Roncsolásmentes anyagvizsgálat a Seuso kutatás szolgálatában II.

Átírás

1 X. Roncsolásmentes Anyagvizsgáló Konferencia és Kiállítás március Eger Roncsolásmentes anyagvizsgálat a Seuso kutatás szolgálatában II. - Előzetes eredmények a tárgyak anyagáról - Mozgai Viktória Bajnóczi Bernadett, Fórizs István, Szabó Máté, Tóth Mária MTA CSFK Földtani és Geokémiai Intézet, Budapest mozgai.viktoria@csfk.mta.hu

2 Seuso kincs 14 db késő római (i.sz. 4. század) ezüstedény és az elrejtésükhöz használt rézüst előkerülés: körül, Polgárdi környékén X. Roncsolásmentes Anyagvizsgáló Konferencia és Kiállítás, március Eger

3 Seuso kincs A Seuso kincs a legértékesebb régészeti lelet, amely a mai Magyarország földjéből valaha előkerült Mráv & Dági (2014) X. Roncsolásmentes Anyagvizsgáló Konferencia és Kiállítás, március Eger mozgai.viktoria@csfk.mta.hu

4 Seuso kincs 2014 tavasza: 7 db ezüstedény és a rézüst Magyarországra kerül X. Roncsolásmentes Anyagvizsgáló Konferencia és Kiállítás, március Eger mozgai.viktoria@csfk.mta.hu

5 Rézüst fotók: Dági M. (SZM) Nagy & Tóth (1990) forma és készítési technika Római Birodalom Rajna- és Duna-menti területein az i. sz században elterjedt üsttípus a három lemez, fogazott varrat, szegecselés és forrasztás együttes használata Pannonia dunántúli régióiból, a Balaton környékéről ismert az i. sz. 4. századból. X. Roncsolásmentes Anyagvizsgáló Konferencia és Kiállítás, március Eger mozgai.viktoria@csfk.mta.hu

6 Rézüst Mango & Bennett (1994) X. Roncsolásmentes Anyagvizsgáló Konferencia és Kiállítás, március Eger fotók: Dági M. (SZM)

7 Seuso Kutatási Projekt ARCHEOMETRIA ALPROJEKT LELŐHELY TÁRGYAK ANYAGA - anyag-összetétel - nyersanyag származási helye - díszítések (nielló és aranyozás) - forraszanyag - műhelyek elkülönítése - korabeli párhuzamleletek - üst és párhuzamai X. Roncsolásmentes Anyagvizsgáló Konferencia és Kiállítás, március Eger mozgai.viktoria@csfk.mta.hu

8 Mit? Mivel? Miért? Fémtárgyak archeometriai kutatása: Mi az anyaga? fő- és mellékelemek Honnan származik? (proveniencia, esetünkben nyersanyag származási helye) nyomelemek, fémizotópok Hogyan készült? (készítéstechnika) szöveti-mikroszerkezeti, metallográfiai vizsgálatok +1: Mi történt/történik vele? (korróziós folyamatok, stb.) Válaszok: roncsolásos és roncsolásmentes analitikai módszerek SEM-EDS EPMA XRD: maradó feszültség és kristálytani textúra PIXE pxrf µxrd

9 Vizsgálatok (késő-római) ezüsttárgyakon Mildenhall (Anglia): XRF, alárendelten atomabszorpciós elemzés (AAS) (Lang & Hughes in: Hobbs, 2016) Kaiseraugst (Svájc): XRD, XRF, SEM-EDX (Lang et al. in: Cahn & Kaufmann- Heinimann, 1984) Hoxne (Anglia): XRF, SEM-EDX (Cowell & Hook in: Johns, 2010) Seuso kincs: XRD (lerakódások, nielló), ICP-OES (lerakódások, ezüst), SEM-EDX (ezüst, aranyozás, nielló) (Mango & Bennett, 1994)

10 Fémanyag hordozható röntgenfluoreszcens spektrometria (pxrf): kémiai összetétel fotók: Tóth M.

11 Fémanyag több ponton történt mérés előre megtervezett hálózatban

12 Cu (tömeg%) Ezüst vs. réz (pxrf) késő-római kor: nagyon nagy tisztaságú ezüstből készült tárgyak (94 98%) leggyakoribb tudatos ötvözőelem a réz (0,5 6%) Seuso tál Mosdótál 4 Geometrikus tál Ag (tömeg%)

13 Ezüst vs. réz (pxrf) Seuso tál (előlap) Seuso tál (hátlap) Geometrikus tál (előlap) Geometrikus tál (hátlap) Ag Cu ábrázolás: Golden Software Surfer program, inverz távolság ábrázolási módszer inhomogén összetétel réztartalom sugárirányban kifelé növekszik maradó feszültség és kristálytani textúra vizsgálatok igazolták a kimutatott kémiai inhomogenitásokat (Sepsi Máté: Roncsolásmentes kristálytani anizotrópia vizsgálata röntgendiffrakciós módszerrel)

14 Cu (tömeg%) Ezüst vs. réz (pxrf) összetett tárgyak: eltérő réztartalom eltérő funkció kapott eredmények igazolták a készítéstechnikai megfigyeléseket 12 Dionüszosz kancsó Ag (tömeg%) test talp oktagonális perem fül ujjtámasz

15 Cu (tömeg%) Ezüst vs. réz (pxrf) összetett tárgyak: eltérő réztartalom eltérő funkció kapott eredmények igazolták a készítéstechnikai megfigyeléseket 12 Geometrikus B kancsó Ag (tömeg%) test talp felső gyöngyös perem fül ujjtámasz

16 Cu (tömeg%) Cu (tömeg%) Cu (tömeg%) Cu (tömeg%) Ezüst vs. réz (pxrf) 12 Illatszeres doboz 12 Dionüszosz kancsó Ag (tömeg%) Ag (tömeg%) alj fedél perforált lemez Gorgófej Geometrikus A kancsó test talp oktagonális perem fül ujjtámasz Geometrikus B kancsó Ag (tömeg%) test talp felső gyöngyös perem fül Ag (tömeg%) test talp felső gyöngyös perem fül ujjtámasz

17 Nyomelemek fennmaradó néhány százalékot a nyomelemek teszik ki (Pb, Bi, Au, Fe, stb.) felhasznált nyersanyagok eredete az ezüst leggyakoribb ércásványai: termésezüst (Ag) klórargirit (AgCl) akantit (Ag 2 S) pirargirit (Ag 3 SbS 3 ) proustit (Ag 3 AsS 3 ) stefanit (Ag 5 SbS 4 ) ezüsttartalmú fakóércek elektrum (természetes Au-Ag ötvözet) argentojarosit (AgFe 3+ 3(SO 4 ) 2 (OH) 6 ) galenit (PbS) cerusszit (PbCO 3 ) anglesit (PbSO 4 )

18 Érc-feldolgozás Pernicka (2014) nyomán

19 Nyomelemek ezüstérc pörkölés olvasztás kupellálás ezüst (Au, Bi, Pb) Agricola (1556) nyomán illóelemek eltávoznak (Zn, As, Sb, Hg)

20 Au (tömeg%) Ezüst vs. arany (pxrf) aranytartalom közel konstans nem újrafelhasznált ezüstanyag megnövekedett aranytartalom egykori aranyozás nyoma Seuso tál 4 Geometrikus tál Mosdótál 3 Illatszeres doboz Dionüszosz kancsó 2 Geometrikus A kancsó Geometrikus B kancsó Ag (tömeg%)

21 Pb (tömeg%) Ezüst vs. ólom (pxrf) ólom kevesebb, mint 1 % + illóelemek (Zn, As, Sb, Hg) hiánya kupellált érc felhasználása ólomizotópos vizsgálatok 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 Seuso tál Geometrikus tál Mosdótál Illatszeres doboz Dionüszosz kancsó Geometrikus A kancsó Geometrikus B kancsó 0, Ag (tömeg%)

22 Bi/Pb Ezüst vs. bizmut (pxrf) eltérő Bi/Pb arány eltérő ezüstöntecs és/vagy ezüstérc felhasználása 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 1. csoport:dionüszosz kancsó 2. csoport: Seuso tál Illatszeres doboz Mosdótál Dionüszosz kancsó Geometrikus tál Geoemetrikus A kancsó Geometrikus B kancsó Seuso tál 3. csoport 0 4. csoport Ag (tömeg%)

23 Díszítések: aranyozás Geometrikus B kancsó Seuso tál Dionüszosz kancsó Geometrikus A kancsó Geometrikus tál fotók: Dabasi A. (MNM)

24 Hg (tömeg%) Aranyozás (pxrf + PIXE) Au (tömeg%) Geometrikus tál Seuso tál Geometrikus A kancsó Dionüszosz kancsó Seuso tál, Geometrikus tál, Dionüszosz kancsó: higany jelenléte tűzi aranyozás Geometrikus A és B kancsó: higany hiánya más típusú aranyozás?

25 Díszítések: nielló Geometrikus tál Seuso tál fotók: Dabasi A. (MNM)

26 Nielló Nielló (lat. nigellum; lat. niger=fekete): fémtárgyakon (ezüst, arany és rézalapú ötvözetek) használt fényes, kékesfekete színű díszítőanyag A tárgy felszínébe előre bevésett mélyedésbe tették Kémiailag egy vagy több fém (ezüst és/vagy réz és/vagy ólom) szulfidjából áll Hagyományosan pasztaként vitték fel az előre durvított felületre rossz kötés a fémmel sok helyről hiányzik 5 mm 2,5 mm Seuso tál Geometrikus tál augurbot

27 Nielló Bár sok tárgyat díszít, nagyon keveset tudunk a korai niellódíszítésről az ókori nielló pontos összetétele és alkalmazása máig bizonytalan Magyar Nemzeti Múzeumban őrzött, Pannonia provincia területéről előkerült, ezüst-, bronz- és sárgaréz-tárgyak niellóberakásainak vizsgálata Fő cél a niellóberakások kémiai összetételének és szövetének meghatározása, eddigi ismereteink pontosítása? La Niece (1983) nyomán

28 Nielló hordozható röntgen-fluoreszcens spektrometria (pxrf): kémiai összetétel részecske indukált röntgenemissziós spektrometria (PIXE): kémiai összetétel

29 Nielló (PIXE) 1. csoport ezüst szíjvég Geometrikus tál ezüst-szulfid nielló adatok atom%-ban Seuso tál

30 Nielló (PIXE) Seuso tál adatok atom%-ban Réz korróziós terméke, nem réz-ezüst-szulfid nielló!

31 Bi (ppm) Nielló alapfém 1500 Seuso tál 1000 nielló 500 nielló Ag (wt%) alapfém Geometrikus tál nielló készítéséhez felhasznált ezüstanyag közös eredet a fémanyagéval (?)

32 Nielló (PIXE) 2. csoport ezüst szíjvég sárgaréz fibula bronz övveret Geometrikus tál réz-szulfid nielló bronz edény adatok atom%-ban Seuso tál

33 Nielló (PIXE) 3. csoport ezüst szíjvég sárgaréz fibula bronz övveret? Geometrikus tál bronz edény adatok atom%-ban Seuso tál

34 Nielló (PIXE) 3. csoport ezüst augurbot ezüst övgarnitúra adatok atom%-ban Kétféle típusú nielló: ezüst-szulfid (Ag 2 S) ezüst-réz-szulfid ((Ag,Cu) 2 S) ókori javítás vagy korróziós folyamatok (?)

35 Nielló - augurbot Nielló- és aranyberakással díszített ezüst augurbot (lituus) Brigetio (Komárom-Szőny) szarkofágból 21,1 1,5 0,3 cm (+ markolat: 12 0,6 0,6 cm) a markolatot eredetileg bőr vagy faanyag boríthatta megtalálásakor zöld patina fedte i. sz. 3. század vége 4. század eleje Egyetlen ismert darab az egész Római Birodalom területéről! Barkóczi (1965)

36 Nielló - augurbot pásztázó elektronmikroszkópia (SEM-EDS): kémiai összetétel és szövet

37 Nielló augurbot (SEM-EDS) adatok atom%-ban homogén, ezüst-szulfid inhomogén, ezüst-réz-szulfid inhomogén, ezüst-réz-szulfid Ag: 66,3 at% S: 33,7 at% Ag: 61,2 at% Cu: 4,0 at% S: 34,7 at% Ag: 49,4 at% Cu: 16,9 at% S: 33,8 at% Ag: 47,7 at% Cu: 20,7 at% S: 31,6 at% Ag: 40,5 at% Cu: 26,4 at% S: 33,1 at%

38 Rézüst (pxrf) alaptest: vörösréz (> 98% Cu); kimutatási határ fölötti mennyiségben jelen levő szennyező elem: ólom (< 1%) oldalsó lemezek és az alsó lemez összeillesztéséhez lágyforraszt (ón, ólom, réz?) használtak Megjelenő korróziós termékek milyen eltemetési környezetre utalnak? Szisztematikus mintázás

39 Rézüst elektron-mikroszonda (EPMA): kémiai összetétel és szövet

40 Rézüst fémleletek vizsgálata: kémiai összetétel + szövet + fázisösszetétel RIGAKU Dmax Rapid II mikro-röntgendiffraktométer MicroMax-003 harmadik generációs, mikrofókuszú, multiréteges optikával felszerelt röntgenforrás. Image plate technológiájú detektor. Kollimálás 10 mikrontól 800 mikronig.

41 Rézüst réz-oxid kuprit (Cu 2 O) réz-karbonát malachit (Cu 2 (CO 3 )(OH) 2 ) passzív korrózió

42 Rézüst réz-klorid nantokit (CuCl) réz-klorid paratacamit (Cu 2 (OH) 3 Cl) réz-szulfát brochantit (Cu 4 (SO 4 )(OH) 6 ) aktív korrózió

43 Összegzés Seuso kincs és kapcsolódó, ismert lelőhelyű pannóniai leletek anyagtani kutatása a leletek helye a késő római ezüstművességben, a késő-római fémművesség jobb megismerése Fő- és nyomelem-összetétel alapján a tárgyak csoportosíthatók eltérő funkció, eltérő nyersanyag-forrás, eltérő technológia Anyaghasználati, technológiai különbségek az esetleges különböző műhelyek pontosabb elkülönítése, behatárolása A nielló-berakások vizsgálata túlmutat a kincsleleten egy, több mint 30 éves elképzelés gyengítése és új ismeretekkel való kiegészítése: már az 5. század előtt is készítettek kétfém-szulfid niellót Rézüst, mint pannóniai kuriózum a korróziós termékek, korróziós folyamatok meghatározása, ami a kincs lelőhelyének behatárolását segíti

44 Bajnóczi Bernadett Fórizs István Mozgai Viktória Szabó Máté Tóth Mária MTA CSFK Földtani és Geokémiai Intézet Archeometriai Kutatócsoport Köszönöm a figyelmet! Köszönetnyilvánítás: Mráv Zsolt, Lencz Balázs, Szabó András (Magyar Nemzeti Múzeum) Dági Marianna (Szépművészeti Múzeum) Mertinger Valéria, Benke Márton, Cseh Dávid, Filep Ádám (ME Műszaki Anyagtudományi Kar, Fémtani, Képlékenyalakítási és Nanotechnológiai Intézet, Komplex Képelemző és Szerkezetvizsgáló Laboratórium maradó feszültség és kristálytani textúra vizsgálatok) May Zoltán (MTA TTK Anyag- és Környezetkémiai Intézet pxrf) Csedreki László, Kertész Zsófia és munkatársaik (MTA ATOMKI Ionnyaláb-alkalmazások Laboratóriuma PIXE) Weiszburg Tamás, Topa Boglárka, Bendő Zsolt, Oláh István (ELTE TTK Ásványtani Tanszék SEM-EDX)