Mineralogische und chemische Zusammensetzung neolithischer Steinwerkzeuge aus Amphibolit und Herkunft des Rohmaterials

Finanzierung der Mitarbeiterin Frau Christensen durch ein mehrjähriges HWP-Stipendium im Rahmen der Frauenförderung der Universität Würzburg. Finanzierung der Sachmittel durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG.

Beteiligte:
Christensen, Anne-Mette, Institut für Mineralogie, Universität Würzburg
Schüssler, Ulrich, Institut für Mineralogie, Universität Würzburg
Petrasch, Jörg, Institut für Ur- und Frühgeschichte und Archäologie des Mittelalters, Fakultät für Kulturwissenschaften, Universität Tübingen
Okrusch, Martin, Institut für Mineralogie, Universität Würzburg

Kooperationen:

  • Vaihingen/Enz: Institut für Ur- und Frühgeschichte der Universität Tübingen, Dr. Jörg Petrasch
  • Buchbrunn bei Kitzingen und Ippesheim am Steigerwald: Lehrstuhl für Vor- und Frühgeschichte der Universität Würzburg, Prof. Dr. Wolfram Schier (inzwischen Institut für Prähistorische Archäologie der FU Berlin). Frau Jessica Kuhn.
  • Aschaffenburg: Stiftsmuseum Aschaffenburg, Dr. Markus Marquart.
  • Müddersheim: Prof. Dr. H.-E. Joachim, Rheinisches Landesmuseum Bonn.
  • Region Kassel: Institut für Ur- und Frühgeschichte der Universität Köln, Nicole Kegler-Graiewski.
  • Region Braunschweig: Herr W.-D. Steinmetz MA, Braunschweigisches Landesmuseum Wolfenbüttel; Prof. em. Dr. Werner Schneider, ehem. Institut für Geologie der Universität Braunschweig.
  • Wetterau: Graduiertenkolleg „Archäologische Analytik“ der Universität Frankfurt, Prof. Dr. Jens Lünig, Dr. Britta Ramminger (jetzt Institut für Ur- und Frühgeschichte der Universität Hamburg).
  • Wattendorf: Institut für Vor- und Frühgeschichtliche Archäologie der Universität Bamberg, Dr. Timo Seregély.

Während des gesamten Neolithikums war Amphibolit ein bevorzugtes Material für die Herstellung von Steinwerkzeugen (Steinbeile, Steinäxte, Dechsel etc.). Amphibolite aus unterschiedlichen geologischen Vorkommen können sich sowohl in ihrer mineralogischen als auch in der chemischen Zusammensetzung deutlich voneinander unterscheiden. Das ist der Ansatz, um mehrere Fragestellungen der Archäologie zu beantworten:

  • Wurden die Funde einer Einzelgrabung alle aus demselben Amphibolit und damit aus demselben geologischen Vorkommen hergestellt?
  • Unterscheiden sich die Amphibolite der archäologischen Funde aus verschiedenen Grabungen, und wenn ja, wie?
  • Wie ist die regionale Verteilung von Werkzeugen aus einem bestimmten Amphibolit-Typ?
  • Aus welchen geologischen Vorkommen stammen die Amphibolite?

Für die Untersuchungen wurden überwiegend Artefakte beprobt, die nicht für die Ausstellung geeignet sind, d.h. Bruchstücke, Abschläge aus der Herstellung oder Abschnitte, die von unansehnlichen Stücken abgesägt wurden. In Einzelfällen wurden auch wertvollere Werkzeuge beprobt. Das geschah dann möglichst zerstörungsarm, indem mit einem kleinen Kernbohrer Gesteinskerne mit 8 mm Durchmesser entnommen wurden. Die Bohrlöcher können anschließend vom Präparator unauffällig verschlossen werden. Im Falle eines zerbrochenen und rekonstruierten Beiles aus Buchbrunn wurden die Klebeflächen gelöst und der Kern aus einer inneren Bruchfläche entnommen, bevor das Beil wieder zusammengesetzt wurde. Aus dem gewonnenen Probenmaterial wurden Gesteinsdünnschliffe und Probenpulver zur Analyse hergestellt. Die Untersuchungen erfolgten mit einem Durchlicht-Polarisationsmikroskop, der Röntgenfluoreszenzanalytik für die Bestimmung der Haupt- und Nebenelemente, der Laserablations-ICP-Massenspektrometrie zur Bestimmung der Spuren- und Seltenerdelemente und der konventionellen Massenspektrometrie zur Bestimmung der Isotope von Sm, Nd, Rb, Sr und Pb.

In das Projekt wurden repräsentative Proben aus folgenden früh- bis endneolithischen Grabungen einbezogen

  • Grabung Vaihingen/Enz (Region Stuttgart): Linearbandkeramik
  • Grabung Buchbrunn (Region Vorsteigerwald): Linearbandkeramik
  • Grabung Müddersheim (Region Bonn): Linearbandkeramik
  • Region Braunschweig: Linearbandkeramik + Rössen
  • Region Kassel-1: Linearbandkeramik bis Michelsberg
  • Region Wetterau: Linearbandkeramik bis Michelsberg
  • Region Aschaffenburg: Linearbandkeramik (Einzelproben bis Schnurkeramik)
  • Grabung Ippesheim (Region Vorsteigerwald): Großgartach
  • Grabung Edertal-Böhne (Region Kassel-2): Michelsberg
  • Grabung Wattendorf (nördliche Frankenalb): Schnurkeramik

Als wesentliches Ergebnis hat sich gezeigt, dass der Großteil der Werkzeuge aus allen untersuchten Grabung aus ein- und demselben Amphibolit-Typ besteht, und zwar einem sehr speziellen, feinkörnigen Aktinolith-Hornblende-Schiefer mit filziger Struktur und hohem Anteil an Erzmineralen, der mit größter Wahrscheinlichkeit aus einem einzigen geologischen Vorkommen stammt. Dieser Amphibolit – ein metamorphes Gestein – stammt geochemisch gesehen von einem Alkalibasalt mit Intraplatten-Charakter ab. Isotopen-Daten deuten auf ein oberproterozoisches Alter hin, die Altersdaten sind aber eher diffus, wahrscheinlich wegen einer unvollständigen Homogenisierung der isotope während der Grünschiefer- bis niedrig Amphibolit-faziellen Gesteinsmetamorphose. Natürliche Vorkommen dieses Amphibolit-Typs sind aus dem Fichtelgebirge in NE-Bayern und aus dem Isergebirge in der Tschechischen Republik nahe Jistebsko bekannt. Die Vorkommen des Fichtelgebirges sind allerdings winzig und nur aus dem Lesesteinbefund nachgewiesen. Die Vorkommen aus dem Isergebirge sind deutlich größer, und ein Abbau während des Neolithikums ist dort inzwischen sicher nachgewiesen (Šreinová et al. 2003; Prostředník et al. 2005). Die Kollegen aus der Tschechischen Republik konnten auch zeigen, dass ein Großteil des Amphibolits böhmischer Steinwerkzeuge aus diesem Vorkommen bei Jistebsko stammt. Man muss nach dem derzeitigen Kenntnisstand davon ausgehen, dass während der gesamten Jungsteinzeit große Teile Mitteleuropas mit Amphibolit aus dem Isergebirge versorgt wurden. Nur in manchen Siedlungsbereichen und auch nur sehr untergeordnet wurde lokaler Amphibolit verwendet, z.B. in der Wetterau Amphibolit aus dem benachbarten Spessart.

Ergebnisse in:

  • CHRISTENSEN, A.-M., SCHÜSSLER, U., OKRUSCH, M., PETRASCH, J. (2003): On the Provenance of Amphibolitic Neolithic Stone Axes from Central South Germany. – Archäometrie und Denkmalpflege – Kurzberichte 2003: 175-177.
  • CHRISTENSEN, A.-M., SCHÜSSLER, U., OKRUSCH, M., PETRASCH, J. (2004): On the search for an Early Neolithic import route: a geochemical investigation of amphibolitic flat-axes and adzes from Central-South Germany. – AIAr and GNAA National Congresses and Joint Conference, 11. – 14.2.2004 Brixen, book of abstracts: 81-82.
  • CHRISTENSEN, A.-M., RAMMINGER, B. (2004): To the provenance of amphibolites used as raw material during the early Neolithic in the Wetterau, Hessia: a petrographic and geo-chemical investigation of Linearbandkeramik adzes. – Archäometrie und Denkmalpflege – Kurzberichte 2004: 45-47, Vortrag zur Tagung Archäometrie und Denkmalpflege, Mannheim, 2004.
  • CHRISTENSEN, A.-M., SCHÜSSLER, U., OKRUSCH, M., PETRASCH, J. (2005): Isotope and Geochemical Evidence of an Early Neolithic Trade Route. Vortrag zur Tagung der Euro-pean Union of Geosciences EGU, Nizza 2005. Geophysical Research Abstracts, Vol. 7, 08909, 2005, SRef-ID: 1607-7962/gra/EGU05-A-08909.
  • CHRISTENSEN, A.-M., SCHÜSSLER, U., OKRUSCH, M., PETRASCH, J. (2005): Isotope Evidence of a Majour Neolithic Trade Route. - Eur. J. Mineral. 17, Beih. 1: 23.
  • CHRISTENSEN, A.-M., HOLM, P.M., SCHÜSSLER, U., PETRASCH, J. (2006): Indications of a major Neolithic trade route? An archaeometric geochemical and Sr, Pb isotope study on amphibolitic raw material from present day Europe. - Applied  Geochemistry, 21: 1635-1655.
  • SCHÜSSLER, U., CHRISTENSEN, A.-M., PETRASCH, J., OKRUSCH M. (2007): Mineralogische und geochemische Zusammensetzung alt- und mittelneolithischer Amphibolit-Steinbeile aus Mitteleuropa. – DFG-Abschlußbericht, DFG-Projekt SCHU 873/5-1, Förderzeitraum August 2004 – August 2006.
  • CHRISTENSEN, A.-M., SCHÜSSLER, U. (2008): Archaeometrical characterization of amphibolitic tools used in the Neolithic Wattendorf-Motzenstein settlement, Germany. - In: MÜLLER, J., SEREGELY, T. (Eds.): Endneolithische Siedlungsstrukturen in Oberfranken II. Universitätsforschungen zur  Prähistorischen  Archäologie, 155: 85-100.
  • CHRISTENSEN, A.-M., SCHÜSSLER, U. (2011, zum Druck angenommen): Die Steinwerkzeuge der neolithischen Siedlung Buchbrunn bei Kitzingen. Eine petrographische und geochemische Charakterisierung. - (Sonderband mit der Dissertation von J. Kuhn).

Dissertationen:
Folgende Dissertationen der Vor- und Frühgeschichte enthalten die jeweiligen Teilergebnisse des Projekts zu den Fundbereichen Wetterau, Wattendorf, Buchbrunn und Kassel:

  • RAMMINGER, B. (2005/2006): Wirtschaftsarchäologische Untersuchungen zu alt- und mittelneolithischen Feldgesteingeräten in Mittel- und Nordhessen. Archäologie und Rohmaterial-versorgung. - Dissertation Universität Frankfurt 2005, erschienen in C. Dobiat und K. Leidorf, Internationale Archäologie, 2006, 644 S., Rahden.
  • SEREGÉLY, T. (2006): Wattendorf-Motzenstein - eine schnurkeramische Siedlung auf der Nördlichen Frankenalb. Studien zum dritten vorchristlichen Jahrtausend in Nordostbayern. - Dissertation Universität Bamberg.
  • KUHN, J. (2009): Die linearbandkeramische Siedlung von Buchbrunn, Lkr. Kit-zingen. - Dissertation Universität Würzburg.
  • KEGLER-GRAIEWSKI, N. (2008): Neolithische Felsgesteingeräte in Nordhessen. - Dissertation Universität Köln.

Prähistorische Obsidian-Artefakte aus Karien in West-Anatolien

Finanzierung der Analytik durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG

Beteiligte:
Schüssler, Ulrich, Institut für Geographie und Geologie, Universität Würzburg
Kasper, K., Institut für Ur- und Frühgeschichte, Universität Tübingen
Gerber, Christoph, Seminar für Ur- und Frühgeschichte und Vorderasiatische Archäologie, Universität Heidelberg
Brätz, Helene, Nordbayerisches GeoZentrum der Universität Erlangen

Im Rahmen einer Suche nach den Überresten prähistorischer Kulturen im Bereich von Loryma wurde auf der Basis archäologischer und gesteinschemischer Befunde eine vergleichende Studie von Obsidian-Artefakten aus zwei Grabungsbereichen Kariens durchgeführt. Die 20 Proben stammen aus dem Gebiet um Loryma nahe der heutigen Stadt Marmaris im Süden der kleinasiatischen Küste (7) sowie aus dem Latmos-Gebirge nordöstlich des heutigen Bafa-Sees (8). Die Proben aus dem Latmos umfassen auch Funde, die in aus der jüngsten Grabung des Gebietes in der Malkayasi-Höhle stammen (5). Da wertvollere, unversehrte Funde nicht aus der Türkei ausgeführt werden dürfen, beschränkte sich die Untersuchung auf Abschläge, Splitter und optisch wenig attraktive Proben.

Splitter der Proben wurden auf Objektträgern aufgeklebt, geschliffen und poliert. Die Analyse der Haut- und Nebenelemente erfolgte mit einer Elektronenstrahl-Mikrosonde, die der Spuren- und Seltenerdelemente mit einem Laserablations-ICP-Massenspektrometer. Die Auswertung erfolgte im Vergleich mit ICP-MS- Daten und den Daten von Neutronen-Aktivierungs-Analysen an Obsidianen verschiedener Vorkommen in der Ägäis und in Zentralanatolien. Es wurden klassische x-y-Diagramme verwendet, daneben wurde aber auch erfolgreich versucht, normierte Spurenelement- und Seltenerdelement-Spidergramme zu verwenden. Es zeigte sich, dass mit einer Ausnahme alle untersuchten Obsidiane von einem geologischen Vorkommen der Insel Melos in der Ägäis stammen. Die Ausnahme kommt von dem Vorkommen Göllüdag West in Zentralanatolien. Eine Zusammenschau mit den Daten anderer Arbeitsgruppen zeigt, dass die Obsidiane entlang der kleinasiatischen Ägäisküste fast alle von Melos stammen. Der Anteil zentralanatolischer Obsidiane ist gering. Verfolgt man die Befundlage nach Osten hin, dann wird der zentralanatolische Anteil zunehmend dominanter, der letzte melische Obsidian taucht in Aphrodisias auf.

Ergebnisse in:

  • SCHÜSSLER, U., KASPER, K., BRÄTZ, H., GERBER, C. (2005): Obsidian-Artefakte aus dem prähistorischen Karien, Südwestanatolien. - Eur. J. Mineral. 17, Beih. 1: 124.
  • SCHÜSSLER, U., KASPER, K., BRÄTZ, H., GERBER, C. (2006): Obsidian-Artefakte aus dem prähistorischen Karien, Südwest-Anatolien. - Archäometrie und Denkmalpflege - Kurzberichte 2006: 184-186.
  • SCHÜSSLER, U., KASPER, K., BRÄTZ, H., GERBER, C, (im Druck): Obsidian artefacts from the prehistoric Caria, West Anatolia. - In: Held, W. (ed.), Loryma, Bd. 1 – Die Funde und die Hafenfestung, Istanbuler Forschungen.