مطالعۀ تركيب آلياژ و روش ساخت سنجاق سرهاي مفرغي متعلق به عصرآهن محوطۀ داياآرديزي موراني لرستان

A Study on Composition and Manufacturing Method of Bronze Pins from Dia Ardizi of Moorani Iron Age Site, Luristan

لرستان ناحيه‌اي مهم در زمينۀ فلزگري عصرآهن در ايران است، اما به نسبت آثار مفرغي فراوان به‌دست آمده يا منسوب به آن، اطلاعات كمي از فناوري فلزگري كهن در اين ناحيه وجود دارد. «داياآرديزي موراني» نام يكي از محوطه‌هاي پيش‌ازتاريخ اين ناحيه است كه با توجه به آثار و مواد فرهنگي متنوع و فراوان به‌دست آمده از آن طي تنها فصل كاوش انجام شده، شواهد استقرار از دورۀ مس‌وسنگ تا عصرآهن در آن مشاهده شده است. ازجمله يافته‌هاي اين محوطه، شماري از اشياء مفرغي است كه تاكنون مطالعۀ فني و متالورژيكي برروي ‌آن‌ها انجام نگرفته است؛ از اين‌رو، با هدف شناخت بخشي از دانش فلزگري كهن اين منطقه، هفت سنجاق‌سر مفرغي متعلق به عصرآهن، به‌منظور پي‌بردن به تركيب شيميايي و روش ساخت ‌آن‌ها با استفاده از روش‌هاي آزمايشگاهي شامل: متالوگرافي و SEM-EDS موردمطالعه و آناليز قرار گرفت. نتايج مطالعات SEM-EDS نشان‌داد كه به‌جز يك نمونه ساخته شده از آلياژ مس آرسنيكي، تمامي سنجاق‌سرها از مفرغ قلعي با ميزان متغير قلع ساخته شده‌اند كه بيانگر روش متداول توليد آلياژ مفرغ بدون كنترل برروي ميزان قلع (استحصال هم‌زمان فلز مس و قلع با هم يا استحصال فلز از يك سنگ معدن حاوي تركيب مس و قلع طبيعي)، همانند ديگر محوطه‌هاي عصرآهن ايران است. مشاهدۀ آخال‌هاي سولفيدي نيز در ريزساختار نمونه‌ها بيانگر استفاده از سنگ معدن‌هاي سولفيدي مس (احتمالاً مخلوط با سنگ معدن‌هاي اكسيدي) در فرآيند استحصال جهت توليد اشياء اين منطقه است؛ هم‌چنين در مطالعات ريزساختاري اين سنجاق‌سرها، ريزساختار شامل دانه‌هاي كارشده و بازتبلوريافته داراي خطوط دوقلويي مشخص گرديد كه نشان‌دهندۀ استفاده از چكش‌كاري و تابكاري براي ساخت اين آثار است. افزون‌بر اين، خطوط لغزش نيز در ريزساختار برخي از نمونه‌ها مشاهده گرديد كه بيانگر استفاده از چكش‌كاري سرد در مرحلۀ پاياني ساخت اين آثار است.

Luristan, located in the west of Iran, is an important region in the field of metallurgy of the Iron Age in Iran, but comparing to its huge bronze finds or attributed to it, there is little information about the metallurgical technology in this area. Dia ardizi Moorani is one of the prehistorical sites which is excavated recently in southern Luristan. According to the various finds, such as a number of architectural structures, debris of the six grave stone, a burial, pottery, stone, bone, metal etc., during one excavation season, a settlement from chalcolithic to Iron Age has been observed in this area. A significant number of bronze objects are among the findings of this site. Therefore, to recognize the ancient metallurgical technology in the site, seven bronze pins belong to Iron Age were studied using laboratory method including metallography and scanning electron microscopy coupled with energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDS) in order to identify chemical composition and manufacturing techniques. The results of SEM-EDS showed that except for one sample made of arsenic copper alloy, all of the pins were made of tin bronze with different amount of tin which indicates the method of producing bronze alloy without control on tin amount similar to other areas of Iron Age in Iran. SEM-EDS analyses also revealed elements such as nickel, silver, arsenic and iron as minor elements in all samples which could be attributed to the impurities of the ore used in the metal extraction process. In addition, microstructural investigation clearly showed various sulfide inclusions and lead globules. Moreover, elongated inclusions can be an indication of significant hot working or cold working and annealing to achieve the final shape. Also, the micro structures of the pins revealed re-crystallized twin grain structures that indicate the use of multiple procedures, including hot-working or cold-working and annealing to manufacture these pins.