relevant antal prover från varje plats. Denna information kan hjälpa
uppdragsgivaren att besvara frågan om samma bergartstyper använts vid
alla tre platserna och om dessa bergarter förekommer naturligt i
omgivningen. I syfte att kunna uppskatta upphettningstemperaturer
(geotermometri) och därmed uppnå en bättre karakterisering av materialet
Bergartsbestämning och geotermometri av stenar från en skärvstenshög
7
valdes ett antal prov ut för vidare analys. Genom att studera bergartsprov
i tunnslip under mikroskop kan man bedöma omvandlingsgraden hos en
del av de ingående mineralen och därmed få en uppfattning om vilka
temperaturer de varit utsatta för.
Metod och material
Uppdragsgivaren valde själv ut 25 stenprov från groparna från de tre
olika platserna. Vilka gropar respektive prov hämtats ur angavs ej. För att
en relevant bergartsbeskrivning skulle kunna utföras tvättades och i vissa
fall delades proverna så att en färsk ovittrad yta kunde studeras. Vid
bedömning av de utvalda provernas proveniens har jämförelser gjorts
med en del av de referensprover vilka samlades in vid upprättande av
berggrundskartan Enköping SV (Stålhös, 1976), Enköping NV, Västerås
NO (Ripa & Kübler), och som nu finns sparade hos Sveriges geologiska
undersökningar.
Ur skärvstensmaterialet valdes dessutom sex andra stenar vars
mineralogiska sammansättning bedömdes vara mest lämpad för
geotermometriska analyser. Arbetsgången är som följer vid dessa
analyser: av bergartsproven tillverkas polerade tunnslip ca 30 μm tjocka.
Undersökning i polarisationsmikroskop utförs för att bestämma biotitens
omvandling. I samband därmed beaktas även eventuell förekomst av
radioaktiva gårdar, samt av eventuella omvandlingsprodukter såsom
klorit. Granskning av slipproven i reflekterat planpolariserat ljus ger
upplysning om vilka opakmineral som förekommer samt om dessa är
omvandlade (oxiderade) eller ej.
Bergarters reaktioner vid upphettning
Bergarter består oftast av olika mineral vilka reagerar på olika sätt om de
blir upphettade. Man bör dock ta hänsyn till att flera mineral t ex biotit
och amfibol kan ha varierande sammansättning och således även något
olika omvandlingstemperaturer. Nedanstående sammanställning upptar
de mineral och processer som använts i föreliggande arbete. Som generell
referens för temperaturbestämningen (främst biotitens omvandling)
används resultaten från den vitrifierade vallen på Broborg (Kresten, Kero
& Chyssler 1993; Kresten 1997a, b). Temperaturbedömningarna torde
vara korrekta inom ±50°C.
Enskilda mineral
Biotit, svart glimmer, är vanlig i t ex graniter, gnejser och skiffrar. Vid
upphettning till temperaturer mellan 400 och 600ºC oxideras biotiten
(Smykatz-Kloss 1974). Glimmer från gnejsgraniten vid Broborg, HusbyLånghundra sn, Uppland, oxideras vid 500ºC (Hjärthner-Holdar &
Kresten 1996; Kresten 1997a, b) vilket ger sig till känna i en mässingseller guldgul färg hos glimmern. Detta kan redan i fält användas för att
uppskatta upphettningstemperaturen. I tunnslip blir biotiten som i
opåverkat tillstånd är brun till grönbrun och transparent nästan svart och
8
UV Uppsala Rapport 2008:06. Geoarkeologisk undersökning
ogenomskinlig (jfr Kresten 1998). Vid upphettning till omkring 1000ºC
smälter biotiten till ett i tunnslipet mörkbrunt eller nästan svart glas.
Naturlig omvandling av biotit genom lösningar, eller genom vittring,
resulterar i bildning av kloritmineral vilka omvandlas vid upphettning till
temperaturer mellan 500 och 850ºC, beroende på sammansättning och
struktur (Smykatz-Kloss 1974). Eftersom kloriten således är mera stabil
än biotit är det viktigt att skilja mellan dessa vilket kan vara vanskligt när
det rör sig om termiskt omvandlade faser.
Muskovit, vit glimmer, är termiskt stabil till temperaturer på omkring
1000ºC (Smykatz-Kloss 1974).
Magnetit, Fe3O4, förekommer i flertalet bergarter, om än oftast i små
mängder. Vid upphettning till temperaturer mellan 275 och 450ºC bildas
maghemit (γ-Fe2O3). Fortsatt upphettning leder till bildning av hämatit
(α-Fe2O3) i temperaturintervallet 480-700ºC (Mackenzie & Berggren
1970; Smykatz-Kloss 1974). Dessa reaktioner förutsätter en oxiderande
atmosfär; under reducerande betingelser uteblir de.
Magnetit kan även nybildas, t ex vid omvandling av biotit, såväl
genom lågtermala processer eller vittring (under bildning av klorit,
vermikulit) som genom biotitens termiska oxidation (se ovan). Dessa
olika processer kan dock vanligen lätt särskiljas vid mikroskopering av
provet.
Svavelkis (pyrit), FeS2, oxideras vid upphettning i luft till 450-500ºC
till järnoxid Fe2O3 och svaveldioxid SO2 (Bollin 1970). Smykatz-Kloss
(1974) redovisar tre oxidationsreaktioner inom intervallet 468-570ºC.
Liknande gäller för magnetkis, FeS1-x som oxideras delvis vid 490ºC,
fullständig vid 570ºC (Smykatz-Kloss 1974).
Generella reaktioner
Radioaktiva (även: pleokroitiska) gårdar bildas i olika värdmineral runt
inneslutningar av radioaktiva mineral. Gårdarna bildas genom den
radioaktiva strålningen, främst α- men även β-strålning. Gårdarna
utmärker sig genom mörkfärgning av värdmineralet runt inneslutningen.
Är denna liten bildas det sfäriska gårdar; större korn har gårdar med
samma form som inneslutningen. Radierna är oftast 30-40 μm och direkt
relaterade till de emitterade α-partiklarnas energinivåer (dvs från uranresp. toriumsönderfallsserien). Mörkfärgningens intensitet är
proportionell till inneslutningens radioaktivitet samt exponeringstiden
(vanligen = bergartens ålder) och således har ett flertal försök gjorts att
använda gårdarna för åldersbestämning av bergarter (Henderson 1934;
Deutsch m fl 1956) med något ojämna och alltid enbart approximativa
resultat.
Värdmineralen kan vara biotit, klorit, hornblände, kordierit, turmalin,
flusspat m fl. Vanliga radioaktiva mineral är rutil, titanit, zirkon, apatit,
monazit och epidotmineral. Radioaktiva gårdar runt zirkon eller apatit i
värdmineralet biotit är vanligt förekommande i flertalet bergarter. Man
bör dock hålla i minnet att vissa av dessa mineral inte nödvändigtvis
innehåller radioaktiva grundämnen.
Vid upphettning inträder en blekning av de radioaktiva gårdarna (jfr
Kresten 1998, Fig. 4). Tyvärr tycks endast få kvantitativa mätvärden
Bergartsbestämning och geotermometri av stenar från en skärvstenshög
9
föreligga: t ex rapporterar Mügge (1907) att gårdarna i kordierit är näst
intill helt blekta efter upphettning till 350-380ºC under 1 timme.
Erfarenheter från vallsnittet på Broborg tyder på att gårdarna i biotit
försvinner vid upphettning till ca 450ºC.
Resultat
Bergartsbeskrivning av skärvstenar från groparna
Prov 1
Svagt förskiffrad grå finkornig strökornsförande (strökorn 1-5 mm)
tonalit. Plagioklas rödaktig i vittrad yta medan grönaktig i färskt brott,
troligen kloritomvandlad.
Prov 2
Massiv svart-vit medelkornig tonalit, tydligt värmepåverkad.
Prov 3
Massiv röd medelkornig granit.
Prov 4
Massiv svart mycket finkornig bergart med glimmer>kvarts>ljusa
fältspater. Troligen en ursprunglig silt-sandsten.
Prov 5
Grå finkornig folierad bergart med utvalsade strökorn av kvarts och ljusa
fältspater.
Prov 6
Grovkornig vit pegmatit där kalifältspat dominerar över kvarts och biotit.
Prov 7
Gråröd finkornig folierad bergart med ryolitisk sammansättning.
Prov 8
Ljusgrå porfyr där mellanmassan består av mycket finkornig kvarts och
biotit med strökorn av plagioklas.
Prov 9
Massiv ljusgrå medel-grovkornig granodiorit.
Prov 10
Massiv svart mycket finkornig bergart bestående av kvarts och biotit,
troligen en ursprunglig silt-sandsten.
Prov 11
Massiv ljusgrå grovt medelkornig tonalit, troligen kloritomvandlad.
Prov 12
Massiv röd medel-grovkornig tonalit. Kraftigt värmepåverkad och
merparten av de mörka mineralen verkar oxiderade till en rödaktig färg.
Prov 13
Något bandad sprickfyllnadsbergart. Ena sidan av stenen består av ett tunt
poröst nätformat skikt av kvarts. Merparten av stenen är mycket finkornig
och består av biotit och kvarts.
10
UV Uppsala Rapport 2008:06. Geoarkeologisk undersökning
Prov 14
Massiv svart-vit finkornig strökornsförande (strökorn av kvarts och
plagioklas, 2-5 mm) tonalit.
Prov 15
Massiv svart-vit medelkornig tonalit.
Prov 16
Gråblå porfyr med mellanmassa av mycket finkornig kvarts och biotit
medan strökornen utgörs av kloritomvandlade plagioklaskorn och kvarts,
1-5 mm stora.
Prov 17
Grovkornig vit pegmatit där kalifältspat dominerar över kvarts och biotit.
Prov 18
Massiv ljusgrå fint medelkornig tonalit.
Prov 19
Grovkornig rosa pegmatit där kalifältspaten dominerar medan kvarts och
biotit förekommer underordnat.
Prov 20
Massiv grågrön mycket finkornig andesit med plagioklas ojämnt fördelad
i stråk och isolerade strökorn.
Prov 21
Svagt bandad ojämnkornig, mycket finkornig-medelkornig svart-vit
tonalit. Bandningen består av 1-3 cm tjocka band med varierande halt av
mörka respektive ljusa mineral. Glimmerrik och troligen kraftigt
värmepåverkad.
Prov 22
Slirig mörkgrå finkornig ignimbrit med utvalsade strökorn (1-3 mm) av
kvarts och ljusa fältspater.
Prov 23
Massiv ljusröd medelkornig granodiorit.
Prov 24
Massiv rödsvart medelkornig tonalit, kraftigt värmepåverkad.
Prov 25
Grå folierad bergart med mycket finkornig mellanmassa vilken
domineras av kvarts, sliror av biotit och hornblände och strökorn, 1-8
mm, av plagioklas och kvarts.
Sammanfattning
Grå hornbländeförande gnejsgraniter med tonalitiskt eller undantagsvis
granodioritisk sammansättning dominerar norra och mellersta delarna av
kartbladet ”Berggrundskarta Enköping SV” (Stålhös, 1976). Tillinge
socken är beläget i de centrala delarna av detta kartblad och ett flertal av
de undersökta stenproverna kan därför direkt hänföras till den lokala
berggrunden. Prov 1, 2, 9, 11, 12, 14, 15, 18, 21, 23 och 24 har alla en
mineralogisk sammansättning och kornstorleksfördelning vilken
Bergartsbestämning och geotermometri av stenar från en skärvstenshög
11
överensstämmer med dessa gnejsgraniter. Ett fåtal kilometer nordväst om
Tillinge förekommer ett mindre massiv av granitoider vars
sammansättning varierar mellan granitisk och granodioritisk. Dessa
bergarter är ställvis ögonförande men normalt jämnkorniga. Två mindre
områden med pegmatiter uppträder insprängt i detta massiv. Prov 3, 6,
13, 17 och 19 är mest sannolikt istransporterat material från detta område.
Prov 4 och 10 är bergarter av sedimentärt ursprung vilka förekommer i
fast klyft på ett flertal ställen norr om undersökningsområdet. Dessa prov
härrör troligen också från relativt korttransporterat moränmaterial.
Bergarter av vulkaniskt ursprung förekommer norr om Tillinge endast på
ett ställe inom det aktuella kartbladet och det är uppe i det nordvästra
hörnet i trakten av Sevalla kyrka. Detta område med leptit har tolkats vara
en utlöpare till det stora leptit-kalkstensområdet i Salatrakten. Porfyriska
bergarter av varierande sammansättning förekommer inom detta område
(Ripa m fl, 2002) och skulle kunna utgöra källområdet till Prov 8, 16 och
20. Prov 25 är troligen en metaryolit vilken härstammar från det större
massiv med denna typ av bergart som finns runt Ransta och tillhör leptitkalkstensområdet i Salatrakten. Alternativt är det en granitporfyr, en
bergart vilken om än massformig också finns beskriven från detta
kartblad. Prov 5 och 7 är troligen omkristalliserade grövre bergarter vilka
utsatts för relativt stor deformation. Dessa torde inte heller vara allt för
långtransporterade. Ignimbriter är vulkaniska bergarter där det ingående
materialet avsatts ur heta askrika gasmoln. Ignimbriter, eller sliriga
porfyrer som de även benämnts (Hjelmqvist, 1966) förekommer ställvis
frekvent bland de vulkaniska bergarter i Dalarna vilka brukar benämnas
Dalaporfyrer. Prov 22 utgör en möjlig kandidat till denna bergartstyp och
skulle i så fall härstamma från Dalarna.
Geotermomtriska analyser
Prov SAG 102105
Bergarten är en medelkornig grå tonalit som består av kvarts, biotit,
muskovit, sericitiserad plagioklas och amfibol. Accessoriska mineral är
zirkon, apatit, epidot, titanit och pyrit. Biotiten ser endast något anfrätt ut
och har inte varit utsatt för temperaturer över 450°C (Fig. 1). Zirkoner
inneslutna i biotitet uppvisar radioaktiva gårdar. Enstaka pyritkorn
förekommer vilka delvis är oxiderade.
Prov SAG 3066
Förskiffrad finkornig till fint medelkornig bergart, troligen av sedimentärt
ursprung vilken domineras av kvarts och glimmer i huvudsak muskovit.
Kraftigt sericitiserad plagioklas och kalifältspat förekommer underordnat
medan accessoriska mineral är zirkon, apatit, pyrit och hämatit. Stora
mängder av järnoxid tyder på att biotiten är helt omvandlad (Fig. 2).
Radioaktiva gårdar saknas runt zirkon och apatit och är troligen
bortblekta. Upphettningstemperaturen uppskattas ha varit i intervallet
550-600°C.
12
UV Uppsala Rapport 2008:06. Geoarkeologisk undersökning
Bi
Bi
Zr
Figur 1. Prov SAG 102105, relativt opåverkad biotit (Bi) med radioaktiva gårdar ( röd
pil) runt zirkon (Zr). Upphettningstemperatur uppskattas till under 450°C.
Genomfallande, planpolariserat ljus.
Figur 2. Prov SAG 3066, Järnoxider, svarta områden, tyder på fullständig omvandling av
biotiten. Bergarten domineras av kvarts och muskovit. Upphettningstemperatur
uppskattas till mellan 550 och 600°C. Genomfallande, planpolariserat ljus.
Bergartsbestämning och geotermometri av stenar från en skärvstenshög
13
Figur 3. Prov SAG 889, något påverkad biotit med en del radioaktiva gårdar runt apatit.
Upphettningstemperatur uppskattas till mellan 500 och 550°C. Genomfallande,
planpolariserat ljus.
Figur 4. Prov SAG 16036, kraftigt omvandlad granitoid vars upphettningstemperatur
uppskattas till mellan 500 och 600°C. Genomfallande, planpolariserat ljus.
14
UV Uppsala Rapport 2008:06. Geoarkeologisk undersökning
Figur 5. Prov SAG 16096, relativt opåverkad biotit med radioaktiva gårdar runt zirkon.
Genomfallande, planpolariserat ljus. Upphettningstemperatur uppskattas till under
450°C.
Figur 6. Prov SAG 16108, relativt opåverkad kloritomvandlad biotit med en del
radioaktiva gårdar runt apatit. Upphettningstemperatur uppskattas till mellan 500 och
550°C. Genomfallande, planpolariserat ljus
Bergartsbestämning och geotermometri av stenar från en skärvstenshög
15
Prov SAG 889
Massiv ojämnkornig, medel- till grovkornig, grå tonalit med kvarts,
biotit, amfibol och sericitiserad plagioklas som dominerande mineral.
Epidot, mikroklin, muskovit, kalcit, zirkon, apatit och titanit förekommer
accessoriskt. Biotiten är temperaturpåverkad vilket visar sig genom
begynnande oxidation av mineralet längs ytterkanten och sprickor (Fig.
3). Bergarten är väldigt fattig på opakmineral vilka består av delvis
oxiderad pyrit. Upphettningstemperaturen uppskattas ha varit i intervallet
500-550°C.
Prov SAG 16036
Kraftigt omvandlad ojämnkornig, medel- till grovkornig, rödgrå
granitoid. Kvarts, glimmrar (biotit, muskovit och klorit) tillsammans med
kraftigt sericitiserade fältspater vars ursprung ej går att fastslå dominerar
bergarten. Delvis oxiderad pyrit förekommer relativt frekvent. Den biotit
vilken inte är kloritomvandlad ger ett relativt opåverkat intryck och en
upphettningstemperaturen mellan 500-600°C anses rimlig (Fig. 4).
Prov SAG 16096
Massiv medelkornig grå granodiorit med kvarts, biotit, kalifältspat,
plagioklas och amfibol. Bergarten är delvis sericitiserad och
kloritomvandlad. Apatit, zirkon, titanit och kalcit förekommer
accessoriskt. Opaka mineral förekommer sparsamt och består av pyroxen.
Biotiten ser endast något anfrätt ut och har inte varit utsatt för
temperaturer över 450°C (Fig. 5). Zirkon och apatit inneslutna i biotitet
uppvisar radioaktiva gårdar.
Prov SAG 16108
Massiv medelkornig rödgrå granitoid med kvarts, biotit/klorit, muskovit,
amfibol och kraftigt sericitiserade fältspater. Apatit, titanit och kalcit
förekommer accessoriskt. Biotiten är delvis värmepåverkad (Fig. 6). En
del pyritkorn är fullständigt oxiderade medan radioaktiva gårdar
uppträder runt apatit. Upphettningstemperaturen uppskattas ha varit i
intervallet 500-550°C.
Slutsatser
Sammanfattningsvis kan man konstatera att de analyserade stenproverna
väl speglar den förväntade sammansättningen hos den lokala moränen.
Då inga bergartsanalyser gjorts av ett representativt prov av den lokala
moränen på plats bygger detta antagande, som diskuterats ovan, på
studier av berggrundskartorna. Merparten av materialet, möjligen med
undantag av Prov 22 vars källområde är beläget ca 20 mil nordväst om
Tillinge, är alltså transporterat av isen från urbergsområden i närheten.
Då det inte är känt av GAL från vilken plats respektive prov hämtats
kan vi inte bedöma om det finns något samband mellan bergartstyp och
de tre platserna.
De geotermiska analyserna av proverna visar en relativ likartad
temperaturpåverkan. Samtliga prover har troligen sitt ursprung i en
”vanlig” härd, i vilken temperaturen kan gå upp till ca 500-700°C. Man
bör dock komma ihåg att det även inom en och samma härd kan
16
UV Uppsala Rapport 2008:06. Geoarkeologisk undersökning
förekomma stenar som utsatts för upphettning i olika utsträckning,
beroende på deras placering inom själva anläggningen – mitt i härden,
eller i kanten av denna. Exponeringstiden dvs. hur länge stenen legat i
härden och blivit utsatt för värme är också en faktor som påverkar
bergarten. De prov vilka inte varit utsatta för temperaturer över 450°C
kan mycket väl legat i utkanten av en härd eller endast legat där en
kortare period.
Referenser
Bollin, E.M., 1970. Chalcogenides. - sid. 193-236 i R.C. Mackenzie
(utg.) Differential Thermal Analysis, Vol. 1, Fundamental Aspects.
Academic Press, London och New York.
Deutsch, S., Hirschberg, D. & Piciotto, E., 1956. Étude quantitative des
halos pléochroïques. - Application à l'estimanation de l'âge des roches
granitiques. - Bulletin de la Société Belge de Géologie LXV, 2, 267281.
Henderson, G.H., 1934. A new method of determining the age of certain
minerals. - Proceedings of the Royal Society London, A145, 591-598.
Hjelmqvist, S. 1966. Beskrivning till berggrundskarta över Kopparbergs
län
Hjärthner-Holdar, E. & Kresten, P., 1996. Thermometry of fire-cracked
and molten material. - Proceedings from the 6th Nordic Conference on
the Application of Scientific Methods in Archaeology, Esbjerg 1993,
57-65. Arkæologiska Rapporter nr. 1, 1996. Esbjerg Museum.
Kresten, P., 1997a. Skörbränd sten från Mörby och Hulje (E4 Syd).
Östergötland, Hogstad sn RAÄ 168, Mjölby sn RAÄ 234-236. Geoarkeologiskt Laboratorium, UV Uppsala, Analysrapport 1-1997.
Kresten, P., 1997b. Skörbränd sten från Sneden. Uppland, Litslena sn,
RAÄ 328. - Geoarkeologisk Laboratorium, UV Uppsala,
Analysrapport 2-1997.
Kresten, P., 1998. Geothermometry of archaeologic materials. Final
report of the research project ”Geothermometry”. –
Geoarchaeological Laboratory, Activity Report 1998.
Kresten, P. & Fagerlund, D., 1997. Fissionsspåranalys av upphettat
stenmaterial: Metodik, resultat och möjligheter. - Geoarkeologiskt
Laboratorium, UV Uppsala, Forskningssrapport R1-1997.
Kresten, P., Kero, L. & Chyssler, J., 1993. Geology of the vitrified hillfort Broborg in Uppland, Sweden. - Geologiska Föreningens i
Stockholm Förhandlingar 115, 13-24.
Mackenzie, R.C. & Berggren, G., 1970. Oxides and Hydroxides of
Higher-Valency Elements. - sid. 271-301 i R.C. Mackenzie (utg.)
Differential Thermal Analysis, Vol. 1, Fundamental Aspects.
Academic Press, London och New York.
Mügge, O., 1907: Radioaktivität als Ursache der pleochroitischen Höfe
des Cordierit. - Centralblatt für Mineralogie, Geologie und
Paläontologie 13, 397-399.
Ripa, M. & Persson, L. 2007. Berggrundskarta 11H Enköping NV, skala
1:50 000. Sveriges geologiska undersökningar K 84.
Bergartsbestämning och geotermometri av stenar från en skärvstenshög
17
Ripa, M. & Kübler, L. 2003. Berggrundskarta 11G Västerås NO, skala
1:50 000. Sveriges geologiska undersökningar Af 217.
Ripa, M., Kübler, L., Persson, L. & Göransson, M. 2002. Beskrivning till
berggrundskartan och bergkvalitetskartan 11G Västerås NO.
Smykatz-Kloss, W., 1974. Differential Thermal Analysis. Application
and Results in Mineralogy. - Minerals and Rocks 11. Springer-Verlag,
Berlin, Heidelberg, New York.
Stålhös, G., 1976. Beskrivning till berggrundskartan Enköping SV, SGU
Af VO: 118.
Wagner, G. & Van den Haute, P., 1992. Fission-Track Dating. - Kluwer
Academic Publishers, Dordrecht, Boston, London.
18
UV Uppsala Rapport 2008:06. Geoarkeologisk undersökning
Administrativa uppgifter
Riksantikvarieämbetets dnr: 424-00198-2008.
Riksantikvarieämbetets projektnummer: 10827.
Projektgrupp: Daniel Andersson och Lena Grandin.
Bergartsbestämning och geotermometri av stenar från en skärvstenshög
19
Figurer
Figur 1. Prov SAG 102105, relativt opåverkad biotit (Bi) med radioaktiva gårdar ( röd
pil) runt zirkon (Zr). Upphettningstemperatur uppskattas till under 450°C.
Genomfallande, planpolariserat ljus.
Figur 2. Prov SAG 3066, Järnoxider, svarta områden, tyder på fullständig omvandling av
biotiten. Bergarten domineras av kvarts och muskovit. Upphettningstemperatur
uppskattas till mellan 550 och 600°C. Genomfallande, planpolariserat ljus.
Figur 3. Prov SAG 889, något påverkad biotit med en del radioaktiva gårdar runt apatit.
Upphettningstemperatur uppskattas till mellan 500 och 550°C. Genomfallande,
planpolariserat ljus.
Figur 4. Prov SAG 16036, kraftigt omvandlad granitoid vars upphettningstemperatur
uppskattas till mellan 500 och 600°C. Genomfallande, planpolariserat ljus.
Figur 5. Prov SAG 16096, relativt opåverkad biotit med radioaktiva gårdar runt zirkon.
Genomfallande, planpolariserat ljus. Upphettningstemperatur uppskattas till under
450°C.
Figur 6. Prov SAG 16108, relativt opåverkad kloritomvandlad biotit med en del
radioaktiva gårdar runt apatit. Upphettningstemperatur uppskattas till mellan 500 och
550°C. Genomfallande, planpolariserat ljus
20
UV Uppsala Rapport 2008:06. Geoarkeologisk undersökning