Microanalysis of Early Medieval Archaeological Objects Made of Silver Alloy

Modern archaeological research uses physico-chemical methods to answer questions beyond the scope of the conventional historian’s workshop. This applies to research on the borderline of fields, including material research into the elemental and isotopic composition of artefacts. The results of such analyses make it possible to address issues relating to the distribution of raw materials and the technology of artefact production. The paper discusses the SEM-EDS and LA-ICP-QMS micro-analysis methodology, addressing the limitations that result from the specification of techniques and the state of preservation of archaeological artefacts due to corrosion processes and conservation treatment. We present the preliminary results of technological research and provenance study of early medieval objects made of silver alloys, considered by typological group, i.e. coins, cake, and jewellery. Two hundred objects were analysed, revealing clear evidence for the use of remelted dirhams as the main source of raw material. The results of the research allowed for a material description of the phenomenon of the existence of cores in cross denarii, distinguishing two types of cores: based on copper and brass. In the case of jewellery, the research provided evidence for technological distinction, indicating the use of copper-based solders, as well as tin- and lead-based dolders, which have analogies in goldsmithing material from the Czech Republic. Recipes based on the marked composition are described in ancient sources. Silver cakes, on the other hand, can be divided into three extraction groups related to the degree of purification of the raw material. The preliminary results indicate that these objects were made of Asian dirhams and native lead, perhaps as an additive in the cupellation process.

We współczesnych badaniach zabytków archeologicznych metody fizykochemiczne wykorzystywane są w celu udzielenia odpowiedzi na pytania wykraczające poza obszar zainteresowań konwencjonalnego warsztatu historyka. Dotyczy to badań na pograniczu dziedzin, w tym badań materiałowych pozwalających na określenie składu pierwiastkowego i izotopowego zabytków. Wyniki takich analiz pozwalają na przybliżenie zagadnień dotyczących dystrybucji surowców oraz technologii wykonania zabytków. W pracy przedstawiono propozycję metodyki mikro-analizy SEM-EDS i LA-ICP-QMS uwzględniając jej ograniczenia wynikające ze specyfikacji technik, jak i stanu zachowania zabytków będącego efektem procesów korozyjnych i złej konserwacji. Przedstawiono wstępne wyniki badań technologicznych i proweniencji wczesnośredniowiecznych zabytków wykonanych ze stopów srebra uwzględniając podział na grupy typologiczne to jest monety, placki srebrne i ozdoby. W sumie analizie poddano 200 obiektów wskazując jako główne źródło surowca przetop z dirhamów. Wyniki badań pozwoliły na materiałowy opis zjawiska istnienia rdzeni w denarach krzyżowych wyróżniając dwa rodzaje rdzeni: na bazie miedzi i mosiądzu. W przypadku ozdób umożliwiły ich rozróżnienie technologiczne wskazując na użycie lutowania opartego o związki miedzi ale też cyny i ołowiu, co ma swoje analogie w materiale złotniczym z terenu Czech. Receptury bazujące na oznaczonym składzie są opisane w źródłach antycznych. Placki srebrne natomiast można podzielić na trzy grupy ekstrakcyjne związane ze stopniem oczyszczenia kruszcu. Wstępne wyniki wskazują, iż obiekty te zostały wykonane z kruszczu azjatyckiego przy udziale ołowiu rodzimego, być może jako dodatku w procesie kupelacji.