Petrologie und Geochemie laténezeitlicher Verhüttungsschlacken aus dem Thüringer Raum

Abstract

Die vorliegende Arbeit stellt die Ergebnisse der petrologischen und geochemischen Analyse von laténezeitlicher Verhüttungsschlacken, metallischen Verhüttungsprodukten, Teilen von Ofenwandungen, Sedimentgesteinsfragmenten und möglichen Zuschlagsstoffen vor. Diese fünf verschiedenen Probetypen wurden aufgrund ihrer äußeren Erscheinung und Ausbildungsform unterteilt. Die Proben stammen aus Pößneck, einer Kleinstadt im Saale-Orla-Kreis in Thüringen, und wurden 1999 bei einer archäologischen Grabung zusammen mit weiteren archäologischen Artefakten freigelegt. Um mehr Informationen über die Verhüttungsschlacken, die mögliche Herkunft ihrer Edukte und den Zusammenhang zu den anderen vier Probetypen zu erhalten, wurden die Fundstücke unter petrologischen und geochemischen Gesichtspunkten bearbeitet. Die Proben wurden zuerst makroskopisch auf ihre äußerlichen Merkmale und Besonderheiten hin beschrieben. Ein weiterer Schritt war die polarisationsmikroskopische Analyse und Beschreibung, durch die der Phasenbestand ermittelt wurde. Ebenfalls zur Phasenanalyse diente die Rasterelektronenmikroskopie (REM) und die Röntgendiffraktometrie (XRD). Mittels energiedispersiver Röntgenanalyse (EDX) und semiquantitativer Mikroanalytik wurden lichtoptisch schwer erkennbare oder von opaken Phasen verdeckte Minerale identifiziert. Zur Ermittlung der Gesamtchemie wurden die Probestücke mittels Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) semiquantitativ untersucht. Bei den Analysen stellte sich heraus, dass der für die Verhüttungsschlacken typische Phasenbestand überwiegend Fayalit (Fe2SiO), Magnetit (Fe3O4), Wüstit (FexO) und Leucit (KalSi2O6) beinhaltet. Die Ofenwandungen und Sedimentfragmente bestehen zumeist aus Quarz (SiO2), wobei die Sedimentfragmente zusätzlich einen größeren Anteil Kalzit (CaCO3) beinhalten. In den metallischen Verhüttungsprodukten konnten vorwiegend Kupfer und Kupfer-(Eisen-)Sulfide ermittelt werden. Der typische Phasenbestand der Zuschlagstoffe beschränkt sich auf Kalzit (CaCO3) und wenig Hämatit (Fe2O3). Weiterhin wurden deutliche geochemische Unterschiede zwischen den unterschiedlichen Probetypen ermittelt, besonders im FeO-, CaO- und SiO2-Gehalt. Es wurden darüber hinaus auch verhüttungstechnische Zusammenhänge zwischen den verschiedenen Probetypen erkennbar. So konnten die Ofenwandungen kontaminierende Eigenschaften in Bezug auf den SiO2- und Al2O3-Gehalt nachgewiesen werden. Hämatit, Kalzit und Baryt wurden als Zuschlagstoffe bestätigt. Darüber hinaus wurden unter Berücksichtigung der heutigen Lagerstättensituation in Thüringen und von Informationen zum laténezeitlichen Bergbau im Raum Thüringen Vermutungen in Bezug zur Herkunft des verhütteten Erzes getroffen. Der laténezeitliche Verhüttungsprozess konnte rekonstruiert werden.