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Bronzezeitliches " High-Magnesium-Glass" in Mitteleuropa – Lithium und Bor als Indizien für eine mögliche Herkunft aus Westanatolien

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BRONZEZEITLICHES “HIGH MAGNESIUM GLASS“ IN MITTELEUROPA –
LITHIUM UND BOR ALS INDIZIEN FÜR EINE MÖGLICHE HERKUNFT AUS
WESTANATOLIEN
STEPHANIE MILDNER1,2, ULRICH SCHÜSSLER2, FRANK FALKENSTEIN1,
HELENE BRÄTZ3
1 Vor- und Frühgeschichtliche Archäologie, Institut für Altertumswissenschaften, Universität Würzburg,
Residenzplatz 2, 97070 Würzburg, stephanie.mildner@uni-wuerzburg.de/frank.falkenstein@uni-wuerzburg.de
2 Lehrstuhl für Geodynamik und Geomaterialforschung, Institut für Geographie und Geologie, Universität
Würzburg, Am Hubland, 97074 Würzburg, uli.schuessler@uni-wuerzburg.de
3 Geozentrum Nordbayern, Universität Erlangen, Schloßgarten 5, 91054 Erlangen, braetz@geol.uni-erlangen.de
Mit mehr als 3500 Glasperlen aus über 300 bronzezeitlichen Fundzusammenhängen des 14. - 9. Jhs. v.
Chr. wurde für das älteste Glas Mitteleuropas eine umfassende Bestandsaufnahme erstellt. Das Fund-
spektrum reicht von einfarbig blauen kleinen Ringchenperlen über größere ring- oder kugelförmige
Perlen bis hin zu tönnchenförmigen Perlen mit weißer Spiralfadeneinlage oder blau-weißen Noppen-
und Augenperlen. In der Regel finden sich die Glasperlen in Gräbern, gelegentlich in Siedlungen und
vereinzelt in Horten. Ihr häufiges Auftreten in besonders reich ausgestatteten Gräbern zeigt, dass es
sich um Prestigeobjekte handelte, vergleichbar mit Funden aus Gold oder Bernstein.
Um Fragen zur Herkunft und Distribution der Glasperlen zu klären, wurden 326 Glasperlen archäo-
metrisch untersucht (Abb. 1a). Die Haupt- und Nebenbestandteile des Glases wurden mit einer Elek-
tronenstrahl-Mikrosonde (EMPA), eine Auswahl aussagekräftiger Spurenelemente und die Seltenerd-
elemente mit einem Laserablations-Massenspektrometer (LA-ICP-MS) analysiert.
Der Großteil der analysierten Perlen ist den beiden bekannten bronzezeitlichen Glastypen zuzuordnen,
dem “High Magnesium Glass“ (HMG) und dem Typ “Low Magnesium High Potassium“ (LMHK) [1].
Daneben konnte ein neuer Glastyp abgegrenzt werden, der analog zu den anderen Definitionen als
„High Potassium Glass“ (HKG) bezeichnet wurde (Abb. 1b). Dieser Typ zeigt im Vergleich zum
LMHK-Glas bei gleichfalls niedrigen MgO-Werten sehr hohe K2O-Gehalte bis zu 20 Gew.%, aber
deutlich geringere Na2O-Gehalte. Mit bisher wenigen Exemplaren ist das HK-Glas auch an Funden
aus Frattesina (Italien), Sierentz (Elsass) und Řepín (Böhmen) nachweisbar [2-5]. Für die bronzezeitli-
chen Gläser ist daher nicht nur von zwei sondern von drei verschiedenen Alkaliquellen auszugehen.
119 der analysierten Glasperlen sind dem Typ HMG zuzuweisen, ein Natron-Kalk-Glas, für das als
Flussmittel eine maritime natriumreiche Pflanzenasche verwendet wurde. Der Anteil Sand-typischer
Spurenelemente in den Glasanalysen zeigt, dass als Silicium-Lieferant keine Quarzbruchstücke, son-
dern ein relativ reiner Quarzsand mit leichten Verunreinigungen diente. Mit Hilfe dieser sandbezoge-
nen Elemente ließen sich fünf Untergruppen HMG-1a, -1b, -1c, -2a, -2b definieren, die das Schwer-
mineralspektrum verschiedener Sande widerspiegeln. Eindeutige Unterschiede sind bei Ti, Zr, Nb, Ta,
W und U zu beobachten (Abb. 2). Neben dem Sand unterscheiden sich die Gruppen aber auch hin-
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sichtlich ihrer Flussmittel. Drei der fünf Untergruppen weisen vergleichsweise hohe Li- und B-Gehalte
auf (Abb. 3a), die zumindest für HMG-1b mit dem Na2O-Gehalt korrelieren (Abb. 3b) und daher ver-
mutlich auf die verwendete Pflanzenasche bzw. den Nährboden der Pflanzen zurückzuführen sind, der
entsprechend Li- bzw. B-reich gewesen sein dürfte.
Abb. 1: (a) Verbreitung der bronzezeitlichen Glasperlen in Mitteleuropa (weiße Punkte = Fundstellen mit Perlen, die archäometrisch unter-
sucht wurden); (b) Dreieck MgO-K2O-Na2O zur Klassifikation von bronzezeitlichem Glas.
Abb. 2: HMG-Untergruppen im Chondrit norm-
ierten [6] Spurenelementmuster aussage-
kräftiger sandbezogener Elemente.
Abb. 3: HMG-Untergruppen im Diagramm Li
vs. B (a) und Na2O vs. B (b), Na2O in Gew.%,
Li und B in ppm.
Eine lokale Herstellung des mitteleuropäischen Glases ist auf Grund fehlender Nachweise von Glas-
öfen, Werkzeugen, Gusstiegeln oder Produktionsabfällen nicht belegbar. Daher wird hinsichtlich der
Herkunft des Glases von einem Import aus anderen, glasproduzierenden Regionen ausgegangen. Die
jüngsten Forschungen an dänischen bronzezeitlichen Glasperlen weisen in Richtung Mesopotamien [7,
8]. Aber obwohl das mitteleuropäische HM-Glas in seiner Hauptzusammensetzung gut mit den Glä-
sern aus dem Mittelmeerraum und dem Vorderen Orient vergleichbar ist, lassen sich mit Hilfe zahl-
b"
a"
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reicher aussagekräftiger Spurenelemente eindeutige Unterschiede zwischen den mitteleuropäischen
Gläsern und Vergleichsgläsern aus Ägypten und Mesopotamien belegen. Während die Gruppen HMG-
1a + b + c sowie die meisten der dänischen Glasperlen im Zr-Ti und im La-Cr Diagramm Ähnlich-
keiten zu den nord-/mittelmesopotamischen Gläsern aus Nuzi und Tell Brak aufweisen, aber deutlich
höhere Werte zeigen (Abb. 4a + b), sind sie hinsichtlich ihrer Nd- und Sr-Gehalte offensichtlich eher
mit den ägyptischen Gläsern aus Amarna und Malkata vergleichbar (Abb. 4c).
Abb. 4: HMG-Untergruppen und dänische bronzezeitliche Glasperlen [7] im Vergleich mit Gläsern aus Amarna + Malkata, Ägypten und
Nuzi + Tell Brak, Mesopotamien [9]. (a) Zr vs. Ti, (b) La vs. Cr, (c) Nd vs. Sr; Elemente in ppm.
Mit weiteren Element-Korrelationen fällt auf, dass trotz gewisser Ähnlichkeiten auch erhebliche Un-
terschiede zu den Gläsern aus Ägypten und Mesopotamien vorhanden sind. HMG-1b + c und HMG-2a
+ b besitzen deutlich abweichende W- und U-Gehalte (Abb. 5a) und auch die Al2O3-Werte sind bei
den mitteleuropäischen und dänischen Gläsern deutlich höher als beim mesopotamischen Glas (Abb.
5b). Zwar ist ein Teil der mitteleuropäischen und dänischen Gläser hinsichtlich ihrer Li- und B-
Gehalte mit mesopotamischem Glas vergleichbar, die Masse fällt jedoch durch zum Teil stark erhöhte
Li- und B-Werte auf (Abb. 5c). Eine Herkunft bzw. der Import des mitteleuropäischen Glases oder
dessen Rohstoffe aus diesen Regionen zumindest für die untersuchten Perlen auszuschließen.
Abb. 5: HMG-Untergruppen und dänische bronzezeitliche Glasperlen [7] im Vergleich mit Gläsern aus Ägypten (Amarna + Malkata) und
Mesopotamien (Nuzi + Tell Brak) [9]. (a) W vs. U, (b) 1000*Zr/Ti vs. Al2O3, (c) Li vs. B; Elemente in ppm.
Die deutlich erhöhten Li- und B-Gehalte, die weder bei ägyptischen noch mesopotamischen Gläsern
zu beobachten sind, könnten einen neuen Hinweis auf die Herkunft der Gläser geben. Vergleichbare
Elementanreicherungen sind bei byzantinischen Natron- bzw. Soda-Asche-Gläsern des 8. - 15. Jhs. aus
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Anatolien nachweisbar. So zeigen
die HBAl-Gläser („high-boron
and high-alumina glass“) aus Per-
gamon (Westanatolien) und in
al-Tīnāt (Zentralanatolien) sowie
die Blei-Alkali-Glasuren aus Iznik
(Nordwestanatolien) ähnlich hohe
Li- und B-Gehalte wie HMG-1b
und HMG-2a + b (Abb. 6). Für
die anatolischen Gläser sind die
Li- und B-Gehalte in Verbindung
mit dem Flussmittel nachweislich
auf die großen Bor-Lagerstätten in
Westanatolien zurückzuführen
[12]. Das zeigt, dass neben der
gleichzeitigen Produktion normaler Natron-Gläser nach traditioneller römischer Rezeptur anscheinend
eine eigene byzantinische Glasindustrie in Westanatolien existierte. Die Verbindung zwischen byzan-
tinischem Glas mit hohem B-Gehalt und Westanatolien wurde erstmals von Brill für Pflanzenasche-
glas aus Griechenland vorgeschlagen [13].
Darüber hinaus sind auch ältere Pflanzenasche-Gläser bekannt, deren hohe B-Gehalte mit der verwen-
deten Pflanzenasche in Verbindung gebracht werden können [14]. Sie stammen aus einem Gräberfeld
in Pichvnari (Schwarzmeerküste Georgien) aus dem 5 Jh. v. Chr. Ihre Nähe zu den Bor-Lagerstätten in
Westanatolien könnte als Indiz dafür gesehen werden, dass Halophyten von Salzseen aus Westanatoli-
en verwendet worden sind. !
Von den bislang wenigen Funden bronzezeitlichen Glases aus Anatolien liegen noch keine Spuren-
element-Analysen vor. Eine Herkunft der mitteleuropäischen HM-Gläser oder ihrer Rohstoffe aus
Westanatolien ist für die Bronzezeit daher noch nicht endgültig belegt. Aber auf Grund der Indizien,
die Li und B als Fingerabdruck der westanatolischen Bor-Lagerstätten in den byzantinischen Gläsern
hinterlassen haben, muss dies ernsthaft in Betracht gezogen werden.
LITERATUR
[1] Henderson 1988: Antiquity 62, 435451.
[2] Angelini et al. 2004: J. Arch. Sci. 31, 1175-1184.
[3] Plouin et al. 2012: Colloque de l’AFAV, Metz,
2011, 11-36.
[4] Towle et al. 2001: Padusa 37, 768.
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[7] Varberg et al. 2015: J. Arch. Sci. 54, 168-181.
[8] Varberg et al. 2016: J. Arch. Sci. 74, 184-194.
[9] Shortland et al. 2007: J. Arch. Sci. 34, 781-789.
[10] Rehren et al. 2015: J. Arch. Sci. 55, 266279.
[11] Swan et al. 2017: Archaeometry June 2017,
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[12] Tite et al. 2016: Archaeometry 58, 57-67.
[13] Brill 2002, In: Kordas 2002: Hyalos, Vitrum,
Glass, 11-19.
[14] Shortland/Schroeder 2009: Archaeometry 51,
947-965.
Abb. 6: HMG-Untergruppen und dänische bronzezeitliche Glasperlen [7] im Vergleich
mit Gläsern aus Ägypten (Amarna + Malkata) und Mesopotamien (Nuzi + Tell Brak)
[9] sowie byzantinische Gläser aus Anatolien (Pergamon [10], in al-Tīnāt [11] und
Iznik [12]) und eisenzeitliche Gläser aus Georgien (Pichvnari [14]) im Diagramm Li vs.
B. Elemente in ppm.
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... During the Bronze Age in central and northern Europe a large number of glass beads made with plant ash as flux (HMG glass) have been identified. As far as we know from archaeometric analyses, they are spread throughout France (Guilaine et al., 1991;Gratuze et al., 1998Gratuze et al., , 2013Plouin et al., 2012), in Denmark (Varberg et al., 2015(Varberg et al., , 2016; Poland (Purowski et al., 2014(Purowski et al., , 2018, Germany (Hartmann et al., 1997;Varberg et al., 2016;Mildner et al., 2010Mildner et al., , 2014Mildner et al., , 2018 and Romania (Varberg et al., 2015). The majority of the HMG glasses are dated between the 14 th and the 13 th century BC, but their appearance and disappearance seem to vary within the various regions. ...
... From these data, Mesopotamia seem to be the principal supplier of HMG glass to Europe, apart from the Co-coloured glass that may be somehow derived from Egypt. A different interpretation has been proposed by Mildner et al. (2010Mildner et al. ( , 2014Mildner et al. ( , 2018 both for their data and for the previously published data from Denmark. It has been noted that some samples from Germany have different Ti, Zr, La, Cr and Nd contents with respect to Egyptian and Mesopotamian glass. ...
... Also the quantities of P and B seem to differentiate the European HMG from the Near Eastern and Egyptian ones. Mildner et al. (2018) observed the presence of several HMG compositional groups, possibly associated with different production centres. Based on the analysis of later glass from Turkey, they suggested a probable location of some of these productions in Anatolia. ...
Chapter
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The chapters contributed to the volume recognize the important and diverse contributions of mineralogy to the valorization, characterization, interpretation and conservation of cultural heritage. The book focuses on examples of materials and methodological issues rather than technical/analytical details. We have attempted to deal with the cultural heritage materials in chronological order of their technological developments, to relate them to past human activities, and to highlight unresolved problems in need of investigation.
... During the Bronze Age in central and northern Europe a large number of glass beads made with plant ash as flux (HMG glass) have been identified. As far as we know from archaeometric analyses, they are spread throughout France (Guilaine et al., 1991;Gratuze et al., 1998Gratuze et al., , 2013Plouin et al., 2012), in Denmark (Varberg et al., 2015(Varberg et al., , 2016; Poland (Purowski et al., 2014(Purowski et al., , 2018, Germany (Hartmann et al., 1997;Varberg et al., 2016;Mildner et al., 2010Mildner et al., , 2014Mildner et al., , 2018 and Romania (Varberg et al., 2015). The majority of the HMG glasses are dated between the 14 th and the 13 th century BC, but their appearance and disappearance seem to vary within the various regions. ...
... From these data, Mesopotamia seem to be the principal supplier of HMG glass to Europe, apart from the Co-coloured glass that may be somehow derived from Egypt. A different interpretation has been proposed by Mildner et al. (2010Mildner et al. ( , 2014Mildner et al. ( , 2018 both for their data and for the previously published data from Denmark. It has been noted that some samples from Germany have different Ti, Zr, La, Cr and Nd contents with respect to Egyptian and Mesopotamian glass. ...
... Also the quantities of P and B seem to differentiate the European HMG from the Near Eastern and Egyptian ones. Mildner et al. (2018) observed the presence of several HMG compositional groups, possibly associated with different production centres. Based on the analysis of later glass from Turkey, they suggested a probable location of some of these productions in Anatolia. ...
... This type of glass has been correspondingly designated as LMHK (low magnesium -high potassium) by Henderson (1988). Variants of this glass were further differentiated: glass with rather high K 2 O values (between 16% and 20%) in combination with a minute Na 2 O content was recognized as an independent glass type and designated as HKG (high-potassium glass) (Mildner et al., 2014(Mildner et al., , 2018Henderson, 2013). ...
Article
A series of prehistoric glass beads and other glass items (bracelets, brooches with glass overlays, spindles, amphoriskos) from Slovenia was analyzed by a combined PIXE-PIGE method. The items were selected from seven late prehistoric horizons spanning uniformly from the 11th c. BCE to 2nd and 1st c. BCE. Totally 74 measurements on 60 objects were made on bulk material and on some ornamental bands. The beads of the Late Bronze Age (LBA) were made of mixed alkalis that we estimate to be plant ash origin (precipitated potash and non-precipitated ash of halophytic plants). According to the type of pigmentation (Co or Cu) there are hints, either direct or indirect, to connect particular beads with Egyptian workshops. Egyptian influence continues well into the Early Iron Age (EIA), until the 5th c. BCE when the low Zr values signalize glass of Levantine origin. Sorting the measured glass by discriminant analysis considering the elements Al, Ti, Mn and Fe we observe grouping of the beads according to historic horizons. This indicates particular beads were made in specific workshops and spread over a large area by exchange and commerce. Local production for traded or recycled glass may be presumed in LBA, as well as in later phases of the EIA, around 5th–4th c., when the beads show a variety of forms.
  • Angelini
Angelini et al. 2004: J. Arch. Sci. 31, 1175-1184.
  • Towle
Towle et al. 2001: Padusa 37, 7-68.
  • Varberg
Varberg et al. 2015: J. Arch. Sci. 54, 168-181.
  • Varberg
Varberg et al. 2016: J. Arch. Sci. 74, 184-194.
  • Shortland
Shortland et al. 2007: J. Arch. Sci. 34, 781-789.
  • Rehren
Rehren et al. 2015: J. Arch. Sci. 55, 266-279.
  • Swan
Swan et al. 2017: Archaeometry June 2017, 1-26.
  • Tite
Tite et al. 2016: Archaeometry 58, 57-67.