A bronze fibula foot from the Roman Carnuntum, Lower Austria

Abstract

Carnuntum on the Danube River in Lower Austria is a significant archaeological site from the Roman Imperial period. A bronze fibula foot, one of numerous stray findings collected in the 1950's, was available for metallographic examinations. According to the scanning electron microscopy/energy dispersive X-ray spectroscopy analyses, the metallic base material is composed of 10 wt.% Pb, 5.3 wt.% Sn, and 8 wt.% Zn in the copper. It is characterized by a dendritic solidification structure with Pb and the phase Cu41Sn11 enriched in the interdendritic zones. This microstructure indicates that the fibula foot was manufactured in a casting process. The sample exhibits the particularity of a blue azurite patina. The otherwise common corrosion products Cu2O and malachite are present only in small amounts. Holes in the azurite layers can be attributed to textile fibers which were originally present. Since azurite forms at elevated CO2 partial pressures and lower pH values, the textile may have altered the reaction conditions towards this formation.

Carnuntum an der Donau in Niederösterreich ist eine bedeutende archäologische Fundstätte Römischen Kaiserzeit. In den 1950er Jahren wurden viele Streufunde gesammelt, von denen ein bronzener Fibelfuß für metallographische Untersuchungen zur Verfügung stand. Rasterelektronenmikroskopie/energiedispersive Röntgenspektroskopie Analysen des metallischen Basiswerkstoffs ergaben 10 Gew.-% Pb, 5,3 Gew.-% Sn, 8 Gew.-% Zn im Kupfer. Es liegt ein dendritisches Erstarrungsgefüge vor, wobei sich Pb und die Phase Cu 41 Sn11 in den interdendritischen Bereichen angereichert haben. Dieses Gefüge zeigt, dass der Fibelfuß mittels eines Gießverfahrens hergestellt wurde. Eine Besonderheit an dieser Probe ist eine Patina aus blauem Azurit. Die sonst üblichen Korrosionsprodukte Cu 2 O und Malachit, liegen nur in geringen Mengen vor. In den Azuritschichten sind auch Löcher enthalten, die auf ursprünglich vorhandene Textilfasern zurückzuführen sind. Da Azurit bei höheren CO 2 Partialdrucken und niedrigeren pH-Werten entsteht, dürfte das vorhandene Textil die Reaktionsbedingungen in diese Richtung verändert haben.