Charakterystyka składu chemicznego i struktury zabytków metalowych z osady kultury łużyckiej w Grzybianach. The composition and structure of metal artefacts from the Lusatian culture

OSADA KULTURY PÓL POPIELNICOWYCHW GRZYBIANACH KOŁO LEGNICY

Legnica-Wrocław 2014

OSADA KULTURY PÓL POPIELNICOWYCHW GRZYBIANACH KOŁO LEGNICY

pod redakcją Tomasza Stolarczyka i Justyny Baron

Korekta językowa | ProofreadingAneta Małejki

Tłumaczenie | TranslationLidia Kwiatkowska, Piotr Gunia

Projekt i skład | Layout and settingDorota Bryja-Wiśniewska

Zdjęcie na okładce | Photo on the coverŁukasz Kapa

Druk | Printed byPrographic, Legnica

ISBN-13 978-83-88155-53-6

Wydawca | Publisher Muzeum Miedzi w Legnicy

Copyright by Muzeum Miedzi w Legnicy

Dofi nansowano ze środków Ministra Kultury i Dziedzictwa NarodowegoTh e publication has been fi nanced by the Ministry of Culture and National Heritage

SPIS TREŚCI

Wstęp | 7

Mirosław Masojć | Karina Apolinarska | Mirosław Furmanek | Małgorzata Malkiewicz | Daria Noskowiak | Adam Szynkiewicz | Leszek Żygadło Paleośrodowisko rejonu Grzybian i Jeziora Koskowickiego | 15

Paweł Rajski | Tomasz StolarczykPołożenie i kontekst osadniczy stanowiska Grzybiany 3 | 35

Krzysztof DemidziukBadania archeologiczne terenu Grzybian przed rokiem 1945 | 49

Tomasz StolarczykHistoria badań archeologicznych i stratygrafi a stanowiska Grzybiany 3 | 57

Tomasz ŻurCeramika naczyniowa z osady kultury łużyckiej w Grzybianach | 205

Katarzyna SielickaCeramika nienaczyniowa z osady kultury łużyckiej w Grzybianach, stan. 3 | 301

Tomasz StolarczykStemple ceramiczne – przedmioty magiczne czy narzędzia odlewników? | 313

Bernadeta Kufel-DiakowskaWyroby krzemienne z osady w Grzybianach, stan. 3, pow. legnicki | 323

Marcin Diakowski | Joanna ZychAnaliza archeozoologiczna materiału kostnego ze stanowiska Grzybiany | 335

Marcin DiakowskiPrzedmioty wykonane z kości i poroża. Badania technologiczne i analiza funkcji | 345

Ewa LisowskaWyroby kamienne z osady kultury łużyckiej w Grzybianach | 393

Piotr GuniaCharakterystyka cech petrografi cznych zabytków kamiennych z osady kultury łużyckiej w Grzybianach | 415

Agata SadySzczątki roślinne z osady w Grzybianach | 431

Katarzyna Sielicka

Zabytki metalowe z osady kultury łużyckiej w Grzybianach | 475

Tomasz StolarczykPracownia brązownicza z osady w Grzybianach – zagadnienia wstępne | 493

Aldona Garbacz-Klempka | Stanisław RzadkoszCharakterystyka składu chemicznego i struktury zabytków metalowych z osady kultury łużyckiej w Grzybianach | 507

Aldona Garbacz-Klempka | Stanisław RzadkoszAnaliza technologii odlewania z epoki brązu i wczesnej epoki żelaza na podstawie form odlewniczych z osady kultury łużyckiej w Grzybianach | 539

Justyna BaronGrudki bursztynu i paciorek szklany | 567

Agata HałuszkoPrzemoc na osadzie w Grzybianach: analiza antropologiczna materiału kostnego | 571

Justyna BaronChronologia i fazy zasiedlenia stanowiska | 585

Zakończenie | 599

Autorzy | 600

Charakterystyka składu chemicznego i struktury zabytków metalowychz osady kultury łużyckiej w Grzybianach

507

Aldona Garbacz-Klempka | Stanisław Rzadkosz

Wprowadzenie

Badania składu i struktury zabytków metalowych wyma-gają zastosowania szeregu specjalistycznych metod badaw-czych, które umożliwiają ich dokładną charakterystykę. Zna-jomość tworzyw i technologii wykonania zabytków ma istotne znaczenie, nie tylko dla badań historii rozwoju techniki (Pia-skowski 1957; Gedl 2004). Badania te mają szczególne znacze-nie w zakresie konserwacji i ochrony zabytków metalowych (Dillmann et al. 2013).

Metody badania składu chemicznego i struktury stopów historycznych wskazują na użycie nietypowych procedur, z uwagi na ich zabytkowy charakter i niemożność wykorzy-stania standardowej preparatyki (Scott 1991). Obiekty zabyt-kowe z osady w Grzybianach badano metodami nieniszczą-cymi lub mikroniszczącymi. W badaniach stosowano metody mikroskopii optycznej i skaningowej wraz z analizą składu chemicznego metodą fl uorescencji rentgenowskiej w makro- i mikroobszarach.

W badaniach makro- i mikroskopowych dokonano ana-lizy materiału pod względem budowy, struktury i techniki wykonania. Materiał metaliczny wskazuje, poza niewielkimi wyjątkami, na powszechne zastosowanie metody odlewni-czej oraz w poszczególnych przypadkach także metod prze-róbki plastycznej (klepanie) i obróbki cyzelerskiej (szlifo-wanie, polerowanie). Wyroby metalowe pokryte były dużą ilością produktów korozji, co niejednokrotnie utrudniało ich charakterystykę.

Badania defektoskopowe pozwoliły na zweryfi kowanie charakteru i zawartości tzw. gałek (nomenklatura przyjęta za zespołem badawczym z Centralnego Labolatorium dawnego IHKM PAN w Warszawie pod kierunkiem dr. inż. Z. Hensla; por. Gajewski 1982; Hensel 1982), które stanowią liczną grupę w zbiorze zabytków z Grzybian. Przy badaniu tzw. gałek po-twierdzono obecność grubej warstwy porowatego materiału o charakterze niemetalicznym, wewnątrz którego często był ukryty rdzeń metaliczny. Można założyć, że znaleziska te są przypadkowym skupiskiem warstw ziemnych (gliny i piasku), powstałych w sposób naturalny wokół zalegającego w nich materiału metalicznego. W czasie badań realizowanych przez Wydział Odlewnictwa AGH w Krakowie podjęto, przy zasto-sowaniu zarówno metod mechanicznych i chemicznych, pró-

bę odzyskania z gałek materiału metalowego. W ten sposób udało się wyodrębnić 12 zabytków.

Na podstawie wykonanych badań scharakteryzowano 52 zabytki metalowe, wyróżniając wśród nich poszczególne gru-py, w obrębie których pojedyncze przypadki będą szczegó-łowo rozpatrywane poniżej. Wśród zabytków wyróżniały się ozdoby oraz półprodukty, jak również odpady produkcyjne. W wielu przypadkach obserwowano wyraźne uszkodzenia mechaniczne i korozyjne.

Wyniki badań zestawiono względem zawartości składni-ków metalicznych, co uznano za istotny wskaźnik technolo-giczny. Analizy opracowano i przedstawiono w postaci foto-grafi i makro- i mikroskopowych, tabeli zbiorczej oraz wykre-sów. Ogółem w grupie badanych zabytków przeważały stopy miedzi, głównie brązy cynowe dwuskładnikowe typu Cu-Sn lub wieloskładnikowe Cu-Sn-Pb. Szczególny przypadek sta-nowiły brązy ołowiowe Cu-Pb i ołowiowo-cynowe Cu-Pb--Sn. W składzie i strukturze stopów zidentyfi kowano liczne zanieczyszczenia metaliczne i niemetaliczne. Zanieczyszcze-nia te związane są z wykorzystaniem rud polimetalicznych oraz ograniczeniami technologicznymi ówczesnych procesów metalurgicznych, które uniemożliwiały usuwanie pierwiast-ków niepożądanych. Pierwiastki te, zaliczane przez autorów do śladów metalurgicznych, to m.in.: antymon, arsen, nikiel, żelazo, cynk, srebro. Udział cyny i ołowiu, który jest znaczą-cy (przekracza 1%), można uznać za celowy dodatek stopowy, wprowadzany w celu poprawy właściwości technologicznych, użytkowych i estetycznych. Analizowane brązy różniły się za-wartością zanieczyszczeń, wpływających na jakość surowca, co pośrednio może wskazywać na ich różne pochodzenie lub odmiennie prowadzony proces technologiczny.

Badania zabytków metalowych realizowano w dwóch eta-pach. Pierwszy wiązał się z pracami prowadzonymi w ramach Centralnego Laboratorium Archeometrycznego Polskiej Aka-demii Nauk w Warszawie (Hensel 1982; Koziorowska, Hensel, b. r.), drugi etap podjęty został w latach 2013-2014 w ramach realizacji projektu pn. Grzybiany. Osada nadjeziorna z epoki brązu i epoki żelaza na Akademii Górniczo-Hutniczej w Kra-kowie. Wyniki analiz metaloznawczych w zasadniczym za-kresie się pokrywają, a występujące różnice mają związek

z metodyką przygotowania próbek i wykorzystaną techniką badawczą. Wyniki badań częściowo publikowano w kontek-ście archeologicznym (Hensel 1982; Bukowski 1982) i tech-nologicznym (Garbacz-Klempka et al. 2014; Rzadkosz et al., w druku).

Zawieszka zoomorfi cznaZawieszka zoomorfi czna (ryc. 1-4), z technologicznego

punktu widzenia, jest niewielkim odlewem precyzyjnym. Wy-konana została prawdopodobnie metodą wytapianych modeli w ceramicznej formie jednoczęściowej, gdyż nie są widoczne ślady podziału typowe dla form dzielonych. Na powierzchni zawieszki obecne są drobne wady odlewnicze, w postaci nie-równości powierzchni, powstałe zapewne w wyniku reakcji ciekłego stopu z wnęką formy i niedostatecznym odprowadze-niem gazów z wnętrza formy podczas zalewania. Widoczne są także fałdy odlewnicze – w dolnych partiach zawieszki oraz przy uchwycie, pozostałe po jego mocowaniu – związane ze skurczem stopu podczas krzepnięcia w formie odlewniczej. Obecność wad i niezgodności wymiarowych częściowo zosta-ła wyrównana przez późniejszą nieznaczną obróbkę wykań-czającą odlew: cyzelowanie i gładzenie.

Niejednoznaczna jest kwestia umiejscowienia elemen-tów układu wlewowego, choć prawdopodobnym wydaje się umieszczenie go w tylnej części zawieszki, tj. w partii „ogona”, która jest najlepiej dopracowaną częścią odlewu. Być może obróbka wykańczająca niwelowała w tym miejscu odcięcie układu wlewowego.

Badania składu chemicznego wykazały, iż zawieszka zoo-morfi czna wykonana została z brązu cynowego typu Cu-Sn z dodatkiem ołowiu oraz znacznym udziałem żelaza, antymo-nu, niklu i arsenu. Skład chemiczny był bardzo różnorodny, co oznacza, że stop charakteryzował się dużą niejednorodnością chemiczną: średni skład ustalono na podstawie 30 pomiarów, dokonanych w wielu partiach odlewu. I tak przyjęto, że za-wartość miedzi wynosi 84,6%, cyny 8,3%, ołowiu 1,3% i in. (tabela 1).

Zapinka brązowaZapinka brązowa (ryc. 5-8) wyróżnia się, spośród innych

badanych zabytków metalowych z Grzybian, szczególną czy-stością składu chemicznego. Ze względu na zawartość skład-ników stopowych reprezentuje typowy stop dwuskładnikowy Cu-Sn, z relatywnie niewielką ilością zanieczyszczeń, wśród

Ryc. 1. Zawieszka zoomorfi czna (nr inw. 300/78), fragment Fig. 1. Zoomorphic pendant (inv. no.300/78), fragment

Ryc. 3. Zawieszka zoomorfi czna (nr inw. 300/78), fragment Fig. 3. Zoomorphic pendant (inv. no. 300/78), fragment

Ryc. 2. Zawieszka zoomorfi czna (nr inw. 300/78), fragment Fig. 2. Zoomorphic pendant (inv. no. 300/78), fragment

Ryc. 4. Zawieszka zoomorfi czna (nr inw. 300/78), fragmentFig. 4. Zoomorphic pendant (inv. no. 300/78), fragment

508 Charakterystyka składu chemicznego i struktury zabytków metalowych z osady kultury łużyckiej w Grzybianach | Aldona Garbacz-Klempka Stanisław Rzadkosz

których najwyższy udział miały arsen i ołów. Niska zawartość innych zanieczyszczeń, w tym antymonu i żelaza, wskazywać może na odmienne pochodzenie lub doskonalszą technolo-gię otrzymywania surowca. Średni skład chemiczny stopu wskazano w tabeli 1. W zakresie technik wytwarzania połą-czono tu technikę odlewniczą i techniki obróbki plastycznej. Ogólny stan zachowania zapinki jest dobry, powierzchnię zewnętrzną pokrywa ochronna patyna. Pozostałość żela-znego fragmentu na końcu zapinki wskazuje zapewne na brakujące zapięcie szpili.

Zawieszka cynowaOkrągła zawieszka cynowa (ryc. 9-12) została wykonana

techniką odlewniczą, na co wskazują m.in. widoczne niedo-skonałości odlewnicze, które nie zostały usunięte na etapie obróbki plastycznej. Zawieszka ta jest odlewem precyzyjnym z widocznymi zdobieniami. Prawdopodobnie wykonana zo-stała w formie stałej, dwuczęściowej, co tłumaczy obecność tzw. zalewek na płaszczyźnie podziału. Zawieszka została od-lana z cyny (ok. 99% Sn), bez dodatków stopowych i z niewiel-ką ilością zanieczyszczeń (tabela 1). Widoczne są uszkodzenia mechaniczne tworzywa.

SzpileObecność brązów cynowych wykazano w wielu badanych

zabytkach. Szczególną grupę reprezentowały tu szpile i ich fragmenty, głównie główki od szpil, badane w ilości siedmiu egzemplarzy.

Szpile ozdobne stanowią odrębną, liczną grupę badanych zabytków metalowych. Część szpil pokryta była porowatą mieszaniną gliny i piasku, twardą i kruchą. Fragmenty szpil, zidentyfi kowanych na podstawie rentgenowskich badań de-fektoskopowych, znaleziono w tzw. gałkach i włączono do zbioru szpil.

Na tle grupy wyróżnia się szpila z wrzecionowatą głów-ką (ryc. 13-16). Jest to ozdoba brązowa odlewana, określona w publikacji jako brązowa szpila tarczowata z motywem pół-księżyca (Bukowski 1982, 14, ryc. 1). Na powierzchni szpili widoczne są liczne produkty korozji i uszkodzenia mecha-niczne. W wyniku obserwacji przełomu miejsca pęknięcia końcówki ozdoby można uznać, iż efekt półksiężyca powstał w wyniku zniszczenia górnego elementu, będącego cienkim kółkiem (por. ryc. 16). W zakresie składu chemicznego, szpi-la reprezentuje brąz cynowo-ołowiowy Cu-Sn-Pb, przy czym stężenie miedzi wynosi 85,8%, cyny 9,4% i ołowiu 2,8%. Za-

Ryc. 5. Zapinka brązowa (nr inw. 1/72)Fig. 5. Bronze fi bula (inv. no.1/72)

Ryc. 7. Zapinka brązowa (nr inw. 1/72)Fig. 7. Bronze fi bula (inv. no. 1/72)



Aldona Garbacz-Klempka Stanisław Rzadkosz | Charakterystyka składu chemicznego i struktury zabytków metalowych z osady kultury łużyckiej w Grzybianach 509

wartość ołowiu w stopie nie jest duża, niemniej wskazuje na intencjonalny dodatek, a nie dodatek przypadkowy lub zanie-czyszczenie (tabela 1). Zawartość innych pierwiastków, ma-jących charakter zanieczyszczeń, a równocześnie śladów me-talurgicznych, takich jak arsen, antymon czy żelazo, pozwala przypisać badaną szpilę do grupy zabytków wykonanych z do-skonalszych stopów.

Interesująca w grupie zdobionych szpil, zachowana jedy-nie częściowo jest szpila z stożkowatą główką (ryc. 17-18). Jej zdobiona główka, podobnie jak całość szpili, wykonana została techniką odlewniczą, a następnie obrobiona plastycz-nie. Wspomniana przez Gajewskiego (Gajewski 1982, 151, ryc. 11), który zauważa na niej ślady cięcia i zginania. Szpila odlana została ze stopu dwuskładnikowego typu Cu-Sn i nie zawiera oprócz cyny (ok.11% Sn) innych składników stopo-wych. Spośród domieszek największa jest ilość ołowiu (0,6% Pb), którą przy tej zawartości trudno jest uznać za celowy składnik stopowy. Ilość pozostałych zanieczyszczeń jest nie-wielka (tabela 1).

Szpila z dwustożkowatą główką niezdobioną (ryc. 19-20) wykonana została prawdopodobnie jak inne szpile techniką odlewniczą z brązu cynowego z wysoką zawartością miedzi (ok. 92% Cu) przy niskiej zawartości cyny (ok. 5% Sn) oraz

znacznym udziale antymonu (1% Sb) i arsenu (tabela 1). Skład chemiczny stopu jest przyczyną kruchości materiału i wynika-jącego stąd złego stanu zachowania obiektu, który nosi ślady napraw konserwatorskich.

Szpila z profi lowaną główką (ryc. 21-22) wykonana została z brązu cynowego o dużej czystości stopu, techniką odlewni-czą, z późniejszą obróbką plastyczną. Zawartość miedzi wy-nosi 88% Cu, cyny 10%, przy bardzo niewielkiej ilości zanie-czyszczeń Sb i As (tabela 1).

Do grupy szpil zaliczono także dwa inne zabytki, które zachowały się fragmentarycznie. Pierwszy z nich (ryc. 23-24) wykonany został techniką odlewniczą i dopracowany na drodze obróbki plastycznej. W składzie chemicznym szpili zidentyfi kowano miedź (78,7%), cynę (14,2%) i ołów (2,4%), a także znaczne ilości zanieczyszczeń takich jak: żelazo, anty-mon, arsen i nikiel (tabela 1). Druga ze szpil (ryc. 25-26) cha-rakteryzuje się przekrojem kwadratowym. Wykonana została z brązu dwuskładnikowego, typu Cu-Sn, z istotną zawartością domieszek: ołowiu, antymonu i arsenu (tabela 1).

Szpila z dwustożkową główką (ryc. 27-32) oczyszczona zo-stała z przylegających do niej twardych i kruchych składników mineralnych związanych wtórnie, interpretowanych począt-kowo jako pozostałości formy odlewniczej. Po wykonaniu ba-

Ryc. 9. Zawieszka cynowa (nr inw. W/26/2010)Fig. 9. Tin pendant (inv. no. W/26/2010)





Ryc. 13. Szpila z wrzecionowatą główką (nr inw. 30/72)Fig. 13. Pin with spindle head (inv. no. 30/72)

Ryc. 17. Szpila ze stożkowatą główką (nr inw. 500/78; CL6201) Fig. 17. Pin with cone head (inv. no. 500/78; CL6201)

Ryc. 15. Szpila z wrzecionowatą główką (nr inw. 30/72)Fig. 15. Pin with spindle head (inv. no.30/72)

Ryc. 19. Szpila z dwustożkowatą główką (nr inw. W/25/2010) Fig. 19. Pin with two-cone head (inv. no. W/25/2010)


Ryc. 18. Szpila ze stożkowatą główką (nr. inw. 500/78; CL6201)Fig. 18. Pin with cone head (inv. no. 500/78; CL6201)


Ryc. 20. Szpila z dwustożkowatą główką (nr inw. W/25/2010)Fig. 20. Pin with two-cone head (inv. no. W/25/2010)


Ryc. 21. Szpila z profi lowaną główką (nr inw. W/24/2010)Fig. 21. Hemispherical head pin (inv. no. W/24/2010)

Ryc. 23. Fragment szpili (nr inw. 40/79)Fig. 23. Pin fragment (inv. no. 40/79)

Ryc. 22. Szpila z profi lowaną główką (nr inw. W/24/2010)Fig. 22. Hemispherical head pin (inv. no. W/24/2010)



Ryc. 27. Szpila z dwustożkowatą główką (nr inw. 294/79) Fig. 27. Pin with two-cone head (inv. no. 294/79)


Ryc. 28. Szpila z dwustożkowatą główką (nr inw. 294/79), obraz ra-dioskopowy | Fig. 28. Pin with two-cone head (inv. no. 294/79), X-ray picture


Ryc. 33. Szpila lub szydło (nr inw. 279/79)Fig. 33. Pin or awl (inv. no. 294/79)


Ryc. 34. Szpila lub szydło (nr inw. 279/79), obraz radioskopowy Fig. 34. Pin or awl (inv. no. 279/79), X-ray picture









Ryc. 38. Szpila lub szydło (nr inw. 83/77), obraz radioskopowy Fig. 38. Pin or awl (inv. no. 83/77), X-ray picture


Ryc. 41. Szpila lub szydło (nr inw. 38/77), obraz radioskopowyFig. 41. Pin or awl (inv. no. 38/77), X-ray picture


Ryc. 42. Szpila lub szydło (nr inw. 38/77)Fig. 42 Pin or awl (inv. no. 38/77)



dań chemicznych i defektoskopowych składniki te usunięto, a odsłonięte powierzchnie metalowe poddano obserwacjom i badaniom składu chemicznego. Zidentyfi kowano stop jako brąz niskocynowy, zawierający ok. 91% miedzi, 5% cyny, 1% ołowiu oraz liczne zanieczyszczenia w tym żelazo i antymon (tabela 1).

Do kategorii szpil zaliczono także przedmioty do nich podobne, mogące spełniać zarówno funkcję szpil, jak rów-nież igieł lub szydeł. Ich kształt nie był dotąd w pełni czytel-ny, gdyż w całości lub w części znajdowały się w tzw. gałkach. Z powodu uszkodzeń mechanicznych nie zachowały się ich

zakończenia. Szpila bez główki lub szydło (ryc. 33-36) wyko-nana została z brązu (85% Cu, 8,5% Sn) o bardzo dużej ilości zanieczyszczeń, gdzie ich zwartość (antymon, arsen, ołów) przekracza 1,5%, a nikiel wynosi 1% (tabela 1).

Kolejna szpila lub szydło (ryc. 37-40) była częściowo okle-jona składnikami mineralnymi. Badania defektoskopowe ujawniły brak główki. W składzie chemicznym wyróżniono głównie miedź (85% Cu) i cynę (9% Sn) oraz dodatki (tabela 1). Obydwa omówione zabytki były wzmiankowane przez Ga-jewskiego (Gajewski 1982, 153, ryc. 17).

Ryc. 49. Fragment szpili z główką stożkową (nr inw. 244/79), obraz radioskopowy | Fig. 49. Pin fragment with cone head, (inv. no. 244/79), X-ray picture

Ryc. 50. Fragment szpili z główką stożkową (nr inw. 244/79) Fig. 50. Pin fragment with cone head, (inv. no. 244/79)

Ryc. 45. Gałka (nr inw. 253/79)Fig. 45. Knob (inv. no. 253/79)

Ryc. 47. Fragment szpili z główką kulistą (nr inw. 253/79) Fig. 47. Pin fragment with round head (inv. no. 253/79)

Ryc. 46. Fragment szpili z główką okrągłą (nr inw. 253/79), obraz radioskopowy | Fig. 46. Pin fragment with round head (inv. no. 2533/79), X-ray picture

Ryc. 48. Fragment szpili z główką kulistą (nr inw. 253/79)Fig. 48. Pin fragment with round head (inv. no. 253/79)


Kolejna szpila lub szydło (ryc. 41-43), ukryte było w całości w konglomeracie materiałów niemetalicznych, o niejednolitej porowatej strukturze. W wyniku badań, obiekt ten przezna-czony został do rozkruszania i rozpuszczania, a następnie badany był jako tworzywo metaliczne. W składzie chemicz-nym wyróżniono miedź (74% Cu), cynę (19% Sn) i ołów (3% Pb) oraz żelazo, antymon, arsen i inne (tabela 1). Zwra-ca uwagę bardzo wysoka, na tle innych badanych zabytków, zawartość cyny.

Fragment szpili (ryc. 44) poddany badaniom składu che-micznego wykazał, iż odpowiada on stopowi Cu-Sn o zawar-tości miedzi około 84% i cyny 11% oraz ma podwyższoną obecność innych pierwiastków metalicznych jak ołów, anty-mon, arsen i nikiel (tabela 1).

Na końcu kategorii szpil, omawiane są główki szpil pozy-skane z tzw. gałek. Główka okrągła szpili (ryc. 45-48), ujaw-niona w badaniu defektoskopowym, poddana była rozdziele-niu od materiału gliniastego, z wykorzystaniem ultradźwię-ków, a następnie analizowana pod kątem składu chemicznego. W składzie wyróżniono miedź (82% Cu), cynę (12% Sn), ołów (3% Pb) oraz zanieczyszczenia (tabela 1).

Stożkowata główka szpili (ryc. 49-50) po oczyszczeniu poddana została analizie, która ujawniła, iż skład chemiczny

odpowiada brązowi cynowemu dwuskładnikowemu, typu Cu-Sn (88% Cu, 9% Sn) z niewielką ilością innych domieszek metalicznych (tabela 1).

BransoletyBransolety i ich fragmenty w grupie zabytków metalowych

z Grzybian, reprezentują różne techniki wykonania oraz czę-sto odmienne tworzywa.

Bransoleta o przekroju okrągłym, jednozwojowa, niezdo-biona (ryc. 51-52), wykonana została z brązu cynowego dwu-składnikowego, typu Cu-Sn, o zawartości miedzi 85%, cyny 13,5% oraz nieznacznej ilości innych składników, w tym np. ołowiu na poziomie 0,4% (tabela 1).

Bransoleta pusta w środku, wykonana z blachy zwinię-tej, niezdobiona (ryc. 53-54), zachowana jest w złym stanie z powodu uszkodzeń mechanicznych i zniszczeń korozyjnych. Wykonana została z brązu cynowego z dodatkiem ołowiu (75% Cu, 19% Sn, 1,5% Pb). W badanym tworzywie zidenty-fi kowano także dużą ilość innych pierwiastków metalicznych antymon, arsen i inne (tabela 1).

Analiza materiałowa fragmentu bransolety z haczykowa-tym zapięciem (ryc. 55-56) wskazuje, iż bransoleta wykonana została z brązu cynowego o składzie: Cu 85%, Sn 8,5%, Pb 1%

Ryc. 51. Bransoleta jednozwojowa o przekroju okrągłym (nr inw. 10/78) | Fig. 51. One-coil bracelet with circular cross-section (inv. no. 10/78)

Ryc. 53. Bransoleta (nr inw. 434/77)Fig. 53. Bracelet (inv. no. 434/77)

Ryc. 52. Bransoleta jednozwojowa o przekroju okrągłym (nr inw. 10/78) | Fig. 52. One-coil bracelet with circular cross-section (inv. no. 10/78)

Ryc. 54. Fragment bransolety (nr inw. 434/77)Fig. 54. Bracelet fragment (inv. no. 434/77)


z zanieczyszczeniami. Szczegółowy skład podano w tabeli 1.Interesująca jest, zachowana fragmentarycznie, bransoleta

skręcana z płaskiego pręta (ryc. 57-58). W badaniach składu chemicznego bransolety zidentyfi kowano tworzywo jako brąz cynowy typu Cu-Sn o zawartości miedzi 85%, cyny 8,5% oraz ołowiu 1%, a także innych pierwiastków (tabela 1).

Z cienkiej blachy wykonano też bransoletę zdobioną (ryc. 59-62), która została pozyskana z tzw. gałki. Skład chemiczny wskazuje na brąz cynowy z dodatkiem ołowiu (tabela 1).

Pozostałe przedmioty, które rozpatrywane są w rozdzia-le poświęconym bransoletom, stanowią w kategorii ozdób z Grzybian ciekawą grupę, także ze względu na różnorodność ich składu chemicznego, jak też możliwość powiązania ich kształtu i wymiarów z formami ceramicznymi występującymi na terenie pracowni. Zabytki nazywane w inwentarzu prętami i drutami mogą w istocie stanowić fragmenty niezdobionych bransolet lub naszyjników o przekroju okrągłym. Największą ilość miedzi zawierają dwa zabytki określone jako: pręt mie-dziany (nr inw. 10/71) oraz drut (nr inw. 312/79), które moż-na uznać za części ozdób. Fragment bransolety zachowany z pozostałościami formy i zażużleniami (ryc. 63-64) zawiera 97,21 % miedzi oraz nieznaczne ilości innych pierwiastków metalicznych, w tym największej srebra (0,9% Ag) i antymo-

nu (0,86% Sb), mniejszą zawartość arsenu i niklu (tabela 1). Na powierzchni oraz w badaniach makro- i mikrostruktury pręta zaobserwowano wiele zanieczyszczeń niemetalicznych. Na powierzchni bransolety zarejestrowano pozostałości przy-palonej formy glinianej (ryc. 63) oraz zażużlenia zarówno w strukturze jak i na powierzchni. Stały się one prawdopodob-ną przyczyną wady, uniemożliwiającej prawidłowe wykonanie ozdoby techniką odlewniczą. Na ryc. 64 widoczna jest ona jako zakrzepnięcie strugi metalu przed całkowitym wypełnie-niem formy odlewniczej.

Charakterystyczny jest fragment pręta – bransolety nie-zdobionej (ryc. 65-66), o przekroju okrągłym i widocznym przełomie. Bransoleta ma bardzo nietypowy, w grupie bada-nych zabytków, skład chemiczny, wskazujący na brąz ołowio-wy, typu Cu-Pb, a nawet szczególny przypadek brązu wielo-składnikowego. Stop ten przy niskiej, jak na zabytki brązowe, zawartości miedzi (54% Cu) charakteryzował się bardzo wy-sokim stężeniem ołowiu (32% Pb), a także bardzo dużą zawar-tością pozostałych dodatków, np. antymonu (6% Sb), arsenu (2,5% As), niklu (2,4%) i innych (tabela 1). Należy podkreślić, że stop ten nie zawierał cyny.

Postać pręta, być może fragment bransolety lub naszyjni-ka, ma też zabytek metalowy niezdobiony, o przekroju okrą-

Ryc. 55. Fragment bransolety z zapięciem (nr inw. 14/72) Fig. 55. Bracelet fragment with a clasp (inv. no. 14/72)

Ryc. 57. Fragment bransolety zdobionej (nr inw. 300/79)Fig. 57. Ornamented bracelet fragment (inv. no. 300/79)

Ryc. 56. Fragment bransolety z zapięciem (nr inw. 14/72) Fig. 56. Bracelet fragment with a clasp (inv. no. 14/72)

Ryc. 58. Fragment bransolety zdobionej (nr inw. 300/79) Fig. 58. Ornamented bracelet fragment (inv. no. 300/79)


Ryc. 59. Fragment bransolety zdobionej (nr inw. 107/80), obraz ra-dioskopowy | Fig. 59. Ornamented bracelet fragment (inv. no. 107/80), X-ray picture

Ryc. 61. Fragment bransolety zdobionej (nr inw. 107/80)Fig. 61. Ornamented bracelet fragment (inv. no. 107/80)

Ryc. 60. Fragment bransolety zdobionej (nr inw. 107/80), obraz ra-dioskopowy | Fig. 60. Ornamented bracelet fragment (inv. no. 107/80), X-ray picture

Ryc. 62. Fragment bransolety zdobionej (nr inw. 107/80) Fig. 62. Ornamented bracelet fragment (inv. no. 107/80)

Ryc. 63. Fragment bransolety (nr inw. 10/71) z widocznymi po-zostałościami formy glinianej | Fig. 63. Bracelet fragment with remnants of clay mould visible (inv. no. 10/71)

Ryc. 65. Fragment bransolety (nr inw. W/47/2010)Fig. 65. Bracelet fragment (inv. no. W/47/2010)

Ryc. 64. Fragment bransolety (nr inw. 10/71) z widocznymi zażuż-leniami | Fig. 64. Bracelet fragment with slag visible on the sur-face (inv. no. 10/71)

Ryc. 66. Fragment bransolety (nr inw. W/47/2010)Fig. 66. Bracelet fragment (inv. no. W/47/2010)


Ryc. 67. Fragment bransolety (nr inw. CL 6568)Fig. 67. Bracelet fragment (inv. no. CL6568)

Ryc. 69. Fragment bransolety niezdobionej (nr inw. W/22/2010) Fig. 69. Fragment of plain bracelet (inv. no. W/22/2010)

Ryc. 71. Drut brązowy (nr inw. 312/79)Fig. 71. Bronze wire (inv. no. 312/79)

Ryc. 73. Drut brązowy (nr inw. 312/79), mikrostruktura, 100xFig. 73. Bronze wire (inv. no. 312/79), microstructure, 100x

Ryc. 68. Fragment bransolety (nr inw. CL 6568)Fig. 68. Bracelet fragment (inv. no. CL6568)

Ryc. 70. Fragment bransolety niezdobionej (nr inw. W/22/2010)Fig. 70. Fragment of plain bracelet (inv. no. W/22/2010)

Ryc. 72. Drut brązowy, fragment (nr inw. 312/79)Fig. 72. Bronze wire, fragment (inv. no. 312/79)

Ryc. 74. Drut brązowy (nr inw. 312/79), mikrostruktura, 500x Fig. 74. Bronze wire (inv. no. 312/79), microstructure, 500x


głym (ryc. 67-68). Brąz, z którego został odlany, ma charakter brązu cynowego (80% Cu, 13% Sn) z dodatkami ołowiu (2% Pb) i antymonu (2,5% Sb) oraz innymi zanieczyszczeniami (tabela 1).

Do grupy bransolet zaliczono także cienki odlewany pręt (ryc. 69-70), być może zniszczony fragment lub półprodukt stosowany do wytworzenia bransolety. Wykonany został z nie-typowego brązu w badanej grupie - brązu trójskładnikowego, typu Cu-Pb-Sn. Zawartość miedzi w stopie wynosi 60%, oło-wiu 30% i cyny 10%. Pozostałe pierwiastki mają charakter za-nieczyszczeń (tabela 1).

Drut brązowy, o przekroju okrągłym, jest zniekształcony, na jego powierzchni widoczne są ubytki i uszkodzeniach me-chaniczne (ryc. 71-74). Drut ten zawierał większą ilość mie-dzi (94,31%), niż wspomniany powyżej fragment bransolety. Analiza nie wykazała obecności srebra, antymonu, arsenu, uwidoczniła jednakże wysokie stężenie innych pierwiastków, niemożliwych do ilościowej identyfi kacji, nie uwzględnionych w tabeli (tabela1). Struktura tworzywa odbiegała znacznie bu-dową od struktury dendrytycznej, gruboziarnistej. Zabytek charakteryzował się zatem na tle badanych nietypowym skła-dem i nietypową mikrostrukturą (ryc. 73-74).

Kółka odlewaneKółka odlewane stanowią grupę zabytków mających za-

pewne charakter ozdobny. Są podobne do siebie w kształcie, wszystkie wykonywane przy zastosowaniu technologii wyta-pianych modeli. Różnią się jednak wielkością i jak wykaza-ły badania, również składem chemicznym. Kółko o nr. inw. W/23/2010 (ryc. 75-76) charakteryzuje się wysoką zawarto-ścią miedzi (84,45% Cu) oraz udziałem dodatków stopowych: cyny (2,92% Sn), arsenu (1,51% As), niklu (1,07% Ni), cynku (0,18% Zn), srebra (0,62% Ag), nieco niższym stężeniem an-tymonu (1,91% Sb) oraz wyraźnie podwyższoną zawartością ołowiu (6,42% Pb), który przy tej ilości, znacznie zmienia właściwości technologiczne stopu (tabela 1). W tym przypad-ku stężenie cyny, a szczególnie ołowiu, wskazuje na charakter wprowadzanych dodatków stopowych, pozostałe pierwiastki mają związek z pochodzeniem rudy miedzi i procesem meta-lurgicznym otrzymywania miedzi.

Wyjątkowo dużą zawartością miedzi (90,97% Cu) cha-rakteryzuje się kółko o nr. inw. 25/78 (ryc. 77-78). W jego składzie chemicznym zidentyfi kowano ponadto cynę (2,92% Sn), antymon (2,48% Sb), arsen (1,29% As), nikiel (1,22% Ni), a także srebro i ołów (tabela 1). Jest to więc brąz niskocyno-

Ryc. 75. Kółko brązowe (nr inw. W/23/2010)Fig. 75. Bronze ring (inv. no. W/23/2010)

Ryc. 77. Kółko brązowe (nr inw. 25/78; CL 6299)Fig. 77. Bronze ring (inv. no. 25/78; CL 6299)

Ryc. 76. Kółko brązowe (nr inw. W/23/2010)Fig. 76. Bronze ring (inv. no. W/23/2010)

Ryc. 78. Kółko brązowe (nr inw. 25/78; CL 6299)Fig. 78. Bronze ring (inv. no. 25/78; CL 6299)


otwiera zwój drutu brązowego (ryc. 83-84), wykonany z brą-zu cynowego typu Cu-Sn, o składzie 86% miedzi i 11% cyny (tabela 1).

Inny zwój drutu (ryc. 85-88), zachowany fragmentarycz-nie, pozyskany został z tzw. gałki, stanowiącej konglomerat składników mineralnych o niejednolitej porowatej struktu-rze. W badaniach defektoskopowych, wewnątrz widoczny był rdzeń metaliczny w postaci zwoju cienkiego drutu o jednym końcu prostym, a drugim zwężającym się. Okrągły kształt przedmiotu potwierdzony został w kolejnych obrazach (ryc. 85-86). Drut wykonany został z brązu cynowego o zawartości: 88% Cu, 8% Sn, 1,3% Pb, 0,9% Sb i inne (tabela 1).

Fragment klamry do pasa w kształcie liścia (ryc. 89-90) wykonany został z cienkiej blachy brązowej pokrytej zdobie-nieniem (ryc. 89). W badaniach składu chemicznego zidenty-fi kowano tworzywo jako brąz z wysoką zawartością cyny (14% Sn) oraz udziałem innych składników (tabela 1).

Fragment ozdoby z guzami (ryc. 91-92), pod względem zawartości pierwiastków metalicznych, można uznać za brąz ołowiowy typu Cu-Pb o zawartości miedzi 83%, ołowiu 7% i wysokim udziale innych dodatków, takich jak arsen 3% i an-tymon 2,5%, przy nieznacznym udziale cyny (tabela 1).

wy z udziałem innych pierwiastków. Obserwacja powierzchni (ryc. 78) wskazuje, iż kółko wykonano techniką odlewniczą, prawdopodobnie w formie glinianej.

Kolejne kółko brązowe (ryc. 79-80) odlane zostało z brą-zu cynowego typu Cu-Sn o zawartości miedzi ok. 86% i cyny 8,5%, który zawiera znaczny udział innych pierwiastków w tym ołowiu i antymonu (tabela 1).

Kółko brązowe o nr. inw. 128/79 (ryc. 81-82) zostało po-zyskane z wnętrza tzw. gałki. Jego obecność w badaniu defek-toskopowym została ujawniona na podstawie obrazu radio-skopowego (ryc. 81). Po rozłożeniu gałki zabytek oczyszczono i zbadano. Wykazuje on skład chemiczny charakterystyczny dla brązów cynowych z dodatkiem ołowiu typu Cu-Sn-Pb, gdzie zawartość głównych składników wynosi odpowiednio: 76,8% Cu, 13,2% Sn, 4% Pb. Charakterystyczne składniki, jak antymon i arsen występują na poziomie: 1,9% Sb i 1,2% As. Odnotować należy podwyższony udział żelaza, interpretowa-ny jako zanieczyszczenie stopu (tabela 1).

Inne ozdobyDo tej kategorii zaliczono ozdoby występujące jednost-

kowo w grupie zabytków metalowych z Grzybian. Zbiór ten

Ryc. 79. Kółko brązowe (wykop 1/2010, bez nr. inw.)Fig. 79. Bronze ring (trench 1/2010, no inv. no.)

Ryc. 81. Kółko brązowe we wnętrzu tzw. gałki (nr inw. 128/79), ob-raz radioskopowy | Fig. 81. Bronze ring inside so called knob (inv. no. 128/79), X-ray picture

Ryc. 80. Kółko brązowe (wykop 1/2010, bez nr. inw.) Fig. 80. Bronze ring (trench 1/2010, no inv. no.)

Ryc. 82. Kółko brązowe (nr inw. 128/79) oraz fragmenty gałkiFig. 82. Bronze ring (inv. no. 128/79) and knob fragments


Ryc. 83. Zwój drutu brązowego (nr inw. 44/71)Fig. 83. Coil bronze wire (inv. no. 44/71)

Ryc. 85. Zwój drutu brązowego w gałce (nr inw. 44/80), obraz ra-dioskopowy | Fig. 85. Coil bronze wire in the knob (inv. no. 44/80), X-ray picture


Ryc. 86. Zwój drutu brązowego w gałce (nr inw. 44/80), obraz ra-dioskopowy | Fig. 86. Coil bronze wire in the knob (inv. no. 44/80), X-ray picture

Ryc. 87. Zwój drutu brązowego w gałce (nr inw. 44/80)Fig. 87. Coil bronze wire in the knob (inv. no. 44/80), X-ray picture

Ryc. 89. Fragment klamry do pasa (nr inw. 61/80)Fig. 89. Fragment of belt buckle (inv. no. 61/80)

Ryc. 88. Zwój drutu brązowego (nr inw. 44/80)Fig. 88. Coil bronze wire in the knob (inv. no. 44/80), X-ray picture

Ryc. 90. Fragment klamry do pasa (nr inw. 61/80)Fig. 90. Fragment of belt buckle (inv. no. 61/80)


Ryc. 91. Fragment ozdoby z guzami (nr inw. 609/77, CL6569) Fig. 91. Fragment of ornament application with buttons (inv. no. 609/77, CL6569)

Ryc. 93. Guz brązowy (nr inw. CL 6534)Fig. 93. Bronze button (inv. no. CL 6534)

Ryc. 95. Guz brązowy (nr inw. 556/78), obraz radioskopowy Fig. 95. Bronze button (inv. no. 556/78), X-ray picture

Ryc. 97. Guz brązowy (nr inw. 556/78)Fig. 97. Bronze button (inv. no. 556/78)

Ryc. 92. Fragment ozdoby z guzami (nr inw. 609/77, CL6569)Fig. 92. Fragment of ornament application with buttons (inv. no. 609/77, CL6569)

Ryc. 94. Guz brązowy (nr inw. CL 6534)Fig. 94. Bronze button (inv. no. CL 6534)

Ryc. 96. Guz brązowy (nr inw. 556/78), obraz radioskopowyFig. 96. Bronze button (inv. no. 556/78), X-ray picture

Ryc. 98. Guz brązowy (nr inw. 556/78) Fig. 98. Bronze button (inv. no. 556/78)


Guz brązowy z uszkiem (ryc. 93-94) wykonany został z brązu cynowego z ołowiem. Zawartość cyny w stopie jest wysoka i wynosi ok. 18%, przy ok. 2% stężeniu ołowiu. Ilość zanieczyszczeń w stopie jest nieznaczna, nie licząc żelaza, ktorego obecność może być powierzchniowa i nie wpływać na strukturę stopu (tabela 1).

Inny guz brązowy, pozyskany został z gałki, a wcześniej zidentyfi kowany w badaniu defektoskopowym (ryc. 95-98). Po usunięciu grubej warstwy składników powierzchniowych, guz poddano badaniom składu chemicznego. Tworzywo zi-dentyfi kowano jako brąz cynowo-ołowiowy, typu Cu-Sn-Pb, o zawartości miedzi 85%, cyny 13% i ołowiu 3,5% (tabela 1).

Zwój drutu brązowego (ryc. 99-100) w wyniku analizy chemicznej został zaklasyfi kowany do brązów cynowych dwu-składnikowych typu Cu-Sn. Zawiera bowiem ok. 87,5% mie-dzi oraz 9% cyny, a równocześnie wyższe stężenie antymonu (tabela 1).

Inne przedmiotyNa szczególną uwagę zasługuje niewielki sierp z guzkiem

(ryc. 101-102), którego opis był publikowany przez Hensla (1982, 160, ryc. 1). Wykonany został techniką odlewniczą i za-pewne wykończony przy pomocy obróbki plastycznej w ope-racjach kucia, a także na drodze szlifowania i polerowania. Znane są kamienne formy do odlewania sierpów większych rozmiarów (Gedl 1982), nie jest jednak wykluczone stoso-wanie też form kamiennych do odlewania małych sierpów z jedną powierzchnią płaską, jak w omawianym przypadku. Stop, z którego odlano sierp, jest nietypowy względem rozpa-trywanych dotychczas tworzyw i można go zaliczyć do grupy brązów ołowiowych z dużym udziałem domieszek. Stężenie miedzi wynosi 75%, ołowiu 14,5%, przy podwyższonych ilo-ściach dodatków: antymonu 4,15%, arsenu 1,3% i niklu 1,4% oraz niewielkim udziale cyny 1,2% (tabela 1).

W dalszej kolejności pod względem podobieństwa skła-du chemicznego rozpatrywane są dwa fragmenty przedmio-tów, o trudnej do ustalenia funkcji o nr. inw. W/45/2010 (ryc. 103) oraz W/44/2010 (ryc. 104)1. Wykonano je wykonano ze stopów charakteryzujących się wysoką zawartością miedzi i zanieczyszczeń, nie będących jednak typowymi składnika-mi stopowymi. Fragment przedmiotu nr inw. 492/78, CL6200 (ryc. 103) wykazywał wysokie miejsce pod względem stężenia miedzi w badanych zabytkach - na poziomie 92,16%, wyso-ką zawartość antymonu (2,70% Sb) oraz żelaza (1,33% Fe). Należy zwrócić uwagę na podwyższoną ilość arsenu (0,91% As), niklu (0,79% Ni), srebra (0,61% Ag). Te same pierwiast-ki występują w drugim rozpatrywanym zabytku (nr inw. W/44/2010, ryc. 104). W tym przypadku również można dopatrzyć się prawidłowości wskazującej wysoką zawartość miedzi (87,57% Cu), choć niższą niż w poprzednim badanym przypadku, ale równocześnie wysoką, jak na ten pierwiastek, zawartość antymonu (4,10% Sb) i żelaza (1,98% Fe). Wynik analizy wskazywał też na podwyższone stężenie arsenu (1,17% As) i srebra (1,32% Ag). Jedynie nikiel osiąga tu niższą wartość (0,24% Ni), niż w poprzednim badaniu (tabela 1).

W kategorii brązów mieszczą się też dwa zabytki pozyska-ne z gałek i ujawnione w badaniach defektoskopowych. Na-leży do nich fragment blaszki brązowej (ryc. 105-106) o skła-dzie odpowiadającym 67% miedzi, 14% cyny, 5% ołowiu z do-mieszką 5% antymonu i 3% arsenu (tabela 1).

Drugim zabytkiem pozyskanym z gałki jest drut brązowy (ryc. 107-108) o składzie 74% miedzi, 13,5% cyny i 4% ołowiu. Zawiera on też znaczną ilość zanieczyszczeń, w tym głównie antymonu i arsenu (tabela 1).

Poza jakąkolwiek z wymienionych wyżej kategorii zabyt-ków, znajduje się nieokreślony w kształcie, a więc uformowa-ny przypadkowo fragment brązu, który można traktować jako

1 Zabytki te pozyskano w 2010 r. w trakcie badań powierzchni stanowiska przy wykorzystaniu wykrywacza metali.




Ryc. 101. Fragment sierpa z guzkiem (nr inw. 492/78, CL6200)Fig. 101. Sickle fragment with a button (inv. no. 492/78, CL6200)

Ryc. 103. Fragment blaszki brązowej (nr inw. W/45/2010)Fig. 103. Bronze plate fragment (inv. no. W/45/2010)

Ryc. 105. Blaszka brązowa (nr inw. 106/80), obraz radioskopowy Fig. 105. Bronze plate (inv. no.106/80), X-ray picture

Ryc. 107. Fragment drutu brązowego (nr inw. 292/78), obraz radio-skopowy | Fig. 107. Bronze wire fragment (inv. no. 292/78), X-ray picture

Ryc. 102. Fragment sierpa z guzkiem (nr inw. 492/78, CL6200)Fig. 102. Sickle fragment with a button (inv. no. 492/78, CL6200)

Ryc. 104. Fragment ornamentowanej blaszki brązowej (nr inw. W/44/2010) | Fig. 104. Fragment of ornamented bronze plate (inv. no. W/44/2010)

Ryc. 106. Blaszka brązowa (nr inw. 106/80)Fig. 106. Bronze plate (inv. no. 106/80)

Ryc. 108. Fragment drutu brązowego (nr inw. 292/78)Fig. 108. Bronze wire fragment (inv. no. 292/78)


surowiec lub odpad produkcyjny (ryc. 109-110)2. Ze względu na skład chemiczny reprezentuje brąz typu Cu-Sn-Pb z zawar-tością miedzi ok. 78%, cyny 3,6% oraz ołowiu 4%. Bardzo wy-soki jest udział pozostałych pierwiastków, głównie antymonu, arsenu niklu i innych (tabela 1).

Charakter technologiczny ma z pewnością odwzorowa-ny fragment układu wlewowego – tzw. zbiornika wlewowego (ryc. 111-112), określony i zbadany przez Z. Hensla jako nad-lew (1982). Ma charakterystyczny kształt lejka ze zwężającą się dolną częścią. Jego funkcją było doprowadzenie metalu w głąb formy odlewniczej, odtwarzającej kształt przyszłego wyrobu. W miejscu łączenia z odlewem zbiornik ma średnicę 3-4 mm. Ze względu na niewielki jego przekrój, można uznać, że był on przeznaczony do odlewania cienkich elementów np. szpil. Podobne zbiorniki wlewowe, pochodzące z osady w Szczepi-dle nad środkową Wartą, datowane są II tys. BC i związane z kręgiem kultur mogiłowych (Makarowicz, Garbacz-Klemp-ka, w druku).

Skład chemiczny zabytku zaklasyfi kowano jako brąz cy-nowo-ołowiowy typu Cu-Sn-Pb, o zawartości miedzi 80,4%,

2 Zabytek ten pozyskano w 2010 r. w trakcie badań powierzchni stanowiska przy wykorzystaniu wykrywacza metali.

cyny 7,6%, ołowiu 7% oraz udziałem niemałych ilości domie-szek metalurgicznych jak antymon, arsen czy nikiel (tabela 1).

Przedmioty z ołowiuWśród badanych zabytków dwa wykonane zostały z oło-

wiu. Jeden z nich ukształtowany został techniką odlewniczą, o krzywiźnie wskazującej na charakter ozdoby, być może cha-rakter bransolety (ryc. 113-114). W składzie chemicznym wy-kazano 96% ołowiu oraz 1,6% srebra (tabela 1), co zapewne nie jest dodatkiem stopowym, ale wskazuje na wspólne wystę-powanie rud ołowiu i srebra.

Odmienny charakter ma nieokreślony w kształcie przed-miot z ołowiu (ryc. 115-116), który można traktować jak frag-ment większej całości (widoczne otwory) lub półprodukt czy surowiec np. dodatek stopowy do brązów cynowych. W skła-dzie chemicznym wyróżniono głównie ołów 98% oraz typowe zanieczyszczenia (tabela 1).

Przedmioty żelazneWśród przedmiotów żelaznych najbardziej interesujący

jest pierścień żelazny (Bukowski 1982). Ogólny stan jego za-chowania nie pozwala na dokładną charakterystykę wyrobu,

Ryc. 109. Fragment surowca brązowego (nr inw. W/46/2010) Fig. 109. Bronze raw material fragment (inv. no. W/46/2010)

Ryc. 111. Układ wlewowy (nr inw. 121/77), fragment Fig. 111. Gating system (inv. no. 121/77), fragment

Ryc. 110. Fragment surowca brązowego (nr inw. W/46/2010) Fig. 110. Bronze raw material fragment (inv. no. W/46/2010)

Ryc. 112. Układ wlewowy (nr inw. 121/77), fragment Fig. 112. Gating system (inv. no. 121/77), fragment


Ryc. 113. Fragment przedmiotu ołowiowego (nr inw. 564/77)Fig. 113. Lead object fragment (inv. no. 564/77)

Ryc. 115. Fragment surowca ołowiowego (nr inw. W/21/2010) Fig. 115. Lead raw material fragment (inv. no. W/21/2010)

Ryc. 117. Pierścień żelazny (nr inw. 100/78)Fig. 117. Iron ring (inv. no. 100/78)

Ryc. 119. Blaszka żelazna (nr inw. 2A/18)Fig. 119. Iron plate (inv. no. 2A/18)

Ryc. 114. Fragment przedmiotu ołowiowego (nr inw. 564/77) Fig. 114. Lead object fragment (inv. no. 564/77)

Ryc. 116. Fragment surowca ołowiowego (nr inw. W/21/2010) Fig. 116. Lead raw material fragment (inv. no. W/21/2010)

Ryc. 118. Pierścień żelazny (nr inw. 100/78) Fig. 118. Iron ring (inv. no. 100/78)

Ryc. 120. Blaszka żelazna (nr inw. 2A/18)Fig. 120. Iron plate (inv. no. 2A/18)


jednakże można przypuszczać, że pierścień wykonany został razem z tarczką (ryc. 117-118).

Spośród wyrobów żelaznych, jako odrębnej kategorii za-bytków metalowych badano m.in. blaszki (ryc. 119-122). Blaszki na przełomie wykazują strukturę drobnoziarnistą, ty-pową dla wyrobu żelaznego, np. noża, kształtowanego drogą przeróbki plastycznej i obrabianego cieplnie (ryc. 122). Mate-riał blaszki jest zwarty, utleniony powierzchniowo, jednolity i jednorodny na przekroju, może tym samym wskazywać na odłamany kawałek noża.

W grupie badań żelaza, analizowano także żużle (ryc. 123-124). Obraz ich mikrostruktury wskazuje na typową dla żużla budowę wewnętrzną, charakterystyczną dla procesu dymar-skiego, o charakterze żużla żelaznego, kwaśnego. Na tle faja-litu, głównego składnika żużla i hercynitu widoczne są jasne dendryty wustytu (ryc. 124).

Wybrane charakterystyczne stopy miedzi i ich mikrostrukturyWśród badanych zabytków metalowych wyróżniono czte-

ry obiekty, ważne z punktu widzenia technologii odlewania, które reprezentują zaobserwowane i wyodrębnione w bada-niach grupy stopów. Zabytki te są charakteryzowane w opar-ciu o badania mikrostruktury.

Zawieszka zoomorfi czna (nr inw. 300/78)Obrazy mikroskopowe (ryc. 125-128) przedstawiają frag-

menty powierzchni odlewu zawieszki zoomorfi cznej, prezen-tując składniki struktury o regularnych kształtach i stosunko-wo dużej zwartości i jednorodności. Drobnoziarnista budowa małego pola struktury wskazuje na obecność zwartych, słabo rozwiniętych dendrytów o ciemnej barwie z białymi otocz-kami przestrzeni międzydendrytycznej. Na tle wyróżnionej struktury dendrytycznej o szarej barwie, widoczne są bardzo wyraźnie pierwotne dendrytyczne krystality o bardzo ciem-nym zabarwieniu rozmieszczone w sposób nierównomierny. Wyróżnia się skupiska bardzo cienkich, iglastych wydzieleń, usytuowanych najczęściej w środku szarych dendrytów.

Przeprowadzona, metodami mikroskopii skaningowej z analizą składu chemicznego, szczegółowa analiza faz wystę-pujących w badanej mikrostrukturze zawieszki zoomorfi cz-nej (ryc. 129-139), wykazała duży udział fazy dendrytycznej szarej, stanowiącej roztwór stały cyny, niklu, żelaza w miedzi. W tych strefach odnotować również należy podwyższoną za-wartość tlenu. Ramiona nieregularnych szarych dendrytów są otoczone jaśniejszą obwódką. Ta mało wyraźna niejednorod-ność dendrytyczna roztworu stałego cyny, arsenu, niklu i że-laza w miedzi stanowi tło dla wyraźnie ukształtowanych frag-mentów dendrytów fazy międzymetalicznej siarczków miedzi

Ryc. 121. Blaszka żelazna (nr inw. 2A/18), 5x | Fig. 121. Iron plate samples (inv. no. 2A/18), macrostructure, 5x

Ryc. 123. Żużel żelazny (nr inw. 46/78), mikrostruktura,100xFig. 123. Iron slag (inv. no. 46/78), microstructure, 100x

Ryc. 122. Blaszka żelazna (nr inw. 2A/18), 500x | Fig. 122. Iron plate (inv. no. 2A/18), microstructure, 500x

Ryc. 124. Żużel żelazny (nr inw. 46/78), mikrostruktura, 100xFig. 124. Iron slag (inv. no. 46/78), microstructure, 100x


Ryc. 125. Zawieszka zoomorfi czna (nr inw. 300/78), mikrostruk-tura, 50x | Fig. 125. Zoomorphic pendant (inv. no. 300/78), mi-crostructure, 50x

Ryc. 127. Zawieszka zoomorfi czna (nr inw. 300/78), mikrostruk-tura, 500x | Fig. 127. Zoomorphic pendant (inv. no. 300/78), microstructure, 500x

Ryc. 129. Zawieszka zoomorfi czna (nr inw. 300/78), mapa pier-wiastków, rozkład faz | Fig. 129. Zoomorphic pendant (inv. no. 300/78), mapping of elements, phase distribution

Ryc. 131. Zawieszka zoomorfi czna (nr inw. 300/78), mapa pierwiast-ków, rozkład Cu | Fig. 131. Zoomorphic pendant (inv. no. 300/78), mapping of elements, Cu distribution

Ryc. 126. Zawieszka zoomorfi czna (nr inw. 300/78), mikrostruk-tura, 100x | Fig. 126. Zoomorphic pendant (inv. no. 300/78), microstructure, 100x

Ryc. 128. Zawieszka zoomorfi czna (nr inw. 300/78), topografi a przy brzegu, 200x | Fig. 128. Zoomorphic pendant (inv. no. 300/78),boundary topography microstructure, 200x

Ryc. 130. Zawieszka zoomorfi czna (nr inw. 300/78), mapa pier-wiastków, rozkład Fe | Fig. 130. Zoomorphic pendant (inv. no. 300/78), mapping of elements, Fe distribution

Ryc. 132. Zawieszka zoomorfi czna (nr inw. 300/78), mapa pier-wiastków, rozkład Sn | Fig. 132. Zoomorphic pendant (inv. no. 300/78), mapping of elements, Sn distribution


Nrkolejny Nazwa Symbol Fe Co Ni Cu Zn As Ag Sn Sb Au Pb Bi Suma

1zawieszka

zoomorficzna 300 /78 2 0 ,15 1,0 1 84,63 0 ,13 0,92 0,3 8,32 1,17 0 1, 28 0,03 99,9 4

2 zapinka 1/7 2 0,27 0 ,08 0,1 4 87,6 0 ,14 0,28 0,03 11, 03 0,0 3 0 0, 22 0,05 99,8 7

3 szpila 294 /79 1,9 0 ,05 0,2 5 90,84 0 ,12 0,24 0,17 4,79 0,49 0 1 ,1 0,05 100,00

4 surowiec W/46 0/201 1,34 0 ,59 2,9 6 78,13 0 ,24 3,72 0,77 3,57 3,92 0 4, 11 0,08 99,4 3

5 drut ,03 0,1 0,1 5 6 0,28 0 ,11 0,25 0,27 10, 01 0,6 7 0 27 ,7 0,15 99,7 2

6 fr. bransolety

fr. bransolety

fr. aplikacji

,01 0 ,98 2,4 3 54,05 0 ,13 2,53 0,66 0,00 5,86 0 ,00 31,95 0,14 99,7 5

7 fr. blaszki ,98 0 ,05 0,2 4 87,57 0 ,19 1,17 1,32 0,71 4,1 0 0, 42 0,08 97,8 3

8fr. blaszki

,33 0 ,19 0,7 9 92,16 0 ,12 0,91 0,61 0,58 2,7 0 0, 43 0,0799,8 9

9 pręt miedziany 10/71 0,17 0 ,07 0,1 9 97,21 0 ,12 0,25 0,9 0 0,86 0 0, 09 0,01 99,8 7

10 drut brązowy 312 /79 0,05 0 ,05 0,0 7 94,31 0 ,11 0 0 0 0 0 0 0 94,5 9

11 CL6568 0,23 0 ,09 0,2 3 80,41 0 ,11 0,48 0,72 13,00 2,47 0 ,00 2, 21 0,05 100,00

12 kółko z formy CL25/78

500/78

492/78

6299 0,03 0,1 1,2 2 90,97 0 ,14 1,29 0,69 2,49 2,48 0 0, 41 0,02 99,8 4

13 609/77 1,02 0 ,05 0,8 2 83,06 0 ,13 3,16 1,63 0,23 2,64 0 ,00 7, 02 0,12 99,8 8

14 szpila 279 /79 0,67 0 ,10 0,7 7 84,71 0 ,15 1,07 0,45 8,47 1,57 0 ,00 1, 60 0,05 99,6 1

15 szpila 83/77 1,4 0 ,06 0,3 9 85,38 0 ,16 0,7 0,29 9,04 1,21 0 1, 32 0,05 100,00

16 ołów 21/2010 0,57 0,1 0,0 4 0,1 0 ,07 0 0 0 0 0 ,04 97,79 0,22 98,9 3

17 ozdoba 8/77 0,4 0,1 0,0 4 0,1 0 ,07 0 0 0 0 0 ,06 97 ,9 0,29 98,9 6

18 kółko 23/2010 0,68 0 ,16 1,0 7 84,45 0 ,18 1,51 0,62 2,92 1,91 0 6, 42 0,08 100,00

19 zawieszka 26/2010 0,93 0 ,06 0 0,06 0 0,01 0,01 98,88 0 0 ,01 0, 04 0 100,00

20 fr. szpili 30/72 0,23 0 ,08 0 ,4 85,8 0 ,12 0,3 0,11 9,37 0,56 0 2 ,8 0,03 99,8 0

21 fr. klamry

fr. blaszki

61/80 1,39 0 ,05 0,4 2 81,44 0 ,13 0,39 0,35 14,15 0,67 0 0, 98 0,03 100,00

23 fr. żelaza 690 9 7,72 0,013 0,0 1 0,18 0,2 0 0,01 0 0,01 0 0 0 98,1 4

24 ołów 564 /77 0,18 0 ,13 0,0 6 0,33 0 ,07 0 1,58 0 0,02 0 ,04 96 0,29 98,7 0

25 główka szpili CL6201 0,65 0 ,07 0 ,1 8 7,09 0 ,14 0,26 0,02 11, 03 0,0 2 0 0, 61 0,03 100,02

26bransoleta

10/78 0,41 0 ,07 0,1 6 84,77 0 ,14 0,28 0,04 13,56 0,09 0 ,00 0, 43 0,04100,00

27 kółko 2010 0,52 0 ,15 0,7 5 85,79 0 ,14 0,76 0,44 8,49 1,20 0 ,00 1, 60 0,04 99,8 7

28 CL6200 0,44 0,14 1,39 74,92 0,11 1,30 0,64 1,24 4,15 0,00 15,57 0,11 100,00

29 nóż 2A/18 2,12 0 ,08 0 ,1 63,54 0 ,12 0,21 0,38 11 0,04 0 21,79 0,09 99,4 7

30 szpila 25/2010 0,59 0 ,09 0,1 7 91,80 0 ,12 0,17 0,59 4,69 1,02 0 ,00 0, 51 0,05 99,7 7

31 szpila 24/2010 0,59 0 ,08 0,3 8 88,43 0 ,14 0,19 0,03 9,70 0,19 0 ,00 0, 26 0,02 100,00

32 fr bransolety 14/72 1,01 0 ,08 0,2 1 81,74 0 ,10 0,57 0,10 15,02 0,44 0 ,00 0, 69 0,04 100,00

33 bransoleta 300 /79 0,73 0 ,13 0 ,4 84,95 0 ,05 0,43 0,16 8,57 0,75 0 1, 09 0,03 97,2 9

34 drut 44/71 0,78 0 ,10 0,3 3 85,94 0 ,10 0,39 0,10 11,10 0,46 0 ,00 0, 68 0,03 100,00

35 fr.szpili

fr.szpili

fr.szpili

fr.szpili

fr.szpili

fr.szpili

170 /79 0,18 0 ,08 0,1 8 80,36 0 ,17 0,31 0,19 17,24 0,53 0 0, 73 0,03 100,00

36 40/79 1,91 0 ,07 0 ,5 78,73 0 ,14 0,65 0,5 14,18 0,89 0 2, 39 0,04 100,00

37 skręt drutu 53/77 0,6 0 ,08 0,3 8 87,43 0 ,13 0,47 0,39 8 ,8 1,14 0 0, 53 0,05 100,00

38 fr.bransolety 434 /77 1,39 0 ,11 0,5 1 74,84 0 ,13 0,82 0,48 19,16 0,97 0 1, 54 0,05 100,00

39 guz CL6534 1,9 0 ,04 0,1 4 77,7 0 ,12 0,16 0,11 17, 82 0,0 5 0 1, 94 0,02 100,00

41 38/77 1,9 0 ,07 0,2 5 74,25 0 ,15 0,59 0,17 18,71 0,51 0 3, 35 0,05 100,00

42 244 /79 1,5 0 ,26 0,2 3 88,16 0 ,17 0,17 0,07 9,04 0,01 0 0, 09 0,3 100,00

44 253 /79 1,8 0 ,06 0,2 6 81,78 0 ,14 0,4 0,12 11,99 0,24 0 3, 17 0,04 100,00

45guz

556 /78 1,9 0 ,05 0,1 7 80,54 0 ,11 0,29 0,15 12,86 0,26 0 3, 44 0,23100,00

46 blaszka 106 /80 2,14 0 ,18 1 ,5 67,61 0 ,12 3,01 0,53 14,25 5,37 0 5, 13 0,16 100,00

47 bransoleta 107 /80 1,89 0 ,08 0,4 5 83,4 0 ,12 0,51 0,31 9,95 0,9 0 2, 33 0,06 100,00

48 kółko 128 /79 1 ,57 0,09 0,64 76,79 0,13 1 ,24 0,27 13,22 1 ,96 0 3,94 0 ,15 100,00

49 drut 292 /78 1,43 0 ,12 0,9 3 74,06 0 ,13 1,83 0,36 13,56 3,1 0 4,33 0,15 100,00

50 skręt 44/80 0,29 0 ,08 0,4 9 88,36 0 ,14 0,35 0,28 7,76 0,9 0 1, 31 0,04 100,00

51 blaszka 48a/2 010 9 8,35 0 0 0 0 0 0,01 0 0 0 0, 01 0 98,3 7

52 blaszka 5/10c/1972 98,17 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 98,1 7

53 363 /79 0,71 0 ,12 0,4 7 83,82 0 ,16 0,79 0,34 10,81 1,34 0 ,00 1, 39 0,07 100,00

54 wlew 121/77 1,19 0 ,06 0,8 3 80,40 0 ,23 0,91 0,36 7,59 1,37 0 ,00 7, 04 0,02 100,00

54 pierścień 100/78 97,27 0 ,06 0,0 0 0,00 0 ,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0 ,00 0, 00 0,00 97,3 3

Tabela 1. Skład chemiczny badanych zabytków metalowych | Table 1.Chemical composition of the metal artefacts


Ryc. 133. Zawieszka zoomorfi czna (nr inw. 300/78), mapa pier-wiastków, rozkład S | Fig. 133. Zoomorphic pendant (inv. no. 300/78), mapping of elements, S distribution

Ryc.135. Zawieszka zoomorfi czna (nr inw. 300/78), mapa pierwiast-ków, rozkład Ni | Fig. 135. Zoomorphic pendant (inv. no. 300/78), mapping of elements, Ni distribution

Ryc.137. Zawieszka zoomorfi czna (nr inw. 300/78), mapa pierwiast-ków, rozkład Sb | Fig. 137. Zoomorphic pendant (inv. no. 300/78), mapping of elements, Sb distribution

Ryc. 139. Zawieszka zoomorfi czna (nr inw. 300/78), sumaryczne zestawienie pierwiastków | Fig. 139. Zoomorphic pendant (inv. no. 300/78), content of elements – summary

Ryc. 134. Zawieszka zoomorfi czna (nr inw. 300/78), mapa pier-wiastków, rozkład As | Fig. 134. Zoomorphic pendant (inv. no. 300/78), mapping of elements, As distribution

Ryc. 136. Zawieszka zoomorfi czna (nr inw. 300/78), mapa pier-wiastków, rozkład Ag | Fig. 136. Zoomorphic pendant (inv. no. 300/78), mapping of elements, Ag distribution

Ryc.138. Zawieszka zoomorfi czna (nr inw. 300/78), mapa pier-wiastków, rozkład Pb | Fig. 138. Zoomorphic pendant (inv. no. 300/78), mapping of elements, Pb distribution


Ryc. 140. Fragment pręta (nr inw. W/47/2010) mikrostruktura, 50xFig. 140. Rod fragment (inv. no. W/47/2010), microstructure, 50x



Ryc. 143. Fragment pręta (nr inw. W/47/2010) mikrostruktura, 500x Fig. 143. Rod fragment (inv. no. W/47/2010), microstructure, 500x

Ryc. 144. Fragment pręta (nr inw. W/47/2010), mapa pierwiastków, rozkład faz, 2000x | Fig. 144. Rod fragment (inv. no. W/47/2010), mapping of elements, phase distribution, 2000x

Ryc. 146. Fragment pręta (nr inw. W/47/2010), mapa pierwiast-ków, rozkład Cu | Fig. 146. Rod fragment (inv. no. W/47/2010), mapping of elements, Cu distribution

Ryc. 145. Fragment pręta (nr inw. W/47/2010), mapa pierwiast-ków, rozkład Ni | Fig. 145. Rod fragment (inv. no. W/47/2010), mapping of elements, Ni distribution

Ryc. 147. Fragment pręta (nr inw. W/47/2010), mapa pierwiast-ków, rozkład Pb | Fig. 147. Rod fragment (inv. no. W/47/2010), mapping of elements, Pb distribution


i siarczków żelaza. W obrębie jasnej otoczki, tj. w przestrzeni międzydendrytycznej, w sposób przypadkowy pojawiają się wydzielenia faz międzymetalicznych, wynikające z przemia-ny eutektoidalnej roztworu stałego cyny w miedzi oraz fazy z układu Cu-Sb, Cu-As jako wyniku przemian eutektycznych. W tych obszarach odnotować należy również podwyższoną zawartość srebra, niklu i żelaza. W miejscach zwiększonej zawartości arsenu pojawia się faza międzymetaliczna AsCu8. Wysoka zawartość antymonu i żelaza powoduje pojawianie się międzymetalicznych faz, rozmieszczonych nierównomier-

nie na tle dendrytycznej budowy osnowy Cu-Sn. Jak wynika z wykresów równowagi, badane fazy z układu Cu-Sb mogą być wydzieleniami perytektycznymi i eutektycznymi, co zmienia właściwości struktury w zakresie plastyczności i twardości.

Pręt brązowy (nr inw. W/47/2010)Fragment pręta o przekroju okrągłym, być może fragment

bransolety lub naszyjnika, sugeruje tworzywo o dużej nie-jednorodności struktury i dużej kruchości (przełomy z obu stron). Badany element odznacza się stosunkowo dużą twar-

Ryc. 148. Fragment pręta (nr inw. W/47/2010), mapa pierwiastków, rozkład As | Fig. 148. Rod fragment (inv. no. W/47/2010), mapping of elements, As distribution

Ryc. 150. Fragment pręta (nr inw. W/47/2010), mapa pierwiast-ków, rozkład Fe | Fig. 150. Rod fragment (inv. no. W/47/2010), mapping of elements, Fe distribution

Ryc. 149. Fragment pręta (nr inw. W/47/2010), mapa pierwiast-ków, rozkład Sb | Fig. 149. Rod fragment (inv. no. W/47/2010), mapping of elements, Sb distribution

Ryc. 151. Fragment pręta (nr inw. W/47/2010), mapa pierwiast-ków, rozkład Ag | Fig. 151. Rod fragment (inv. no. W/47/2010), mapping of elements, Ag distribution

Ryc. 152. Fragment pręta (nr inw. W/47/2010), sumaryczne zestawienie pierwiastków | Fig. 152. Rod fragment (inv. no. W/47/2010), content of elements – summary


dością. Można przypuszczać, że jest to element odlewu na-szyjnika wykonany w formach ceramicznych o średnicy ok. 10 mm. Badany element wyróżnia się metalicznym kolorem jasnej miedzi i metalicznym połyskiem. Ponadto charaktery-zuje się dużą porowatością na przełomie. Przełom jest kruchy, gruboziarnisty, niejednorodny. Widoczna jest powierzchnia o małej chropowatości, ale z widocznymi obszarami oddzia-ływania korozji. W mikrostrukturze badanego elementu wy-różnia się dendrytyczny charakter budowy krystalitów, z licz-nymi białymi, nieregularnymi wydzieleniami rozmieszczo-nymi w całej objętości próbki (ryc. 140-143). Dendrytyczne

krystality przyjmują barwę ciemną i moż na je identyfi kować z osnową miedziową. Natomiast białe fazy nie są jednorodne, mają wewnątrz mieszaninę innych wydzieleń, można identy-fi kować je z fazami na osnowie ołowiu i innych pierwiastków niskotopliwych. Niejednorodność tych jasnych stref jest wi-doczna zwłaszcza przy dużych powiększeniach.

Przy większych powiększeniach (ryc. 142) widoczne są nieco jaśniejsze, szare pola o bardzo nieregularnych kształ-tach, występujące na tle mieszaniny o większej dyspersji, przyjmujących niekiedy konfi guracje zdeformowanych den-drytów, nieregularnych wieloboków. Owe szare pola zawierają

Ryc. 153. Pręt miedziany (nr inw. 10/71), mikrostruktura, 200xFig. 153. Copper rod (inv. no. 10/71), microstructure, 200x

Ryc. 155. Pręt miedziany (nr inw. 10/71), mikrostruktura, 200x Fig. 155. Copper rod (inv. no. 10/71), microstructure, 200x






czarne, cienkie, wydłużone pasemka, które można identyfi ko-wać z wtrąceniami niemetalicznymi bądź porowatościami.

Bardziej szczegółowe badania składu faz, przeprowadzo-ne przy udziale mikroskopu skaningowego, metodami fl u-orescencji rentgenowskiej w mikroobszarach (ryc. 144-152), w pełni potwierdzają wielofazowość w mikrostrukturze ba-danego tworzywa. W toku badań stwierdzono obecność mie-dzi, tworzącej duże dendryty roztworu stałego zawierającego dodatki: niklu, arsenu, antymonu, widoczne jako ciemne pola na ryc. 144 i czerwone pola na ryc. 146. Jasna faza zawiera duże ilości ołowiu, srebra, arsenu i antymonu (pokazana jako niebieska faza na ryc. 147). Na podstawie zidentyfi kowanych w tych obszarach pierwiastków można wnioskować, iż za-wierają one podwyższoną zawartość tlenku ołowiu i srebra. Ciemne wydzielenia w strefi e dendrytycznych krystalitów miedzi zostały zidentyfi kowane jako wtrącenia siarczkowe.

Duże jasne pola, widoczne na ryc. 144, stanowią obsza-ry, które można zaliczyć do międzydendrytycznych, leżących pomiędzy gałęziami dużych, ciemnych dendrytów miedzio-wych. Na tle analizowanej struktury miedziowo-ołowiowej zaznacza się obecność krystalitów dendrytycznych faz mie-dziowo-siarczkowo-żelazowych. Wydzielenia te przyjmują zdecydowanie ciemniejszy kolor.

Pręt miedziany (nr inw. 10/71)Trzeci charakterystyczny typ tworzywa, wyznaczony na

podstawie badań pręta, być może stanowiącego fragment bransolety lub naszyjnika, to miedź i obecne w jej strukturze pierwiastki, stanowiące niepożądane zanieczyszczenia. Taki typ reprezentują próbki miedzi w znaleziskach archeologicz-nych, które dalekie są od czystości surowca ze względu na trudności technologiczne na etapie procesów metalurgicz-nych otrzymywania miedzi z rud (Ottaway 2001, Garbacz--Klempka et al., w druku)

W ramach badań obserwacji poddano mikrostrukturę końcówki odlewu w kształcie pręta (ryc. 153-158). Z jednej strony pręt wykazywał cechy odlewu z charakterystyczną wadą niedolewu, widoczne kolejne warstewki zastygłego me-talu tworzą tzw. falisty relief, co wynikało z niskiej tempera-tury ciekłego metalu w trakcie odlewania formy naszyjnika. Przyczyną tej sytuacji mogły być również niskie właściwości odlewnicze miedzi, zawierającej niewielkie ilości dodatków stopowych (tu zanieczyszczeń). Natomiast z drugiej strony pręt był pokryty warstwą żużla, twardego i kruchego, który prawdopodobnie przedostał się do wnęki formy i zastygł tam, hamując przepływ metalu. W mikrostrukturze, na przekroju widoczny jest dominujący ciemny obszar żużla z małymi, ja-snymi fragmentami metalicznej miedzi na tle niemetalicznej struktury żużla.

Zapinka brązowa (nr inw. 1/72)Ostatni typ struktury reprezentują typowe brązy cynowe,

dwuskładnikowe. W badanym materiale archeologicznym jest ich stosunkowo niewiele. Reprezentuje je zapinka brązowa. Takie przykłady stopów zawierają od kilku do kilkunastu pro-cent cyny jako składnika stopowego, która nadawała miedzi lepsze właściwości mechaniczne (twardość, wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie), korzystniejsze właściwości techno-logiczne (lejność, skurcz, skrawalność, skłonność do pęknięć) oraz właściwości fi zyko-chemiczne – odporność na korozję. Według układów równowagi Cu-Sn, w mikrostrukturze brą-zów cynowych występuje wiele perytektycznych wydzieleń, które są wynikiem przemian perytektycznych, przechodzą-cych w eutektyczne. W wyniku przemian perytektycznych pojawiają się w mikrostrukturze przejściowe fazy, a przede wszystkim faza międzymetaliczna Cu5Sn, zwana fazą β oraz faza Cu2Sn8 zwana fazą γ, pojawia się również faza δ.

Z uwagi na to, że nie było możliwe dokonanie obserwa-cji mikrostruktury zapinki brązowej wykonano przy zbliżo-nych warunkach krystalizacji stopu i analogicznym składzie chemicznym stop modelowy dwuskładnikowy typu Cu-Sn, zawierający 90% Cu i 10% Sn. Pokazane mikrostruktury (ryc. 159-160) brązów cynowych to klasyczne struktury den-

Ryc. 159. Stop modelowy CuSn10, mikrostruktura, 100x Fig. 159. Model CuSn10 alloy, microstructure, 100x

Ryc. 160. Stop modelowy CuSn10, mikrostruktura, 500xFig. 160. Model CuSn10 alloy, microstructure, 500x


drytyczne. Dendrytyczne krystality są słabo rozwinięte i zo-rientowane w różnych kierunkach. Pomiędzy gałęziami den-drytu, wyróżnić można wydzielenia fazy perytektycznej lub wieloskładnikowej autektoidu barwy białej. W eutektoidzie wyróżnia się drobne ciemniejsze wydzielenia faz. W prze-strzeniach międzydendrytycznych obserwować można nie-wielkie wydzielenia faz. Struktura ta powtarza się w wyrobach archeologicznych przy brązach cynowych o niewielkiej ilości zanieczyszczeń.

PodsumowanieW badaniach metali z Grzybian przeprowadzono charak-

terystykę zabytków metalowych z punktu widzenia składu chemicznego oraz mikrostruktury. Wyróżniono grupy two-rzyw, z których wykonano zabytki, a wśród nich miedź i stopy miedzi, ołów, cynę oraz żelazo (ryc. 161).

Stopy miedzi scharakteryzowano również na poziomie ich mikrostruktury, bowiem stanowiły najliczniejszą i najbardziej różnorodną grupę zabytków (ryc. 162). Wyróżniono w nich zarówno czystą miedź bez dodatków stopowych, stopy dwu-składnikowe typu Cu-Sn i Cu-Pb oraz stopy trójskładnikowe Cu-Sn-Pb z przewagą cyny jako dodatku stopowego, a także Cu-Pb-Sn z przewagą dodatku ołowiu.

Różnorodność tworzyw miedzi przedstawiono także na wykresie zbiorczym (ryc. 164). Wyróżniono na nim zawartość miedzi, cyny i ołowiu oraz sumę pozostałych domieszek.

Zawartość miedzi w stopach jest różna i mieści się w sze-rokim zakresie od 54% do 97%. Najwyższe stężenie miedzi 97,21% wykazuje pręt (nr inw. 10/71), można też wskazać za-wartość miedzi na poziomie 92,16% dla fragmentu nieokre-ślonego przedmiotu (nr inw. W/45/2010) i 91,80% dla szpili (nr inw. W/25/2010).

Zawartość cyny najwyższa jest w brązach cynowych dwu-składnikowych typu Cu-Sn i trójskładnikowych Cu-Sn-Pb i występuje w granicach 0-19,6%. Najwyższe stężenie 19,6% zarejestrowano we fragmencie bransolety (nr inw. 434/77) oraz 18,71% we fragmencie szpili (nr inw. 38/77). Najniższe natomiast to 0,23% w aplikacji z guzami (nr inw. 609/77) czy całkowity brak cyny w fragmentach bransolet (nr inw. W/47/2010 i 10/71).

Stężenie ołowiu w badanych stopach miedzi waha się w przedziale 0,09-31,95%. Najwyższe 31,95% zarejestrowa-no w stopie typu Cu-Pb w bransolecie (nr inw. W/47/2010) 27,7% i w stopie typu Cu-Pb-Sn we fragmencie drutu (nr inw. W/22/2010). Najniższą zawartość ołowiu 0,09% odnotowa-no w pręcie (nr inw. 10/71) i we fragmencie szpili (nr inw. 244/79).

Zawartość antymonu, arsenu, niklu a nawet srebra, sumo-wano razem w kategorii pozostałych domieszek. W badaniach wykazano, iż zawartość domieszek w stopach jest różna i sięga od 0,4-11,5%. Najmniej zanieczyszczeń 0,4% zarejestrowano w główce od szpili (nr inw. 500/78), 0,46% w guzie (nr inw. CL 6534), 0,48% w zapince (nr inw. 1/72), 0,48% fragmencie szpili (nr inw. 244/79), 0,56% w bransolecie (nr inw. 10/78). Naj-większa ilość zanieczyszczeń 11,48% występowa w bransolecie (nr inw. W/47/2010), 11,37% fragmencie przedmiotu (nr inw. W/46/2010) oraz 10,41% w blaszce, stanowiącej najprawdo-podobniej fragment klamry do pasa (nr inw. 106/80). Taki typ reprezentują próbki miedzi w znaleziskach archeologicznych, które dalekie są od czystości surowca ze względu na trudności technologiczne na etapie procesów metalurgicznych otrzymy-wania miedzi z rud. Obecne domieszki i mikrodomieszki zna-lazły się tam w wyniku niedoskonałości procesu metalurgicz-

Ryc. 162. Grupy tworzyw badanych zabytków: miedź i stopy miedzi (44), cyna (1), ołów (3), żelazo (4) | Fig. 162. Material groups of the artefacts resear-ched: copper and copper alloys (44), tin (1), lead (3), iron (4).

Ryc. 163. Grupy stopów miedzi wyróżnione w badaniach: miedź (4), miedź--cyna (17), miedź-cyna-ołów (16), miedź-ołów (4), miedź-ołów-cyna (3) | Fig. 163. Groups of copper alloys determined during research: copper (4), copper-tin (17), copper-tin-lead (16), copper-lead (4), copper-lead-tin (3)


nego podczas otrzymywania surowca z rud, zawierających te pierwiastki. Większość z nich stanowi niepożądaną domiesz-kę, pozostawioną w surowcu, a współcześnie usuwaną różny-mi metodami rafi nacji ogniowej i elektrolitycznej. Obecność tych składników jest w pewnym sensie wskaźnikiem histo-ryczności surowca i wykonywanych z niego stopów. Proces metalurgiczny otrzymywania miedzi prowadzono w piecach różnej konstrukcji, z dmuchem doprowadzanym przez dysze. W piecu w procesie ogniowym zachodzą reakcje utleniania zanieczyszczeń, które przebiegają w obecności tlenu z różną intensywnością, w różnych strefach pieca, z wydzieleniem me-talicznej miedzi. Równocześnie w przestrzeni pieca zachodzą procesy redukcji faz w środowisku węgla drzewnego. Znane są znaleziska archeologiczne miedzi różnej jakości, o różnym stopniu zanieczyszczenia wtrąceniami niemetalicznymi. Róż-nice w ilości zanieczyszczeń, mogą wskazywać na różne po-chodzenie surowca lub odmiennie prowadzony proces tech-nologiczny wpływający na jego jakość i właściwości (Ottaway 2001; Duberow et al. 2009; Garbacz-Klempka et al., w druku).

Na podstawie przeprowadzonego cyklu analiz stopów archeologicznych próbek o różnym stopniu zniszczenia ko-rozyjnego, przygotowano cztery najbardziej charakterystycz-ne stopy modelowe. Przeprowadzono analizę mikrostruktur w ramach badań metalografi cznych próbek modelowych, wykonanych przy udziale mikroskopu oraz wykonano inne badania zmierzające do wykazania zróżnicowanej charaktery-styki fi zyko-chemicznych właściwości tych stopów.

Badania przyniosły ważne informacje technologiczne z za-kresu odlewnictwa brązu, głównie stosowanych stopów i wy-konywanych z nich wyrobów. Różnorodność składu chemicz-nego pomaga w pogrupowaniu stopów, nie jest w stanie jed-nak wyjaśnić pochodzenia zabytków, a jedynie je rozgraniczyć i wskazać kierunek dalszych badań. Wobec ograniczonych możliwości przeprowadzenia analiz porównawczych, z uwa-gi na brak materiału lub niespójność analiz, prace te można uznać za pewien ważny element rozwoju metodyki w rozległej tematyce badań początków metalurgii i odlewnictwa miedzi, a także odlewnictwa brązu.

W powiązaniu badań metali i stopów z badaniem form i innych zabytków technologicznych z osady w Grzybianach, należy podkreślić rangę i kompleksowość badań zabytków związanych z pracownią odlewniczą. Daje to możliwość kom-plementarnych studiów nad technologią produkcji form, sto-pów i odlewów w epoce brązu i wczesnej epoce żelaza.

Przeprowadzona analiza wzbogaca stan wiedzy na temat początków metalurgii i odlewnictwa metali nieżelaznych oraz ich stopów, będących ważnym świadectwem kultury material-nej epoki brązu i wczesnej epoki żelaza.

Ryc. 164. Zestawienie stopów miedzi zidentyfi kowane w badanych zabytkach Fig. 164. Summary of copper alloys identifi ed in the artefacts researched


Literatura

Bukowski Z. 1982. Osiedle otwarte kultury łużyckiej w Grzy-bianach, woj. legnickie w świetle dotychczasowych badań, Pa-miętnik Muzeum Miedzi 1, 13-33.Dillmann P., Watkinson D., Angelini E., Adriaens A. (red.). 2013. Corrosion and conservation of cultural heritage metallic artefacts, Oxford, Cambridge, Philadelphia, New Delhi. Duberow E., Pernicka E., Krenn-Leeb A. 2009. Eastern Alps or Western Carpathians: Early Bronze Age Metal within the Wieselburg Culture, (w:) T.L. Kienlin, B.W. Roberts (red.) Metal and Societies, Bonn, 336-349.Gajewski L. 1982. Ślady obróbki miedzi i jej stopów z wczesnej epoki żelaza w Grzybianach koło Legnicy, Pamiętnik Muzeum Miedzi 1, 147-155.Garbacz-Klempka A., Rzadkosz S., Kozana J., Piękoś M., Stolar-czyk T. 2014. Ślady działalności odlewniczej w osadzie z póź-nej epoki brązu i wczesnej epoki żelaza w Grzybianach. Nauka i technologia: XVII międzynarodowa konferencja naukowo--techniczna odlewnictwa metali nieżelaznych, Kraków, 43-50.Garbacz-Klempka A., Rzadkosz S., Stolarczyk T., Kozana J., Piękoś M., Kwak Z., Tenerowicz M. 2014. Pracownia odlew-nicza z późnej epoki brązu i wczesnej epoki żelaza w Grzy-bianach. Rekonstrukcja procesu, Metallurgy and Foundry Engineering (w druku).Gedl M. 2004. Die Fibeln in Polen, Prähistorische Bronzefunde XIV/10, Stuttgart.Hensel Z. 1982. Technologia odlewnictwa brązu w Grzybia-nach, Pamiętnik Muzeum Miedzi 1, 157-165.Koziorowska L., Hensel Z. b.r. Spektrografi czna analiza ilo-ściowa stopów miedzi, Polska Akademia Nauk w Warszawie, Centralne Laboratorium Archeometryczne, niepublikowany raport. Makarowicz P., Garbacz-Klempka A. Osada metalurgów w Szczepidle nad środkową Wartą. Z badań nad wytwórczo-ścią z brązu w II tys. BC, Folia Praehistorica Posnaniensia XVIII, w druku.Ottaway B.S. 2001. Innovation, production and specialization in early prehistoric copper metallurgy. European Journal of Archaeology 4(1), 87-112.Piaskowski J. 1957. Technika odlewnictwa w grodzie kultury łużyckiej w Biskupinie, Tarnów.Rzadkosz S., Zych J., Kranc M., Garbacz-Klempka A., Kozana J., Piekoś M., Stolarczyk T., Kolczyk J., Jamrozowicz J. Cop-per alloys in investment casting technology, Metalurgija 54(1), 293-296, w druku.Scott D.A. 1991. Metallography and microstructure of ancient and historic metals, Singapore.

Fotografi e w tekście:

Rzadkosz S., Jurecki P., Garbacz-Klempka A.,Cieślak W., Zych M.Wykresy: Kwak Z.

Recenzja naukowa:

dr hab. inż. Edward Czekaj, prof. nadzw., Instytut Odlewnictwa w Krakowieprof. dr hab. inż. Józef Dańko, Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

Th e composition and structure of metal artefacts from the Lusatian culture settlement at Grzybiany – summary

Researching the content and structure of metal artefacts de-mands the application of a range of specialised methods, which en-able obtaining their exact characteristics.

Light and scanning microscopy methods were applied in the re-search, together with chemical content analysis by the X-ray fl uores-cence in macro-and micro-areas and defectoscopy.

Metallic material shows, apart from a few exceptions, a common application of casting method and, in particular cases, also methods of mechanical working (hammering) and chiselling (grinding, pol-ishing).

Based on the conducted investigations, 52 metal artefacts were characterised (Table 1), forming certain groups. Among the artefacts, ornaments and semi fi nished products or production waste stood out. Th e research results were sorted out according to the metallic compounds content, which was recognized as an important techno-logical indicator (Fig.164). Th e analyses were prepared and presented in the form of macro-and micro-photography, cumulative table and charts. Generally speaking, in the researched group of artefacts, the majority was copper alloys, mainly two-elements tin bronzes of the Cu-Sn type, or multiple-elements bronzes, of the Cu-Sn-Pb type. A special case was Cu-Pb and Cu-Pb-Sn bronzes (Fig. 163). In the content and structure of the alloys, numerous metallic and non-metallic impurities were identifi ed. Th e bronzes analysed varied ac-cording to the impurities content, which can indirectly point to their diff erent origin or diff erently conducted technological process infl u-encing the quality of the raw material.


Charakterystyka składu chemicznego i struktury zabytków metalowych z osady kultury łużyckiej w Grzybianach. The composition and structure of metal artefacts from the Lusatian culture

Documents