Herkunftsbestimmung von Eisenobjekten

Zur Herkunftsbestimmung von Eisenobjekten bzw. der verwendeten Eisenerze wird die am Curt-Engelhorn-Zentrum entwickelte Methode der Os-Isotopenzusammensetzung eingesetzt. Die Methode ist einerseits analytisch anspruchsvoll und erfordert viel Erfahrung und zum anderen braucht man eine Vergleichsdatenbank wie bei allen Methoden der Herkunftsbestimmung. Diese wurde im Rahmen der Entwicklungsarbeit aufgebaut und ist wie die Datenbanken für Kupfer/Bronze, Silber und Gold die weltweit größte ihrer Art. In der Praxis werden die Osmiumisotopenverhältnisse eines Eisenobjektes mit dieser Datenbank abgeglichen und so kann eine Herkunft des Rohmaterials in vielen Fällen geklärt werden.

Da Osmium jedoch nur im mittleren ppt-Bereich (10 – 1000 ppt Os) im Eisen vorkommt, muss es chemisch abgetrennt werden. Hierfür wurde eine spezielle Methodik entwickelt, um die Analyse an einer Probenmenge von 0,2 g Eisen ausführen zu können, im Gegensatz zu den meisten anderen Verfahren, die deutlich mehr als 1 g Eisen benötigen.

Das in Mannheim im Curt-Engelhorn-Zentrum Archäometrie angewandte Verfahren wurde bereits von Brauns (2001) beschrieben. Die Analyse der Isotopenverhältnisse des Osmiums erfolgt im Anschluss an eine Destillation mit einem NTIMS, das extrem nachweisempfindlich für Osmium ist. Diese Methodik kann auch zur geologischen Altersbestimmung über die Systeme 187Re-187Os für Gesteine und Sulfiderze sowie 190Pt-186Os Platin und platinhaltiges Gold eingesetzt werden. Alle diese Methoden werden von uns angeboten und durchgeführt.

Diese Methode ist zusammen mit Spurenelementanalysen in Schlackeeinschlüssen im Eisen die einzige, die eine Herkunftsbestimmung mit Aussicht auf Erfolg ermöglicht. Die Probenahme erfolgt bei uns durch versierte Restauratoren. Die Probenahmestelle wird anschließend fachgerecht restauriert und ist dann nicht mehr sichtbar.

Im Gegensatz zur Herkunftsanalyse von z.B. Silber, Gold und Kupfer/Bronze kann mittels Laserablation gekoppelt mit ICP-MS keine Herkunftsbestimmung erzielt werden, weil damit nur sehr wenig Probematerial entnommen wird, das für eine Messung der Os-Isotopenverhältnissen nicht ausreicht. Das Eisen müsste etwa eine Million Mal mehr Osmium enthalten als üblich ist. Solches Eisen kommt nur sehr selten in Eisenmeteoriten vor. Die Laserablationstechnik ist deshalb kein geeignetes Verfahren für die Herkunftsbestimmung von archäologischen Eisenobjekten.

Literatur

  • Brauns, C. M. (2001): A rapid, low-blank technique for the extraction of Osmium from geological samples. – Chem. Geol., 176 (1-4), 379-384.
  • Brauns, C. M., Schwab, R., Gassmann, G., Wieland, G. and Pernicka, E. (2013) : Provenance of iron age iron in southern Germany: A new approach. JAS, Volume 40, issue 2, pages 841-849
  • Brauns, M., Degryse, P., Cech, B., Schifer, Th. and Pernicka, E. (in press): Möglichkeiten und Grenzen von Osmiumisotopenverhältnissen zur Herkunftsbestimmung von archäologischen Eisenobjekten – Eine Modellstudie an Verhüttungsresten aus Hüttenberg (Österreich). in: Brigitte Cech (Hrsg.), Die Produktion von Ferrum Noricum am Hüttenberger Erzberg. Die Ergebnisse der interdisziplinären Forchungen auf der Fundstelle Semlach/Eisner in den Jahren 2006-2009. The production of ferrum Noricum at the Hüttenberger Erzberg. The results of interdisciplinary research at Semlach/Eisner between 2006-2009. erscheint in Austria Antiqua, Wien

Seit Anfang 2011 laufendes DFG/ANR Projekt

Circulation of Iron Products in the Iron-Age of Eastem France and Southem Germany: Multidisciplinary and Methodological Approaches towards the provenance of Ancient Iron

Leitung: Dr. Roland Schwab (CEZA) und Prof. Philippe Dillmann (Laboratoire Pierre Süe, CEA/UMR9956 CNRS et Laboratoire Métallurgies et Cultures IRAMAT (UMR5060), CNRS)

Tagungsbeiträge

  • 2008 Tagung: Early Iron in Europe – Prehistoric, Roman and Medieval Iron Production, Hüttenberg | Trade and technology in the Iron Age of Southern Germany: further approaches to the provenance of iron | Schwab, R., Brauns, M. and Pernicka E.
  • 2009 Tagung: World of iron conference, London | Production and Trade of Iron in the Iron Age of Southern Germany | Brauns, M., Roland Schwab, R., Gassmann, G., Pernicka, E.
  • 2010 Tagung: Iron and change in Europe – the first 2000 years, London | Provenance of iron | Brauns, M., Roland Schwab, R., Gassmann, G., Pernicka, E.
  • 2012 Tagung: Archäometrie und Denkmalpflege, Tübingen | Provenienzanalysen zur Zirkulation von Eisenobjekten während der Eisenzeit in Ostfrankreich und Süddeutschland mittels Os-Isotopie und Spurenelementanalytik | Brauns, M., Gassmann, G. und Schwab, R.

Bei Interesse nehmen Sie bitte Kontakt auf mit

Dr. Michael Brauns