قابل توجه نویسندگان محترم، مقالاتی که از تاریخ 1404/07/13 برای نشریه ارسال می شوند، شامل پرداخت هزینه بررسی نخواهند شد.
سال 10، شماره 1 - ( 1403 )
سال 10 شماره 1 صفحات 68-51 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Noghnai S, Sharifinia A, Shokrzadeh M, Khanzadi M J. (2024). Archaeo-metallurgical Analysis of Iron Slag Belonging to the Archaeological Site of Sirvan - Elam province, SW Iran. JRA. 10(1), 51-68. doi:10.61882/jra.10.1.424
URL: http://jra-tabriziau.ir/article-1-424-fa.html
URL: http://jra-tabriziau.ir/article-1-424-fa.html
نوغانی سمیه، شریفی نیا اکبر، شکرزاده مریم، خانزادی محمدجواد.(1403). تحلیل فلزباستان شناختی سرباره های آهن محوطه باستانی سیروان، استان ایلام، جنوب غربی ایران پژوهه باستان سنجی 10 (1) :68-51 10.61882/jra.10.1.424
سمیه نوغانی*1 
، اکبر شریفی نیا2 ، مریم شکرزاده3 ، محمدجواد خانزادی4
، اکبر شریفی نیا2 ، مریم شکرزاده3 ، محمدجواد خانزادی4
1- گروه مرمت اشیاء فرهنگی- تاریخی، دانشکده حفاظت و مرمت، دانشگاه هنر ایران، تهران، ایران ، somayeh.noghani@yahoo.com
2- مدیر پایگاه میراث ملی محوطه تاریخی سیروان، ایلام، ایران
3- دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه تهران، تهران، ایران
4- پایگاه میراث ملی سیروان، ایلام، ایران
2- مدیر پایگاه میراث ملی محوطه تاریخی سیروان، ایلام، ایران
3- دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه تهران، تهران، ایران
4- پایگاه میراث ملی سیروان، ایلام، ایران
چکیده: (2991 مشاهده)
طی بررسی های باستان شناسی و انجام گمانه زنی به منظور مطالعات زمین باستان شناسی محوطه تاریخی سیروان در استان ایلام، قطعاتی به دست آمد که حاکی از بقایای فعالیت های عملیات حرارتی (Pyrometallurgy) در این سایت بوده است. پنج نمونه از این قطعات جهت انجام مطالعات آرکئومتریک و تعیین مشخصات شیمیایی و کانی شناسی آنها انتخاب شدند. هدف اصلی این پژوهش، شناسایی نوع فلز استحصال شده، تخمین دمای کوره، بررسی فرایند ذوب و میزان بهره وری این فرایند در نمونه های مطالعه شده است. ساختارشناسی نمونه ها با استفاده از روش های آنالیز XRD، XRF و میکروسکوپ نوری (متالوگرافی)، انجام شد. نتایج این پژوهش نشان می دهد با توجه به شناسایی فازهای اصلی ووستیت، مگنتیت و هماتیت، این قطعات، سرباره های ذوب آهن هستند. حضور ووستیت و کلسیت در تمامی نمونه ها، حاکی از آن است که محدوده دمای کوره حداقل بین 570 درجه سانتی گراد تا حدود 900 درجه سانتی گراد بوده است. همچنین با توجه به مقادیر بالای اکسید آهن باقی مانده در سرباره، نوع فرایند از دسته کوره آهن خالص با بهره وری پایین بوده و از سنگ آهک به عنوان گدازآور استفاده شده است. حضور مقادیر متفاوتی از فازهای ووستیت، مگنتیت و هماتیت در این نمونه ها، حاکی از آن است که این سرباره ها در نقاط مختلفی از کوره تشکیل شده و همچنین شرایط اتمسفر کوره در محیط احیا به خوبی کنترل نشده است. با توجه به پژوهش های اندک انجام شده در حوزه فلزکاری باستان در مناطق غربی ایران و به ویژه سایت های تاریخی استان ایلام، این پژوهش سرآغازی بر انجام مطالعات تطبیقی در حوزه تکنولوژی ذوب و استحصال آهن در مناطق غربی زاگرس مرکزی است.
یاداداشت علمی: پژوهشي |
موضوع مقاله:
باستان سنجی
دریافت: 1403/2/20 | پذیرش: 1403/4/8 | انتشار: 1403/4/9 | انتشار الکترونیک: 1403/4/9
دریافت: 1403/2/20 | پذیرش: 1403/4/8 | انتشار: 1403/4/9 | انتشار الکترونیک: 1403/4/9
فهرست منابع
1. Ardebili, O. (2019). Report on the status of iron in Iran and the world, Geological and Mineral Exploration Organization of Iran. [In Persian]
2. Abbasnejad Seresty, R. (2008). Iron Archaeometallurgy in the Triangle of the Sirdjān, Neiriz and Shahr- e- Bābak, The International Journal of Humanities, 16(1), 1-14. [In Persian]
3. Amini, S., Fotuhi Dilanchi, E. & Derafshi, K. (2023). Investigations at "Chakherbaz Holes", Western Iran, Kurdistan: A Possible Ancient Mining/Smelting Site. Sustainable Earth Review, 3(3), 77-90. [DOI:10.48308/ser.2024.234381.1033.]
4. Blakelock, E., Martinon-Torres, M., Veldhuijzen, H. A., & Young, T. (2009). Slag inclusions in iron objects and the quest for provenance: an experiment and a case study. Journal of Archaeological Science, 36(8), 1745-1757. DOI:10.1016/j.jas.2009.03.032. [DOI:10.1016/j.jas.2009.03.032]
5. Caterina, I., Maurizio, T., & Giuseppe, S. (2008). Archaeometallurgy in Messina: iron slag from a dig at block P, laboratory analyses and interpretation. Mediterranean Archaeology and Archaeometry, 8(1), 49-60.
6. Charlton, M., & Humphris, J. (2019). Exploring ironmaking practices at Meroe, Sudan-a comparative analysis of archaeological and experimental data. Archaeological and Anthropological Sciences, 11, 895-912. DOI:10.1007/s12520-017-0578-2. [DOI:10.1007/s12520-017-0578-2]
7. Das, A., Kundu, A., & Rawat, P. V. S. (2016). Mineral compositional studies of slag from Galla village, Uttarakhand, India. Current Science, 1162-1165.
8. David, N., Heimann, R., Killick, D., & Wayman, M. (1989). Between bloomery and blast furnace: Mafa iron-smelting technology in North Cameroon. African Archaeological Review, 7(1), 183-208.
https://doi.org/10.1007/BF01116843 [DOI:10.1007/BF01116843.]
9. De Caro, T., Riccucci, C., Parisi, E.I., Renzulli, A., Del Moro, S., Santi, P., & Faraldi, F. (2013). Archaeo-metallurgical studies of tuyeres and smelting slags found at Tharros (north-western Sardinia, Italy). Applied Physics A, 113, 933-943. [DOI:10.1007/s00339-013-7720-5]
10. Eekelers, K., Degryse, P., & Muchez, P. (2016). Petrographic investigation of smithing slag of the Hellenistic to Byzantine city of Sagalassos (SW-Turkey). American Mineralogist, 101(5), 1072-1083.
https://doi.org/10.2138/am-2016-5390 [DOI:10.2138/am-2016-5390.]
11. Elikay Dehno, S., Akbari, T., Garavand, M., Rostami Charati, F., & Rahimi, F. (2022). Metallurgical Studies on Samples from Central Zagros, Northern Kuhdasht. Journal of Archaeology and Archaeometry, 1(2), 81-91. 10.30495/JAA.2022.694797.
12. Emami, M., & Karamad, Z. (2012). Chemical-mineralogical studies on iron crucibles from Chahak, Iran. In Proceedings of the 39th International Symposium for Archaeometry, 86-90.
13. Emami, M. (2004). The importance of mineralogical studies on ancient smelting slags in the paragenesis of metallic minerals. Iran Mining Engineering Conference, Tarbiat Modares University, Tehran, 1-15. [In Persian]
14. Hourri, F., Dekayir, A., & Makdoun, M. (2017). Mineralogy and chemical compositions of ancient slags from Volubilis archaeological site and Awam ancient mine (Morocco). STAR: Science and Technology of Archaeological Research, 3(2), 238-244. DOI:10.1080/20548923.2018.1433269. [DOI:10.1080/20548923.2018.1433269]
15. Iles, L. E. (2017). African iron production and iron-working technologies: Methods. [DOI:10.1093/acrefore/9780190277734.013.212]
16. Jung, D., Kwon, H., & Cho, N. (2022). Smithing Processes Based on Hammer Scale Excavated from the Third-to Fourth-Century Ancient Iron-Making Sites of the Korean Peninsula. Materials, 15(12), 4188. DOI:10.3390/ma15124188. [DOI:10.3390/ma15124188]
17. Kądziołka, K., Pietranik, A., Kierczak, J., Potysz, A., & Stolarczyk, T. (2020). Towards better reconstruction of smelting temperatures: Methodological review and the case of historical K-rich Cu-slags from the Old Copper Basin, Poland. Journal of Archaeological Science, 118, 105142.
https://doi.org/10.1016/j.jas.2020.105142 [DOI:10.1016/j.jas.2020.105142.]
18. Karamzadeh, F., & Yousefvand, Y. (2021). Re-identification of the Sassanid-Islamic city of Sirvan based on historical texts and archaeological evidence. Research paper on the history of Islamic civilization, 54(1), 259-283. 10.22059/JHIC.2021.310620.654183. [In Persian]
19. Khanzadi, M. J. (2019). Speculation for the purpose of geo-archaeological studies of Sirvan historical site, National Heritage Site of Sirvan historical site, (unpublished). [In Persian]
20. Khojasteh Behzadi, N., Mafi, F., & Emami, S. M. (2023). The Study of Mining and Metallurgy in the Central Part of Bam County Based on Archaeological Surveys and Historical Sources. Journal of Archaeological Studies, 15(2), 57-73. [DOI:10.22059/jarcs.2023.358920.143203.]
21. Kostova, B., Paneva, D., Cherkezova-Zheleva, Z., Mihaylova, K., & Dumanov, B. (2023). Ancient Metallurgical Iron Slags-Chemical, Powder X-ray Diffraction and Mössbauer Spectroscopic Study. Crystals, 13(6), 888.
https://doi.org/10.3390/cryst13060888 [DOI:10.3390/cryst13060888.]
22. Kulkova, M. A., Kashuba, M. T., Kulkov, A. M., Ryabkova, T. V., Vetrova, M. N., Zanoci, A., & Bubnova, O. V. (2022). Iron sources and technologies during the Early Iron Age in the Northern Pontic region. In Geoarchaeology and Archaeological Mineralogy: Proceedings of 7th Geoarchaeological Conference, Miass, Russia, 19-23 October 2020, 11-28. Springer International Publishing. [DOI:10.1007/978-3-030-86040-0_2]
23. Magee, P. (2005). The chronology and environmental background of Iron Age settlement in Southeastern Iran and the question of the origin of the Qanat irrigation system. Iranica Antiqua, 40, pp.217-231. DOI:10.2143/IA.40.0.583210. [DOI:10.2143/IA.40.0.583210]
24. Maldonado, B., & Rehren, T. (2009). Early copper smelting at Itziparátzico, Mexico. Journal of Archaeological Science, 36(9), 1998-2006.
https://doi.org/10.1016/j.jas.2009.05.019 [DOI:10.1016/j.jas.2009.05.019.]
25. Merico, P., Faccoli, M., La Corte, D., & Cornacchia, G. (2023). Archaeometallurgical Characterization of Two Lombard Early Medieval Bloomery Slags from Ponte di Val Gabbia I Site (Northern Italy). Metals, 13(5), 984.
https://doi.org/10.3390/met13050984 [DOI:10.3390/met13050984.]
26. Moorey, P. R. S. (1991). The decorated ironwork of the Early Iron Age attributed to Luristan in western Iran. Iran, 29(1), 1-12. https://www.jstor.org/stable/4299844. [DOI:10.2307/4299844]
27. Morel, M., & Serneels, V. (2021). Interpreting the Chemical Variability of Iron Smelting Slag: A Case Study from Northeastern Madagascar. Minerals, 11(8), p.900.
https://doi.org/10.3390/min11080900 [DOI:10.3390/min11080900.]
28. Nabatian, G., Rastad, E., Neubauer, F., Honarmand, M., & Ghaderi, M. (2015). Iron and Fe-Mn mineralisation in Iran: implications for Tethyan metallogeny. Australian Journal of Earth Sciences, 62(2), 211-241.
https://doi.org/10.3390/min11080900 [DOI:10.3390/min11080900.]
29. Oh, G.S., & Jung, W. S. (2023). A study on the history of advances in ancient iron making based on correlation of oxides in slag. Korean Journal of Metals and Materials, 61(4), 291 - 300. [DOI:10.3365/KJMM.2023.61.4.291]
30. Piatak, N. M., Parsons, M. B., & Seal II, R. R. (2015). Characteristics and environmental aspects of slag: A review. Applied Geochemistry, 57, 236-266.
https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2014.04.009 [DOI:10.1016/j.apgeochem.2014.04.009.]
31. Pigott, V. C. (2004). Hasanlu and the Emergence of Iron in Early 1st Millennium BC Western Iran. Persia's Ancient Splendour, Mining, Handicraft and Archaeology.
32. Portillo-Blanco, H., Zuluaga, M. C., Ortega, L. A., Alonso-Olazabal, A., Cepeda-Ocampo, J. J., & Martínez Salcedo, A. (2020). Mineralogical characterization of slags from the Oiola site (Biscay, Spain) to assess the development in bloomery iron smelting technology from the Roman period to the Middle Ages. Minerals, 10(4), 321.
https://doi.org/10.3390/min10040321 [DOI:10.3390/min10040321.]
33. Rehren, T., Charlton, M., Chirikure, S., Humphris, J., Ige, A., & Veldhuijzen, H. A. (2007). Decisions set in slag: the human factor in African iron smelting. Metals and mines: studies in archaeometallurgy, 211, 218.
34. Saedmucheshi, A. (2021). A Review on the Early Iron Age in Central Zagros. Journal of Archaeological Studies, 13(1), 65-90. [DOI:10.22059/jarcs.2020.300093.142861. [In Persian]]
35. Salimi, S., AmirKhiz, Ch., & Beheshti, A. (2018). An investigation of Metal Working Sites in Mahabad and Satdasht, West Azarbayjan, westrn Iran (2018-2019).
36. Seok, S. H., Jung, S. M., Lee, Y. S., & Min, D. J. (2007). Viscosity of highly basic slags. Isij International, 47(8), 1090-1096.
https://doi.org/10.2355/isijinternational.47.1090 [DOI:10.2355/isijinternational.47.1090.]
37. Seyedein, S., Kouhpar, M. M., Neyestani, J., & Omran, N. R. (2014). Archaeometallurgy in Sasanian cities: Darabgird and Bishapour, Fars province, Iran. Antiquity, 88, 339.
38. Shushtarian, F., Adabi, M. H., Sadeghi, A., Hosseini Barzi, M. & Lotfpour, M. (2011). Primary mineralogy of the Ilam formation based on geochemical data in sample section, Pion anticline and underground section of Danan-a. Journal of Stratigraphy and Sedimentology Research, 27(3), 39-68. 20.1001.1.20087888.1390.27.3.3.3. [In Persian]
39. Sporel, J. S. (2004). A brief history of iron and steel production. http://metal2016.tanger.cz/en/
40. Stepanov, I. S., Weeks, L., Franke, K. A., Overlaet, B., Alard, O., Cable, C. M., Al Aali, Y. Y., Boraik, M., Zein, H., & Grave, P. (2020). The provenance of early Iron Age ferrous remains from southeastern Arabia. Journal of Archaeological Science, 120, 105192. 10.1016/j.jas.2020.105192. [DOI:10.1016/j.jas.2020.105192]
41. Stepanov, I., Borodianskiy, K., & Eliyahu-Behar, A. (2019). Assessing the quality of iron ores for bloomery smelting: laboratory experiments. Minerals, 10(1), 33.
https://doi.org/10.3390/min10010033 [DOI:10.3390/min10010033.]
42. Tholander, E., & Blomgren, S. (1985). On the classification of ancient slags by microstructure examination. Iskos, 5, 415-425.
43. Thornton, C. P., Rehren, T., & Pigott, V. C. (2009). The production of speiss (iron arsenide) during the Early Bronze Age in Iran. Journal of Archaeological Science, 36(2), 308-316.
https://doi.org/10.1016/j.jas.2008.09.017 [DOI:10.1016/j.jas.2008.09.017.]
44. Török, B., Kovács, Á., Barkóczy, P., & Kristály, F. (2012). Complex archaeometrical examination of iron tools and slag from a Celtic settlement in the Carpathian Basin. In Proceedings of the 39th International Symposium for Archaeometry, Leuven, 125-134.
45. Veldhuijzen, H. A., & Rehren, T. (2006). Iron Smelting Slag Formation at Tell Hammeh (Al-Zarqa), Jordan. Institucion 'Fernando el Catolico '(CSIC) Excma. Diputacion de Zaragoza.
46. Verdeş, B., Chira, I., Virgolici, M., & Moise, V. (2012). Thermal stability of fayalite system formation at the interface between steel and mould. UPB Scientific Bulletin, Series B: Chemistry and Materials Science 74(2).
47. Zhang, Z. (2023). The Characteristics and Reduction of Wustite. In Iron Ores and Iron Oxides-New Perspectives. IntechOpen. DOI: 10.5772/intechopen.1001051. [DOI:10.5772/intechopen.1001051]
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
