Spring naar content

Productie Geistingen bijlen

Geistingen bijl, AC20. Foto: Janneke van der Stok.

Waren deze bronzen bijlen uit de Late Bronstijd functioneel of niet? Om deze vraag te kunnen beantwoorden, heb ik materiaalkundig onderzoek verricht aan monsters van een aantal Geistingen bijlen tijdens mijn master-eindproject. Op deze manier konden mogelijke productieprocessen worden vastgesteld. Doordat hierdoor meer duidelijkheid is ontstaan over de functie van deze bijlen in de prehistorie, heeft de verzameling voorwerpen extra betekenis gekregen.

Het complete verslag is hier te downloaden. Daarnaast zijn er publicaties te vinden in JALC (online te lezen op www.jalc.nl en hier te downloaden) en in ATUATUCA.

Geistingen bijlen uit de Late Bronstijd zijn vreemde bijlen (Fig. 1). Ze zijn hol, maar vertonen geen sporen van een heft. De snijvlakken zijn scherp, maar laten geen gebruikssporen zien. Ze zien eruit als bijlen, maar hun dunne wanden verhinderen gebruik van deze gereedschappen als dusdanig. Ze lijken onderdeel van een serieproductie te zijn, maar ze hebben allemaal een andere chemische samenstelling. En, tot slot: ze zijn allemaal in de grond gedeponeerd, schijnbaar zonder ooit als gereedschap of wapen te zijn gebruikt.

Monsterplaatsen Geistingen bijl BH76 (Nienhuis et al. 2013). Beeld: Janneke van der Stok.
Fig. 1: Monsternameplaatsen op de Geistingen bijl (BH76) die bestudeerd is in dit onderzoek. Gereproduceerd uit Nienhuis et al. 2013, Fig. 6.

In de Bronstijd werden ook andere functies aan bijlen toegeschreven. Ze konden worden gebruikt als een gespecialiseerde vorm van valuta, of ze hadden een rituele functie. Maar de functie van Geistingen bijlen blijft een mysterie voor archeologen en meer onderzoek was nodig om een beter begrip te krijgen. Dat is gebeurd in dit master-onderzoek bij de TU Delft vanuit een materiaalkundig perspectief. De hoofdvraag was: “Hoe zijn Geistingen bijlen gemaakt?”

Twee bronzen Geistingen bijlen, één uit Nijmegen en één uit Tongeren, zijn onderzocht en geanalyseerd. De eerste conclusie die kon worden getrokken is dat de bijl uit Nijmegen gekarakteriseerd kan worden als een binaire koper-tin-legering, terwijl de bijl uit Tongeren gezien wordt als een ternaire koper-antimoon-nikkel-legering. Beide bijlen vertonen een poreuze dendritische microstructuur met interdendritische fase (Fig. 2), wat typerend is voor een gegoten materiaal. Tussen deze twee fasen bevinden zich Cu2S- en lood-antimoon-deeltjes. De Nijmegen bijl bevat daarnaast ook zilverdeeltjes. Het wordt aangenomen dat deze deeltjes allemaal ontstaan zijn vanuit de grondstof, namelijk de gebruikte ertsen, en dat ze in de vloeibare fase van het maakproces van de bijl zijn gevormd.

Dat heeft geleid tot de volgende conclusie: beide Geistingen bijlen zijn geproduceerd door het smelten van erts, en vervolgens gegoten. Waarschijnlijk zijn dezelfde types erts gebruikt om deze specifieke bijlen te maken, omdat dezelfde typen van chemische elementen voorkomen in het definitieve object. De ratio van deze elementen is echter wel verschillend voor de twee bijlen, dus de erts-ratio is ook verschillend geweest.

Microstructuur van Geistingen bijl BH76 (Nienhuis et al. 2013). Beeld: Janneke van der Stok.
Fig. 2: Microstructuur van bijl BH76, scanning electron micrographs. De afstand aangeduid met d2 is de secundaire dendrietarm afstand. Gereproduceerd uit Nienhuis et al. 2013, Fig. 8.

De vloeibare fase van beide bijlen heeft op z’n minst een temperatuur van 1150 °C bereikt, gebaseerd op de aanwezigheid van Cu2S-deeltjes. Waarschijnlijk zijn beide objecten afgekoeld in water nadat de vloeistof in een tweedelige mal is gegoten, getuige de afstand tussen de secundaire dendrietarmen. De Tongeren bijl heeft een lagere afkoelsnelheid dan de bijl uit Nijmegen. Dat betekent dat er waarschijnlijk een efficiëntere manier van koelen is gebruikt in het laatste geval.
De dendrieten lijken niet gebroken en de poriën zijn niet vervormd. De diffractiepatronen vertonen ook geen significante piekverschuivingen. Dat wijst er allemaal op dat er geen verdere bewerking van de bijlen heeft plaatsgevonden op de plaatsen waar de monsters zijn genomen. Het is echter nog steeds mogelijk dat het snijvlak van de bijlen is bewerkt om het scherper te maken.

Concluderend kan worden gezegd dat de twee Geistingen bijlen geproduceerd zijn door het co-smelten van dezelfde types erts in verschillende verhoudingen. Het brons is vervolgens in een tweedelige mal gegoten, die daarna met water gekoeld is om het voorwerp te laten stollen. Er heeft geen verdere warm- of koudbewerking plaatsgevonden.