هنر و تمدن شرق

مطالعات آزمایشگاهی بر روی آلیاژ و ریزساختارشناسی اشیای فلزی از گورستان تاج‌امیر (دهنو) یاسوج، متعلق به هزارۀ دوم پیش‌از میلاد

https://doi.org/10.22034/jaco.2025.540548.1488
دوره 14، شماره 51
بهار 1405
صفحه 16-31
هنر و تمدن شرق

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

الهام توکلی نسب 1
حمیدرضا بخشنده‌فرد 2

1 گروه باستان‌شناسی، دانشکدۀ مرمت، دانشگاه هنر اصفهان، ایران

2 گروه مرمت آثار و اشیای فرهنگی، دانشکدۀ حفاظت و مرمت، دانشگاه هنر اصفهان، ایران

چکیده
مطالعه و شناخت فنــاوری‌های تولیــد و اســتفاده از فلزات در ساخت اشــیای مختلف در نقــاط مختلــف ایــران بسیار مهم اســت. با تولید آلیاژهای پایه‌مس، مانند برنز قلع‌دار و برنز آرسنیکی، صنعتگران کهن به سطح بالایی از دانش و مهارت فنی در زمینۀ متالورژی دست یافتند. محوطۀ باستانی گورستان تاج‌امیر در دامنه‌های جنوبی رشته‌کوه دنا و در بخش شرقی شهر یاسوج (استان کهگیلویه و بویراحمد) واقع شده است. این گورستان در سال ۱۳۸۸ هجری شمسی و به‌دنبال عملیات عمرانی مربوط به احداث کتابخانۀ دانشگاه علوم پزشکی یاسوج شناسایی شد. در جریان کاوش‌های انجام‌شده در این محوطه، مجموعه‌ای از اشیای فلزی به‌ویژه آثار مفرغی از درون گورها به دست آمد. در این پژوهش، تعدادی از اشیای مفرغی سالم‌تر و ازنظر شکل و کاربری متنوع‌تر، متعلق به لایه‌های تدفینی هم‌زمان از گورستان تاج‌امیر (دهنو) یاسوج، با هدف شناخت ویژگی‌های فناوری و شیوه‌های ساخت در دورۀ میانۀ هزارۀ دوم پیش‌از میلاد انتخاب و تحت بررسی‌های آزمایشگاهی شامل متالوگرافی، XRF و SEM-EDS قرار گرفتند تا درک دقیق‌تری از فنون ساخت و فناوری آلیاژسازی در این مجموعه به ‌دست آید. برای این منظور، از روش‌های تحلیل ریزساختار، میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به طیف‌سنج پراکندگی انرژی پرتوی ایکس (SEM-EDS) و نیز آزمون فلورسانس پرتوی ایکس (XRF) جهت تعیین ترکیب عنصری نمونه‌ها استفاده شد. نتایج به‌دست‌آمده نشان داد دو نمونۀ بررسی‌شده از آلیاژ برنز قلعی با درصد نسبتاً مشخصی از قلع ساخته شده‌اند که بیانگر آگاهی سازندگان از کنترل مقدار قلع در فرایند تولید برنز است. همچنین، یکی از نمونه‌ها به‌دلیل دارشتن درصد بالای نقره، ماهیت نقره‌ای خود را آشکار کرد. شواهد ساختاری نشان می‌دهد تولید این اشیا ازطریق ذوب، ریخته‌گری و سپس چکش‌کاری انجام شده و در فرایند شکل‌دهی آن‌ها، چرخه‌های متناوب کار سرد و تاب‌کاری به کار رفته است. 

کلیدواژه‌ها

گورستان تاج امیر
برنز
ریزساختارشناسی
طیف‌سنجی فلورسانس اشعۀ ایکس
میکروسکوپ الکترونی روبشی
طیف‌سنجی پراش انرژی پرتوی ایکس

عنوان مقاله English

Laboratory Studies on the Alloy Composition and Microstructural Features of Metal Objects from the Taj Amir (Dehnow) Cemetery, Yasuj, Dating to the Second Millennium BCE

نویسندگان English

Elham Tavakoli Nesab 1
Hamidreza Bakhshandehfard 2
1 Department of Archaeology, Faculty of Conservation and Restoration, Isfahan University of Arts, Iran
2 Department of Conservation of Historical Objects, Faculty of Conservation and Restoration, Isfahan Art University, Iran
چکیده English

The study and understanding of ancient technologies used for producing and utilizing metals in various objects across different regions of Iran are of great importance. With the invention of copper-based alloys, such as tin bronze and arsenical bronze, ancient craftsmen achieved a remarkable level of technical knowledge and metallurgical skill. The archaeological site of Taj Amir Cemetery is located on the southern slopes of the Dena mountain range, in the eastern part of Yasuj (Kohgiluyeh and Boyer-Ahmad Province, southwestern Iran). This cemetery was identified in 2009 CE during construction activities related to the new library of Yasuj University of Medical Sciences. Excavations at the site yielded a collection of metal artifacts, particularly bronze objects, from burial contexts. In the present study, a selection of the better-preserved bronze artifacts—chosen for their diversity in form and function and belonging to contemporaneous burial layers of the Taj Amir (Dehnow) cemetery were subjected to laboratory analyses, including metallography, X-ray fluorescence (XRF), and scanning electron microscopy equipped with energy-dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDS). The objective was to obtain a clearer understanding of alloying technology and manufacturing techniques during the mid-second millennium BCE. For this purpose, microstructural analysis, scanning electron microscopy with EDS, and XRF elemental analysis were employed to determine the compositional and structural characteristics of the samples. The results revealed that two of the analyzed specimens were made of tin bronze alloys with relatively consistent tin contents, indicating that the ancient metallurgists had considerable knowledge of tin control in the bronze-making process. Moreover, one sample exhibited a high silver content, confirming its silvery appearance. Structural evidence suggests that these objects were produced by smelting, casting, and subsequent hammering, involving repeated cycles of cold working and annealing during the shaping process.

کلیدواژه‌ها English

  • Taj Amir Cemetery
  • Bronze
  • Microstructural Analysis
  • XRF
  • SEM-EDS
Artioli, G. (2010). Scientific methods and cultural heritage: an introduction to the application of materials science to archaeometry and conservation science. Oxford University Press.
Bakhshandehfard, H., Barani, F., & Sardari, A. (2025). Study of ancient metallurgy on metal artifacts belonging to the Elamite sites of Sanjar hill in Khuzestan and Qalagap hill in Lurestan. Founding Research Journal, 9(1). https://doi.org/10.22034/frj.2025.492662.1206 
Bakhshandehfard, H., Pourzarghan, V., & Emami, M. (2024). Application of electrochemical methods to assess the stability and investigation of factors influencing the ancient copper-arsenic artefacts from 3rd Millennium BC. Archaeological and Anthropological Sciences, 16(7), 109. https://doi.org/10.1007/s12520-024-02014-4 
Caron, R. N., Barth, R. G., & Tyler, D. E. (2004). Metallography and microstructures of copper and its alloys. In Metallography and Microstructures (pp. 775-788). ASM International.
Ghezelbash, E., Jafari, M. J., Rajabi, N., & Mohammadkhani, K. (2016). Archaeological excavation at Taj Amir cemetery, Yasouj. Journal of Archaeological Studies, 8(1), 171–190. https://doi.org/10.22059/jarcs.2016.59501 
Gravand, M., Bakhshandehfard, H., & Sajadi, A. (2019). A study on the manufacturing techniques of bronze objects from Tepee Foroodgah and Sangtarashan ancient sites of Khorramabad, Luristan. Journal of Archaeological Studies, 11(2), 245-260. https://doi.org/10.22059/jarcs.2019.73180
Helwing, B. (2021). Patterns of early metallurgy on the Iranian Plateau, from the beginnings to the end of the Bronze Age. In C. Marro & T. Stöllner (Eds.), On Salt, Copper and Gold: The Origins of Early Mining and Metallurgy in the Caucasus (pp. 201–229). MOM Editions. https://doi.org/10.4000/books.momeditions.12567
Huang, Y. C., Rao, A., Huang, S. J., Chang, C. Y., Drechsler, M., Knaus, J., ... & Gebauer, D. (2021). Uncovering the role of bicarbonate in calcium carbonate formation at near‐neutral pH. Angewandte Chemie International Edition, 60(30), 16707-16713. https://doi.org/10.1002/anie.202104002 
Klein, C., Hurlbut, S., & Cornelius, S. J. (1993). Manual of mineralogy (after James D. Dana). John Wiley & Sons.
Khodabakhshi, F., Bakhshandefard, H., & Agha-Aligol, D. (2019). Experimental and microscopic studies of some copper alloy objects from the Biregan Archeological site of Kouhrang, Second millennium BC. Journal of Research on Archaeometry. 5(2), 149-167. http://dx.doi.org/10.29252/jra.5.2.149
Oudbashi, O., Emami, S. M., & Davami, P. (2012). Bronze in archaeology: a review of the archaeometallurgy of bronze in ancient Iran. Copper Alloys-early Applications and Current Performance-Enhancing Processes, 161-186. 
Oudbashi, O., & Hasanpour, A. (2016). Experimental studies on alloy composition and microstructure of some bronze objects from iron age site of Baba Jilan, Luristan. Journal of Archaeological Studies, 8(1), 133-149. https://doi.org/10.22059/jarcs.2016.59499 
Oudbashi, O., & Hessari, M. (2017). Iron Age tin bronze metallurgy at Marlik, Northern Iran: An analytical investigation. Archaeological and Anthropological Sciences, 9, 223–249. https://doi.org/10.1007/s12520-015-0280-1
Palizvan, S., Oudbashi, O., Mortazavy, M., & Hasanpour, A. (2021). A Study on composition and manufacturing method of bronze pins from Dia Ardizi of Moorani Iron age site, Luristan. Archaeological Research of Iran, 11(28), 73-92. https://doi.org/10.22084/nbsh.2020.15185.1698 
Pornak, P., Bakhshandefard, H. R., & Noroozi, A. A. (2024). Study and conservation of four metal earrings were found from: the Tepe Zaghe the Dam4-Karun excavation (article taken from the treatise). Parseh Archaeological Studies, 8(28), 141-167. http://dx.doi.org/10.22034/PJAS.8.28.141 
Petersen, G. G. (2010). Mining and Metallurgy in Ancient Perú. Geological Society of America.
Rahimi, G., & Vahdati, A. A. (2016). The Iron Age cemetery of Taj Amir, southwestern Iran. Journal of Archaeological Research and Conservation Science, 3(2), 101–120. 
https://www.miladrahimi.ir/1400/03/12
Robbiola, L., Blengino, J. M., & Fiaud, C. (1998). Morphology and mechanisms of formation of natural patinas on archaeological Cu–Sn alloys. Corrosion Science, 40(12), 2083-2111. https://doi.org/10.1016/S0010-938X(98)00096-1 
Scott, D. A. (1991). Metallography and microstructure of ancient and historic metals. Getty Conservation Institute.
Scott, D. A. (2002). Copper and bronze in art: Corrosion, colorants, conservation. Getty Conservation Institute.
Weeks, L. (2004). Early metallurgy of the persian gulf: Technology, trade, and the bronze Age world. Brill Academic Publishers.
Zuo, X., Han, K., Zhao, C., Niu, R., & Wang, E. (2015). Precipitation and dissolution of Ag in ageing hypoeutectic alloys. Journal of Alloys and Compounds, 622, 69-72. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2014.10.037

صفحۀ اصلی

ارسال مقاله

تماس با ما