KAJIAN ARKEOLOGI DI TAPAK KAMPUNG CHEMARA DAN KAMPUNG SUNGAI PERAHU,
JENIANG, KEDAH
NORHIDAYAHTI BINTI MOHD MUZTAZA
UNIVERSITI SAINS MALAYSIA
2015
KAJIAN ARKEOLOGI DI TAPAK KAMPUNG CHEMARA DAN KAMPUNG SUNGAI PERAHU,
JENIANG, KEDAH
oleh
NORHIDAYAHTI BINTI MOHD MUZTAZA
Tesis yang diserahkan untuk memenuhi keperluan bagi Ijazah Sarjana Sastera
MAC 2015
ii
PENGHARGAAN
Tiada apa yang lebih melegakan hati sehingga tesis ini dapat disiapkan.
Alhamdulillah, syukur kepada Allah S.W.T yang telah menganugerahkan kudrat serta buah fikiran sepanjang proses menyiapkan tesis ini. Saya juga amat bersyukur kerana sentiasa dikelilingi dengan individu-individu yang memustahilkan penghasilan tesis ini. Ucapan terima kasih dan penghargaan khusus ditujukan kepada penyelia saya merangkap Pengarah Pusat Penyelidikan Arkeologi Global (PPAG USM), Prof. Dr. Mokhtar Saidin yang sentiasa memberi peluang dan tunjuk ajar sejak saya menjejakkan kaki ke PPAG, di samping masa yang diluangkan untuk membantu saya menyiapkan kajian ini.
Individu lain yang juga banyak mencurahkan jasa kepada saya terutamanya dalam bidang arkeologi adalah Tuan Haji Jalil Osman. Terlalu banyak ilmu serta pengalaman berharga yang beliau kongsikan sepanjang saya mengenali beliau sebagai seorang ahli arkeologi yang disegani. Saya juga tidak akan menceburi bidang arkeologi tanpa diperkenalkan kepada bidang ini oleh Dr. Rosli dan Dr. Nordiana daripada Pusat Penyelidikan Sains Fizik. Mereka adalah antara individu penting yang sentiasa memberikan dorongan, galakan serta tunjuk ajar untuk saya meneruskan pengajian dalam bidang ini.
Saya amat bersyukur kerana PPAG mempunyai pensyarah-pensyarah yang sentiasa komited dalam membantu pelajarnya serta sudi meluangkan masa untuk sesi perbincangan bersama saya. Jutaan terima kasih kepada Prof. Hamzah Mohamad yang banyak membantu saya dalam penulisan kajian ini terutamanya di dalam bab
iii
analisis saintifik. Juga buat En. Jeff yang sentiasa menjadi rujukan saya terhadap banyak perkara serta Dr. Mei yang amat prihatin dan sering menawarkan bantuan yang diperlukan. Saya juga amat berterima kasih kepada En. Hamid, Prof. Madya Dr.
Stephen Chia dan Dr. Velat Bujang yang turut memberikan kerjasama dan nasihat secara langsung dan tidak langsung sepanjang kajian ini di jalankan sama ada semasa di lapangan atau di makmal.
Ucapan penghargaan juga ditujukan kepada semua staff PPAG iaitu En.
Fadly, Kak Pah, En. Mutalib, En. Ikhwan, En. Azman, En. Khai, En. Sairul, En.
Latib, En. Hanif, En. Hafiz, Kak Normah, Mr. Goon, En. Faris, Cik Zati, Kak Wan, Kak Mahani, En. Ammar, Mr. Kai Wen En. Hizwan dan En. Amizar. Kajian ini juga tidak dapat dilaksanakan tanpa bantuan yang amat berharga daripada pekerja-pekerja lapangan iaitu Megat, Hanafi, Caon, Baim, Ca’en, Pojie, Sobri, Kudin, Shidi, At, Fadh dan ramai lagi yang tidak mampu saya sebutkan di sini.
Saya juga amat bertuah kerana dikelilingi oleh rakan-rakan penyelidik yang sangat baik hati dan tidak lokek berkongsi ilmu yang dimiliki. Setiap daripada mereka merupakan penyumbang sepanjang pelaksanaan kajian ini, sama ada daripada segi perkongsian ilmu dan idea, serta dorongan dan galakan yang tidak mampu saya sebutkan satu persatu. Terima kasih En. Saiful, Kak Aiza, Kak Akma, Suhana, Kak In, Kak Ratnah, Syeh, Kak Nisa, Azwan, Kak Zati, Abang Sham, Kak Seha, Yob, Kak Siti, Kak Dianah, Nasha, Ema, Kak Ikin, Kema, Ayu, Tasha, Nani, Mira, Syuhada, Lin, Abang Shahrul dan Abang Zulhafiz serta semua rakan-rakan makmal di PPAG.
iv
Sesungguhnya, berkat doa dan restu kedua orang tua juga merupakan penentu kejayaan dalam setiap perkara yang saya lakukan terutamanya dalam setiap saat kajian dijalankan. Terima kasih kepada abah, Mohd. Muztaza Bin Yahya dan mak, Sarimah Salim dan adik-beradik tersayang yang begitu memahami komitmen saya sebagai seorang pelajar iaitu Tita, Apes, Ayul, Nana, Fairuz, Ani, Shahrul, Aida, Uzir dan Maisarah, serta anak buah yang dikasihi, Elisa Izz. Terima kasih juga kepada suami tersayang yang sentiasa memberi sokongan, Afif Jafre, keluarga mertua; ayah, Dr. Mohd. Jafre Bin Zainol Abidin dan ibu, Hanita Binti Jamaludin serta rakan-rakan yang sentiasa memberikan ‘tekanan’ untuk saya menyiapkan kajian ini. Akhir sekali, ucapan penghargaan buat semua yang telah terlibat secara langsung dan tidak langsung sepanjang tempoh kajian ini dijalankan. Semoga Allah S.W.T sahaja yang membalas jasa kalian !
v
KANDUNGAN
Perkara Halaman
PENGHARGAAN ii
ISI KANDUNGAN v
SENARAI PETA x
SENARAI JADUAL xi
SENARAI RAJAH xiii
SENARAI PLET xvii
SENARAI GRAF xxii
SENARAI PENERBITAN DAN PEMBENTANGAN SEMINAR xxiv
ABSTRAK xxvi
ABSTRACT xxvii
BAB 1 KAJIAN ARKEOLOGI DI JENIANG 1
1.0 Pengenalan 1
1.1 Lokasi Tapak Kajian di Jeniang 1
1.1.1 Tapak Kajian di Kampung Chemara 3
1.1.2 Tapak Kajian di Kampung Sungai Perahu 7
1.2 Latar Belakang Kajian 9
1.3 Tujuan Kajian 12
1.4 Metodologi kajian 13
1.4.1 Survei Makmal 13
1.4.2 Survei Lapangan 14
1.4.3 Pemetaan Geofizik 14
1.4.4 Ekskavasi 14
1.4.5 Analisis Saintifik 15
1.4.6 Temuramah Lisan 15
1.4.7 Perbandingan Artifak 16
1.5 Skop Kajian 16
1.6 Rumusan 17
BAB 2 STRUKTUR RELAU DALAM AKTIVITI METALURGI
BESI DAN BUKTI ARKEOLOGI 19
2.0 Pengenalan 19
2.1 Zaman Besi 19
2.2 Proses Metalurgi Logam Besi 21
vi
2.3 Binaan Refraktori 23
2.3.1 Relau Sebagai Binaan Refraktori 26 2.3.2 Tanur Sebagai Binaan Refraktori 27 2.4 Struktur Relau Dalam Aktiviti Metalurgi 29 2.5 Sejarah Penggunaan Relau Dari Zaman Prasejarah
Hingga Tamadun Awal 31
2.6 Klasifikasi Relau 34
2.6.1 Klasifikasi Relau Oleh Coughlan (1956) 37 2.6.2 Klasifikasi Relau Oleh Cleere (1972) 38 2.6.3 Klasifikasi Relau Oleh Pleiner (1978) 39 2.6.4 Klasifikasi Relau Oleh Serning (1978) 45 2.6.1 Klasifikasi Relau Oleh Rostoker Dan Bronson
(1990) 46
2.7 Struktur Relau Bagas 49
2.7.1 Relau Bagas Awal (Relau Bagas China) 50
2.7.2 Relau Bagas Moden 45
2.8 Teknologi Peleburan Besi 52
2.8.1 Proses Peleburan Dalam Relau Mangkuk 52 2.8.2 Proses Peleburan Dalam Relau Bloomery 53 2.8.3 Proses Peleburan Dalam Relau Bagas (Blast
Furnace) 54
2.9 Jumpaan Arkeologi Struktur Relau Besi Di Asia 58
2.9.1 Malaysia 59
2.9.2 Thailand 63
2.9.3 Laos 65
2.9.4 Myanmar 67
2.9.5 India 68
2.9.6 Sri Lanka 70
2.10 Rumusan 73
BAB 3 KERJALAPANGAN TAPAK ARKEOLOGI DI JENIANG 75
3.0 Pengenalan 75
3.1 Tujuan Kerjalapangan 75
3.2 Survei 76
3.2.1 Survei Tapak 76
3.2.2 Survei Geofizik 79
3.2.2.1 Teknik Keberintangan 2-D 80 3.2.2.2 Teknik Radar Tusukan Bumi 83
3.2.3 Survei Bahan Mentah 91
3.3 Ekskavasi Arkeologi 91
3.3.1 Metod Ekskavasi 93
3.3.2 Proses Pembersihan Kawasan Kajian 94 3.3.3 Proses Penentuan Titik Datum Dan Pemasangan
Tali Grid 96
3.3.4 Pemetaan Kontur Tapak Kajian 98
vii
3.3.5 Penamaan Tapak Kajian 100
3.3.6 Alatan Ekskavasi 101
3.3.7 Proses Ekskavasi 102
3.3.7.1 Eksksvasi Tapak KC’10 103
3.3.7.2 Ekskavasi Tapak KSP’12 106
3.3.8 Hasil Ekskavasi 108
3.3.8.1 Tapak KC’10 109
3.3.8.2 Tapak KSP’12 112
3.3.9 Jumpaan Ayakan 114
3.4 Stratigrafi 115
3.4.1 Stratigrafi Tapak KC’10 116
3.4.2 Stratigrafi Tapak KSP’12 117
3.4.3 Struktur Relau Jeniang Berdasarkan Data
Stratigrafi 123
3.5 Pentarikhan 124
3.5.1 Pentarikhan Tapak KC'10 125
3.5.1 Pentarikhan Radiokarbon 126
3.5.2 Pentarikhan OSL 127
3.5.2 Pentarikhan Tapak KSP'12 129
3.6 Rumusan 130
BAB 4 KAJIAN MINERALOGI RELAU JENIANG 132
4.0 Pengenalan 132
4.1 Kaedah Analisis 133
4.1.1 Teknik XRD 133
4.1.2 Teknik XRF 134
4.2 Sampel Yang Dianalisis 135
4.3 Penyediaan Sampel 140
4.3.1 Analisis XRD 140
4.3.2 Analisis XRF 141
4.3.3 Penentuan Kehilangan Berat Semasa
Pembakaran (L.O.I) 142
4.4 Hasil Analisis Xrd 143
4.4.1 Sampel Sisa Terbakar Yang Berasosiasi Dengan
Relau 143
4.4.2 Sampel Dinding Relau 146
4.4.2.1 Relau 1, Tapak KC’10 146
4.4.2.2 Relau 3, Tapak KC’10 147
4.4.2.3 Relau 1, Tapak KSP’12 151
4.4.2.4 Relau 4, Tapak KSP’12 153
4.5 Hasil Analisis XRF 154
4.5.1 Sisa terbakar 154
4.5.2 Sampel dinding relau 157
4.5.2.1 Relau 1, Tapak KC’10 158
4.5.2.2 Relau 3, Tapak KC’10 161
4.5.2.3 Relau 1, Tapak KSP’12 163
viii
4.5.2.4 Relau 4, Tapak KSP’12 165
4.6 Perbincangan Hasil Analisis XRD 168
4.6.1 Kehadiran Mineral Silikat (Kuarza, Tridimit dan
Kristobalit) 168
4.6.2 Kehadiran Mineral Aluminium-silikat (Mulit) 172 4.6.3 Kehadiran Mineral Feldspar (Mikroklin) 176 4.6.4 Kehadiran Mineral Lempung (Montmorilonit,
Kaolinit dan Alofan) 178
4.6.5 Kehadiran Mineral Kalsit 182
4.6.6 Kehadiran Mineral Mika (Muskovit) 184
4.6.7 Kehadiran Mineral Rutil 186
4.6.8 Kehadiran Mineral Magnesium Alumina-Silikat
(Indialit) 186
4.6.9 Kehadiran Dolomit 188
4.6.10 Kehadiran Mineral Hersinit (Hercynite) 190 4.6.11 Kehadiran Mineral Zeolit (Analsim) 190 4.6.12 Kehadiran Mineral Fasa Tinggi Dan Fasa
Rendah Dalam Sampel Yang Sama 191
4.7 Perbincangan Hasil Analisis XRF dan Kehilangan Berat
Semasa Pembakaran (L.O.I) 192
4.7.1 SiO2 (Silika oksida) 193
4.7.2 TiO2 (Titanium oksida) 195
4.7.3 Al2O3 (Aluminiumoksida) 196
4.7.4 Fe2O3 (t) [Ferum(II) oksida] 197
4.7.5 K2O (Kalium oksida) 197
4.7.6 L.O.I (Kehilangan Berat Semasa Pembakaran) 198
4.8 Rumusan Analisis Mineralogi 199
BAB 5 FUNGSI RELAU JENIANG SERTA SUMBANGANNYA
DALAM ASPEK ARKEOMETALURGI KEDAH TUA 201
5.0 Pengenalan 201
5.1 Fungsi tapak 201
5.1.1 5.1.2 5.1.3
Kajian Perbandingan Struktur Relau Analisis Mineralogi
Perbezaan Fungsi Relau Dengan Tanur Sebagai Binaan Refraktori
202 206 207
5.1.4 Sumber bahan mentah 208
5.2 Pentarikhan tapak 209
5.3 Teknologi Binaan Relau Dan Aktiviti Memproses Besi
Di Jeniang 210
5.4 Aktiviti Ekonomi Masyarakat Awal Jeniang Dan Sumber Temubual Masyarakat Jeniang Mengenai Struktur Relau
Jeniang 211
5.5 Sumbangan Kajian 213
5.5.1 Data Arkeologi Dan Pembangunan
Arkeometalurgi Kedah Tua 213
5.5.2 Rujukan Data Geofizik Untuk Kajian Hadapan
ix
Tapak Relau Di Jeniang 214
5.6 Kajian Masa Hadapan 214
RUJUKAN 216
LAMPIRAN 225
GLOSARI 250
x
SENARAI PETA
Perkara Halaman
Peta 1.1 Taburan tapak arkeologi dengan jumpaan struktur pembakaran (relau) di daerah Jeniang yang dikenalpasti dari
tahun 1990 hingga 2012 2
Peta 1.2 Maklumat geologi dan saliran di Jeniang dan kawasan sekitarnya
4 Peta 3.1
Kawasan bertanda merah menunjukkan lokasi ladang getah di Sungai Semir yang mempunyai sumber bijih besi (Sumber: Google Earth, 2013)
92
Peta 3.2 a) Gambar satelit kedudukan tapak kajian KC’10 di Kampung Chemara, Jeniang dari tebing Sungai Muda dan b) gambar jumpaan permukaan struktur relau di tapak KC’10 (selepas Google Earth, 2015)
104
Peta 3.3 a) Gambar satelit tapak KSP’12 di Kampung Sungai Perahu, Jeniang, Kedah dari tebing Sungai Muda dan b) gambar jumpaan permukaan struktur relau di tapak KSP’12 (selepas Google Earth, 2015)
107
xi
SENARAI JADUAL
Perkara Halaman
Jadual 2.1 Maklumat mengenai perbezaan jenis relau serta aspek
teknikal sesuatu jenis relau 57
Jadual 3.1 Data stratigrafi tapak KC’10 116
Jadual 3.2 Data stratigrafi tapak KSP’12 120
Jadual 3.3 Data pentarikhan radiokarbon tapak KC’10 126
Jadual 3.4 Data pentarikhan OSL tapak KC’10 129
Jadual 4.1 Kandungan mineral yang hadir dalam sisa terbakar yang
berasosiasi dengan relau di tapak KC’10 dan KSP’12. 143 Jadual 4.2 Maklumat kandungan mineral pada sampel Relau 1, tapak
Kampung Chemara (KC’10) 146
Jadual 4.3 Maklumat kandungan mineral pada sampel tertentu Relau
3, tapak Kampung Chemara (KC’10) 151
Jadual 4.4 Maklumat kandungan mineral pada bahagian tertentu
Relau 1, tapak Kampung Sungai Perahu (KSP’12) 152 Jadual 4.5 Maklumat kandungan mineral pada bahagian tertentu
Relau 4, tapak Kampung Sungai Perahu (KSP’12 153 Jadual 4.6 Nilai peratusan unsur major dan surih bagi sampel sisa
terbakar yang berasosiasi dengan relau bagi tapak KC’10 dan KSP’12
155
Jadual 4.7 Peratusan unsur dalam sampel dinding relau pada
bahagian tertentu untuk Relau 1 di tapak KC’10 158 Jadual 4.8 Peratusan unsur dalam sampel dinding relau pada
bahagian tertentu untuk Relau 3 di tapak KC’10 161 Jadual 4.9 Peratusan unsur dalam sampel dinding relau pada
bahagian tertentu untuk Relau 1 di tapak KSP’12 163 Jadual 4.10 Peratusan unsur dalam sampel dinding relau pada
bahagian tertentu untuk Relau 4 dari tapak KSP’12 166 Jadual 4.11 Nilai perubahan peratusan komposisi unsur antara
permukaan dinding luar dengan permukaan dinding dalam relau
194
xii
Jadual 5.1 Hasil analisis XRD ke atas beberapa sampel tertentu yang merupakan sebahagian daripada struktur relau dari tapak peleburan besi di Sungai Batu (selepas Naizatul Akma, 2012 dan Nordianah, 2013)
203
Jadual 5.2 Hasil analisis XRD bagi beberapa sampel dinding relau
(dinding luar dan dalam) dari tapak relau di Jeniang 204
xiii
SENARAI RAJAH
Perkara Halaman
Rajah 2.1 Peringkat proses metalurgi logam besi daripada bahan mentah sehingga menjadi produk siap / separa siap (selepas Tylecote,1962; Mc Donnell, 1995 dan Naizatul Akma, 2012)
24
Rajah 2.2 Gambaran umum evolusi bentuk relau yang digunakan di Eropah; 1: Austria, 2: Italy, 3: Germany, 4: Austria dan Jerman, 5: Perancis, 6: Republik Czech dan Poland, 7:
Penghasilan besi pada skala besar di Poland, Jerman dan Denmark, 8: penghasilan besi dalam linkungan empayar Rom (France, Austria dan United Kingdom), 9:
penghasilan besi di luar empayar (Jerman dan Republik Czech), 10: Switzerland, 11: Eropah Tengah, 12: Jerman dan Sweden (selepas Joosten, 2004)
35
Rajah 2.3 Keratan rentas relau berdasarkan klasifikasi relau oleh
Cleere (1972) 40
Rajah 2.4 Keratan rentas struktur relau berdasarkan klasifikasi oleh
Pleiner (1978) 42
Rajah 2.5 Keratan rentas relau dan ciri-ciri pada relau berdasarkan
klasifikasi oleh Serning (1978) 47
Rajah 2.6 Proses peleburan besi dalam relau bagas (selepas,
http://www.hferrier.co.uk/int2/unit3c/unit3c.htm) 56 Rajah 2.7 Keratan rentas relau Saphim (selepas Pryce et al., 2011) 66 Rajah 2.8 Keratan rentas struktur relau di tapak Zi-O berdasarkan
pandangan dari arah timur (selepas Hudson dan U Nyein Lwin, 2002)
68
Rajah 2.9 Model rekonstruksi relau melebur besi di tapak Megalitik
di Naikund, India (selepas Rina Shrivasta, 1999) 69 Rajah 2.10 Rekonstruksi relau melebur besi dengan janaan angin
(wind-powered iron smelting furnace) di Samanalawewa, Sri Lanka (selepas Juleff, 1998)
71
Rajah 3.1 Pemasangan elektrod bagi tujuan mengambil ukuran nilai keberintangan elektrik di tapak kajian (selepas Loke 1997, 1999 dan 2000)
82
Rajah 3.2 Garis survei yang dipasang untuk aplikasi geofizik dengan teknik keberintangan 2-D di tapak pertama Kampung Sungai Perahu (KSP’12)
82
xiv
Rajah 3.3 Songsangan model keberintangan 2-D bagi garis tinjauan L1-L11 di tapak KSP’12 di Kampung Sungai Perahu. Nilai keberintangan rendah menunjukkan terdapatnya tanah liat (clay) iaitu merujuk kepada struktur relau yang diperbuat dengan tanah liat
84
Rajah 3.4 Skema teknik radar tusukan bumi untuk mengesan objek
dalam tanah (selepas Rittenhouse, 2008) 86 Rajah 3.5 Pelan lintasan survei GPR di tapak KSP’12 87 Rajah 3.6 Imej GPR berdasarkan rentasan garis survei pada orientasi
arah Timur-Barat. Kawasan bertanda bulatan bewarna merah merupakan imej anomali yang jelas kelihatan yang dikesan sepanjang garis survei
88
Rajah 3.7 Imej GPR pada tujuh garis berseranjang pada orientasi Utara-Selatan. Fitur anomali pada imej GPR ditunjukkan dalam bulatan bewarna merah
90
Rajah 3.8 Kontur tapak KC’10 sebelum ekskavasi yang menunjukkan
permukaan kawasan tapak kajian agak mendatar 99 Rajah 3.9 Kontur tapak KSP’12 sebelum ekskavasi yang
menunjukkan permukaan kawasan kajian yang tidak rata.
Kawasan bewarna cerah menunjukkan permukaan lebih tinggi berbanding kawasan bewarna gelap
100
Rajah 3.10 Petak ekskavasi tapak KC’10. Petak C7 dan D7 ditambah semasa ekskavasi sedang berlangsung. Oleh itu, proses pemetaan kontur sebelum ekskavasi tidak meliputi kedua kawasan petak tersebut
105
Rajah 3.11 Petak ekskavasi tapak KSP’12 108
Rajah 3.12 Stratigrafi pada dinding Utara petak C7 hingga dinding
Utara petak D2 di tapak KC’10 118
Rajah 3.13 Stratigrafi pada dinding timur petak D2 hingga dinding selatan petak G4 di tapak KC’10. Dinding selatan petak G4 dipilih untuk pengambilan sampel tanah bagi tujuan pentarikhan OSL
118
Rajah 3.14 Stratigrafi pada dinding selatan petak G5 hingga dinding
barat petak C7 di tapak KC ’10 119
Rajah 3.15 Petunjuk mengenai lapisan, warna, jenis, tekstur dan
kandungan tanah bagi stratigrafi tapak KC’10 119
xv
Rajah 3.16 Stratigrafi tanah pada dinding timur petak E3 hingga
dinding selatan petak G5 di tapak KSP’12 121 Rajah 3.17 Stratigrafi tanah pada dinding selatan petak H5 hingga
dinding utara petak J3 di tapak KSP’12 121
Rajah 3.18 Stratigrafi tanah pada dinding barat petak H2 hingga
dinding utara petak E3 di tapak KSP’12 122 Rajah 3.19 Petunjuk mengenai lapisan, warna, jenis, tekstur da
kandungan tanah bagi stratigrafi tapak KSP’12 122 Rajah 4.1 Keratan rentas struktur Relau 1 dari tapak KC’10 yang
menunjukkan bahagian penyempelan untuk dianalisis 136 Rajah 4.2 Keratan rentas struktur Relau 3 dari tapak KC’10 yang
menunjukkan bahagian penyempelan untuk dianalisis 137 Rajah 4.3 Keratan rentas struktur Relau 1 dari tapak KSP’12 yang
menunjukkan bahagian penyempelan untuk dianalisis 138 Rajah 4.4 Keratan rentas struktur Relau 4 dari tapak KSP’12 yang
menunjukkan bahagian penyempelan untuk dianalisis 139 Rajah 4.5 Keratan rentas struktur relau yang menunjukkan kehadiran
mineral silikat dalam sampel yang diambil daripada
bahagian tertentu relau 170
Rajah 4.6 Bidang kestabilan suhu-tekanan kuarza biasa. Kawasan bewarna menunjukkan perubahan mineral kuarza yang membentuk mineral kristobalit iaitu pada suhu 1470 °C sehingga mencapai suhu lebur iaitu pada 1713°C (selepas Swamy dan Saxena, 1994)
171
Rajah 4.7 Keratan rentas struktur relau yang menunjukkan kehadiran mineral mulit dalam sampel yang diambil daripada
bahagian tertentu relau. 173
Rajah 4.8 Gambarajah fasa Al2O3 – SiO2. Mulit terbentuk pada suhu antara 1500°C mengiringi SiO2 yang wujud sebagai kristobalit dan dalam keadaan pepejal (selepas Shackelford dan Doremus, 2008).
175
Rajah 4.9 Keratan rentas struktur relau yang menunjukkan kehadiran mineral mikroklin dalam sampel yang diambil daripada bahagian tertentu relau
177
xvi
Rajah 4.10 Keratan rentas struktur relau yang menunjukkan kehadiran mineral lempung iaitu montmorilonit, kaolinit dan alofan dalam sampel yang diambil daripada bahagian tertentu relau
179
Rajah 4.11 Keratan rentas struktur relau yang menunjukkan kehadiran mineral kalsit dalam sampel yang diambil daripada bahagian tertentu relau
183
Rajah 4.12 Keratan rentas struktur relau yang menunjukkan kehadiran mineral muskovit dalam sampel yang diambil daripada bahagian tertentu relau.
185
Rajah 4.13 Keratan rentas struktur relau yang menunjukkan kehadiran mineral rutil dan indialit dalam sampel yang diambil daripada bahagian tertentu relau.
187
Rajah 4.14 Keratan rentas struktur relau yang menunjukkan kehadiran mineral dolomit, hersinit dan analsim dalam sampel yang diambil daripada bahagian tertentu relau.
189
Rajah 5.1 Perbandingan morfologi keratan rentas relau Jeniang (relau
4, tapak KSP’12) dengan relau Saphim 205
xvii
SENARAI PLET
Perkara Halaman
Plet 1.1 a) Kedudukan tapak relau KC’10 yang berhampiran dengan rumah dan b) garis putus-putus menunjukkan gambaran dekat jumpaan permukaan di tapak KC’10
5
Plet 1.2 a) Kedudukan tapak relau KC’14(1) yang berhampiran dengan rumah dan b) garis putus-putus menunjukkan gambaran dekat jumpaan permukaan struktur relau di tapak KC’14(1)
6
Plet 1.3 a) Kawasan bertanda anak panah menunjukkan lokasi kedudukan relau di tapak KC’14 (2) menurut tuan rumah manakala gambar b) menunjukkan pecahan relau dari kedudukan asal relau
6
Plet 1.4 a) Kedudukan tapak KSP’12 (1) yang berhampiran dengan rumah dan b) gambaran dekat bahagian atas struktur relau di tapak KSP’12 (1)
7
Plet 1.5 a) Kedudukan tapak kedua dengan jumpaan relau di Kampung Sungai Perahu yang dilabelkan sebagai tapak KSP’12 (2) yang berhampiran dengan struktur tiang dan tangga rumah dan b) gambaran dekat jumpaan permukaan yang menunjukkan bahagian atas struktur relau
8
Plet 1.6 Penemuan relau arkeologi di Kampung Mambung Bawah
(Kampung Kalai) pada tahun 1990 (selepas Zokhi, 1995) 9 Plet 1.7 Penemuan struktur relau di Kampung Gading pada tahun
1992 (selepas Zokhi, 1995) 10
Plet 1.8 Hasil ekskavasi tapak KG’10 di Kampung Gading oleh PPAG USM yang mendedahkan penemuan tujuh biji struktur
relau (Sumber: PPAG USM) 11
Plet 2.1 Struktur tanur untuk pembakaran tembikar di tapak Intakhin,
Thailand (selepas Hein, 2008) 29
Plet 2.2 Gambaran pelukis terhadap aktiviti peleburan besi tuang dalam relau bagas awal di wilayah Hubei berdasarkan lukisan asal relau bagas yang dilukis pada 1334 M serta rujukan daripada kajian terdahulu. Terdapat empat pekerja lelaki yang bertindak untuk mengepam belos bagi
menyalurkan angin ke dalam relau bagas (selepas Pacey, 1990)
51
Plet 2.3 Contoh binaan relau bagas cupola (selepas Osborn, 1869) 51
xviii
Plet 2.4 Tapak SB2A dari pandangan atas yang menggambarkan proses pembahagian kerja (garisan kuning menunjukkan taburan tuyere, merah menunjukkan kawasan relau, hijau menunjukkan kawasan penyediaan bahan melebur dan biru menunjukkan kawasan sisa besi) (selepas Naizatul Akma, 2012)
61
Plet 2.5 Kesan relau di tapak SB2F (selepas Faramasrinie et al.,
2011) 61
Plet 2.6 Kesan relau di tapak SB2C (selepas Nordianah, 2013) 62 Plet 2.7 Kesan relau di tapak SB1G (selepas Faramasrinie et al.,
2011) 62
Plet 2.8 Kesan tinggalan struktur relau di tapak Ban Khao Din Tai
(selepas Natapintu, 2012) 64
Plet 2.9 Pandangan atas kesan tinggalan struktur relau di Tapak Ban Khao Din Tai (selepas
http://www.ucl.ac.uk/archaeology/people/research/venunan) 64 Plet 2.10 Relau yang ditemui di Saphim yang terletak di wilayah
Luang Namtha, bahagian Barat Laut Laos (selepas Pryce et
al., 2011) 66
Plet 2.11 Gambar menunjukkan terdapat bukaan bawah pada struktur relau di tapak Zi-O yang dicadangkan merupakan bukaan yang bersifat kekal (selepas Hudson dan U Nyein Lwin, 2002)
67
Plet 2.12 Relau primitif yang masih digunakan oleh masyarakat Agaria di Netarhat Plateau dan wilayah Sarguja, India (selepas Rina Shrivasta, 1999)
70
Plet 2.13 Jumpaan ekskavasi struktur relau di Dikyaya-kanda. Gambar A menunjukkan pandangan atas relau manakala gambar B menunjukkan pandangan hadapan relau (selepas Rose Solanggaarachchi, 2011)
72
Plet 2.14 Struktur relau di tapak peleburan besi Dehigahaa-ala-kanda yang dibina di dalam batuan dasar. Plet A menunjukkan dua biji relau yang dilabel sebagai 6A dan 6B. Plet B
menunjukkan relau 27 di tapak yang sama manakala Plet C menujukkan lakaran keratan rentas relau 27 (selepas Rose Solanggaarachchi, 2011)
73
xix
Plet 3.1 a) Kedudukan tapak relau KC’10 yang berhampiran dengan rumah dan b) garis putus-putus menunjukkan
gambaran dekat jumpaan permukaan di tapak KC’10 77 Plet 3.2 a) Kedudukan tapak relau KC’14(1) yang berhampiran
dengan rumah dan b) garis putus-putus menunjukkan gambaran dekat jumpaan permukaan struktur relau di tapak KC’14(1)
77
Plet 3.3 a) Kawasan bertanda anak panah penunjukkan lokasi kedudukan relau di tapak KC’14 (2) menurut tuan rumah dan b) bulatan merah menunjukkan pecahan relau dari kedudukan asal relau
78
Plet 3.4 a) Kedudukan tapak KSP’12 (1) yang berhampiran dengan rumah dan b) gambaran dekat bahagian atas struktur relau di tapak KSP’12 (1)
78
Plet 3.5 a) Kedudukan tapak kedua dengan jumpaan relau di Kampung Sungai Perahu yang dilabelkan sebagai tapak KSP’12 (2) yang berhampiran dengan struktur tiang dan tangga rumah dan b) gambaran dekat jumpaan permukaan yang menunjukkan bahagian atas struktur relau
79
Plet 3.6 Peralatan yang digunakan untuk aplikasi geofizik
menggunakan teknik keberintangan 2-D 81
Plet 3.7 Teknik keberintangan 2-D di tapak KSP’12 83 Plet 3.8 Aplikasi kaedah geofizik menggunakan teknik GPR di tapak
Kampung Sungai Perahu 85
Plet 3.9 a) Sumber besi yang ditemui di atas permukaan tanah di ladang getah Sungai Semir, Jeniang. Bijih besi ditandakan bewarna biru dalam gambar, dan b) gambaran dekat bijih besi di ladang getah Sungai Semir
93
Plet 3.10 Proses pembersihan tapak Kampung Chemara (KC’10) yang melibatkan kerja pengalihan pasir pada lokasi tapak yang berpotensi dengan kedudukan struktur relau berdasarkan jumpaan permukaan
95
Plet 3.11 Proses pembersihan di tapak Kampung Sungai Perahu
(KSP’12) 95
xx
Plet 3.12 Tapak di Kampung Chemara (KC’10) setelah proses
pembersihan 96
Plet 3.13 Tapak Kampung Sungai Perahu (KSP’12) setelah
pembersihan 96
Plet 3.14 Proses pemasangan tali grid di tapak KC’10 97 Plet 3.15 Proses pemasangan tali grid di tapak KSP’12 98 Plet 3.16 Proses pengambilan data kontur di tapak kajian
menggunakan teodolit dan stadia 99
Plet 3.17 Antara peralatan yang digunakan semasa aktiviti ekskavasi 102
Plet 3.18 Proses ekskavasi tapak KC’10 105
Plet 3.19 Tapak KC’10 setelah ekskavasi yang mendedahkan empat biji struktur relau seperti yang ditandakan pada gambar.
Relau 1 dan relau 3 dibina berkembar manakala terdapat kesan tinggalan relau 4 pada dinding relau 2
109
Plet 3.20 a) Jumpaan lain semasa ekskavasi di tapak KC’10 berupa pecahan ketulan dengan kesan terbakar dan b) gambaran dekat jumpaan ketulan tersebut. Ketulan pecahan tersebut kemungkinan merupakan pecahan daripada struktur relau yang dilonggokkan berhampiran dengan relau
110
Plet 3.21 a) Jumpaan pecahan ketulan dengan keadaan fizikal yang licin dan padat (?) di tapak KC’10 dan b) gambaran dekat jumpaan ketulan tersebut
111
Plet 3.22 a) Antara jumpaan pecahan tembikar yang ditemui semasa ekskavasi di tapak KC’10 dan b) gambaran dekat jumpaan pecahan tembikar tersebut. Tembikar tersebut mungkin digunakan untuk mengisi barang atau air semasa operasi peleburan berlangsung di tapak ini
111
Plet 3.23 Tapak KSP’12 yang mendedahkan penemuan 4 biji struktur relau. Dua biji struktur dibina secara berkembar (relau 2 dan 3) bersama sebiji lagi struktur yang bersambungan pada dinding struktur berkembar (relau 1) serta sebiji struktur yang dibina berasingan (relau 4)
112
Plet 3.24 a) Jumpaan pecahan tembikar di tapak KSP’12 dan b) gambaran dekat jumpaan tembikar tersebut. Tembikar mungkin digunakan sebagai bekas untuk mengisi sesuatu yang digunakan semasa operasi peleburan berlangsung di tapak ini
113
xxi
Plet 3.25 Jumpaan ketulan pecahan relau di dalam Relau 1 di tapak
KSP’12 113
Plet 3.26 Jumpaan ketulan terbakar di tapak KSP’12, kemungkinan
merupakan bahagian dalam dinding relau yang telah pecah 114 Plet 3.27 Jumpaan major sisa terbakar semasa ekskavasi serta proses
ayakan di tapak KG’10, KC’10 dan KSP’12 115
Plet 3.28 Bahagian dasar relau di tapak KC’10 menunjukkan lapisan budaya bagi tapak KC’10 bermula pada lapisan keempat (L4) dan kelima (L5) berdasarkan stratigrafi tanah pada dinding utara tapak
123
Plet 3.29 Bahagian dasar Relau 1 yang terletak pada kedudukan timur dalam tapak KSP’12 menunjukkan lapisan budaya bagi tapak KSP’12 adalah pada lapisan L5
124
Plet 3.30 Stratigrafi tanah pada dinding Selatan petak G4 di tapak KC’10. Sampel tanah untuk dipertarihkan melalui kaedah OSL diambil pada setiap lapisan stratigrafi tanah di mana lapisan yang paling bawah adalah Lapisan 6 diikuti secara berturutan ke atas sehingga ke Lapisan 2
128
Plet 5.1 Perbandingan struktur relau Jeniang (relau 3, tapak KSP’12) dengan relau Saphim yang menunjukkan terdapat kesan
vitrifikasi pada bahagian dinding dalam relau 206 Plet 5.2 Tapak relau KG’10 di Kampung Gading yang menunjukkan
terdapat salah satu relau di tapak tersebut yang mempunyai lubang, kemungkinan berfungsi sebagai tuyere atau lubang untuk menyelurkan udara yang di pam ke dalam relau semasa operasi peleburan besi
211
xxii
SENARAI GRAF
Perkara Halaman
Graf 4.1 Difaktogram XRD menunjukkan kehadiran mineral kuarza, mikroklin dan kalsit dalam sampel sisa terbakar dari tapak KC’10
144
Graf 4.2 Difaktogram XRD menunjukkan kehadiran mineral kuarza, mikroklin dan kalsit dalam sampel sisa terbakar dari tapak KSP’12
145
Graf 4.3 Difaktogram XRD bagi sampel KC’10 R1 1 yang menunjukkan kehadiran mineral kuarza sebagai mineral yang
melimpah diiringi mineral montmorilonit dan mikroklin 148 Graf 4.4 Difaktogram XRD bagi sampel KC’10 R1 2 yang
menunjukkan kehadiran mineral kuarza sebagai mineral yang
melimpah diiringi mineral montmorilonit dan mikroklin 149 Graf 4.5: Difaktogram XRD bagi sampel KC’10 R1 3 yang
menunjukkan kehadiran mineral kuarza sebagai mineral yang
melimpah diiringi mineral mulit, kristobalit dan mikroklin 150 Graf 4.6 Graf menunjukkan nilai komposisi unsur bagi kedua-dua
sampel sisa terbakar dari tapak KC’10 dan tapak KSP’12 berdasarkan analisis XRF. Graf bagi kedua-dua sampel yang saling bertindihan menunjukkan bahawa nilai selisih antara kebanyakan unsur-unsur yang dicerap bagi kedua-dua sampel dari tapak tersebut adalah sangat kecil kecuali bagi SiO2, AlO3, MnO, CaO, dan P2O5
156
Graf 4.7 Graf menunjukkan perbezaan kandungan unsur major tertentu pada bahagian luar dan dalam dinding atas Relau 1 Tapak KC’10
159
Graf 4.8 Graf menunjukkan perbezaan kandungan unsur major tertentu pada bahagian luar dan dalam dinding bawah Relau
1 Tapak KC’10 160
Graf 4.9 Graf menunjukkan perbezaan kandungan unsur major tertentu pada bahagian luar dan dalam dinding atas Relau 3 Tapak KC’10
162
Graf 4.10 Graf menunjukkan perbezaan kandungan unsur major tertentu pada bahagian luar dan dalam dinding bawah Relau
3 Tapak KC’10 163
Graf 4.11 Graf menunjukkan perbezaan kandungan unsur major tertentu pada bahagian luar dan dalam dinding atas Relau 1 Tapak KSP’12
164
xxiii
Graf 4.12 Graf menunjukkan perbezaan kandungan unsur major tertentu pada bahagian luar dan dalam dinding bawah Relau
1 Tapak KSP’12 165
Graf 4.13 Graf menunjukkan perbezaan kandungan unsur major tertentu pada bahagian luar dan dalam dinding atas Relau 4
Tapak KSP’12 167
Graf 4.14 Graf menunjukkan perbezaan kandungan unsur major tertentu pada bahagian luar dan dalam dinding bawah Relau
4 Tapak KSP’12 168
xxiv
SENARAI PENERBITAN DAN PEMBENTANGAN SEMINAR
SENARAI PENERBITAN
Norhidayahti Mohd. Muztaza, M. Mokhtar Saidin, Rosli Saad dan M.M Nordiana (2012). 2D resistivity method to investigate an archaeological structure in Jeniang, Kedah. Electronic Journal of Geotechnical Engineering, V17, Bund.
C. (ISSN 1089-3032).
Rosli Saad, Mokhtar Saidin, M. M. Nordiana, Nur Azwin Ismail and Norhidayahti Mohd Muztaza. (2012). Archaeological investigation by electrical resistivity imaging: a preliminary study of buried structure. Academic Journal of Science. University Publications.net.
CD-ROM. ISSN: 2165-6282:1(2).
Nur Azwin Ismail, Rosli Saad, Mokhtar Saidin, M. M. Nordiana and Norhidayahti Mohd Muztaza. (2012). The use of ground penetrating radar for archaeological studies: determining subsurfacestructures at Jeniang, Kedah, Malaysia. Academic Journal of Science. University Publications.net.
CD-ROM. ISSN: 2165-6282: 1(2).
Norhidayahti Mohd. Muztaza, M. Mokhtar Saidin, I.N. Azwin and S. Rosli (2012).
3D GPR mapping for excavation plan in Jeniang, Kedah, Malaysia.
International Journal of Environmental Science and Development (IJESD),3(6), 574-578.
ISSN:2010-026410.7763/IJESD.2012.V3.288
SENARAI PROSIDING DAN SEMINAR
Faramasrinie Mat Nawi, Norhidayahti Mohd. Muztaza, Zulfadila Berhaudin, Mohd. Zafri Mahmud dan Mokhtar Saidin. (2011). Bukti Industri Besi di Sungai Batu. DALAM Mokhtar Saidin dan Suprayitno (Ed.), Prosiding Seminar Antarabangsa: Mengungkap Peradaban Asia Tenggara Melalui Tapak Padang Lawas, Sumatera dan Tapal Sungai Batu, Kedah di Universiti Sumatera Utada, Medan, Indonesia, 25 Mei 2011. (hlm. 26-40). Pulau Pinang: Pusat Penyelidikan Arkeologi Global USM.
ISBN: 978-967-10565-2-3.
xxv
Norhidayahti Mohd Muztaza, M. Mokhtar Saidin, Shyeh S.K. and Rosli Saad.
(2012). Locating and mapping archaeological structure using 2d resistivity method in Jeniang, Kedah, Malaysia. DALAM International Conference on Geological and Environmental Sciences (ICGES 2012) di Seogwipo KAL Hotel, Pulau Jeju, South Korea, 29-30 Jun 2012. IPCBEE Vol.36 (2012).
ISBN: 978-981-08-9924-0. ISSN: 2010-4618.
Norhidayahti Mohd. Muztaza, M. Mokhtar Saidin, I.N. Azwin and Rosli Saad (2012). Archaeological structure detection using 3d gpr survey in Jeniang, Kedah, Malaysia. DALAM International Conference on Geological and Environmental Sciences (ICGES 2012) di Seogwipo KAL Hotel, Pulau Jeju, South Korea, 29-30 Jun 2012. IPCBEE Vol.36 (2012).
ISBN: 978-981-08-9924-0. ISSN: 2010-4618.
Rosli Saad, Mokhtar Saidin, M. M. Nordiana, Nur Azwin Ismail and Norhidayahti Mohd Muztaza (2012). Archaeological investigation by electrical resistivity imaging: a preliminary study of buried structure’ DALAM International Journal of Arts and Sciences Conference (IJAS 2012) di Gottenheim, Jerman, 8-13 April 2012.
Nur Azwin Ismail, Rosli Saad, Mokhtar Saidin, M. M. Nordiana and Norhidayahti Mohd Muztaza. The use of ground penetrating radar for archaeological studies: determining subsurfacestructures at Jeniang, Kedah, Malaysia DALAM International Journal of Arts and Sciences Conference (IJAS 2012) di Gottenheim, Jerman, 8-13 April 2012.
Norhidayahti Mohd. Muztaza, Mokhtar Saidin, Hamzah Mohamad; Fadly Jusoh dan Jalil Osman. (2013). Kajian Arkeologi Tapak Relau di Jeniang:
Intepretasi Awal Tentang Fungsi Relau dan Aktiviti Masyarakat Awal di Jeniang, Kedah DALAM PEMBENTANGAN Seminar Arkeologi Kebangsaan 2013 di Hotel Vistana, Pulau Pinang, 7-8 November 2013.
xxvi
KAJIAN ARKEOLOGI DI TAPAK KAMPUNG CHEMARA DAN KAMPUNG SUNGAI PERAHU, JENIANG, KEDAH
ABSTRAK
Kajian arkeologi di Jeniang, Kedah melibatkan tapak Kampung Chemara (KC’10) dan Kampung Sungai Perahu (KSP’12). Hasil kajian mendedahkan bukti penemuan struktur pembakaran yang berfungsi sebagai relau untuk memproses besi.
Pentarikhan radiokarbon dari tapak KC’10 menunjukkan aktiviti memproses besi berlangsung sekitar kurun pertama Sebelum Masihi hingga ke-13 Masihi. Jumpaan lain yang ditemui semasa ekskavasi adalah sisa terbakar, pecahan tembikar dan ketulan relau dengan kesan terbakar. Kajian ini melibatkan aplikasi teknik geofizik sebelum ekskavasi sistematik, survei bahan mentah di sekitar Jeniang, kajian klasifikasi relau dunia, perbincangan tapak arkeologi peleburan besi di Asia, serta analisis saintifik menggunakan teknik pendaflor sinar-X (XRF) dan pembelauan sinar-X (XRD) ke atas sampel dinding relau bagi mengenalpasti fungsi relau Jeniang.
Analisis XRD yang menunjukkan kehadiran mineral fasa tinggi iaitu mulit dan kristobalit mencadangkan suhu yang dicapai semasa operasi pembakaran menggunakan relau Jeniang adalah melebihi 1470°C. Di samping itu, kehadiran mineral hersinit yang terbentuk akibat interaksi antara bahan refraktori dengan keluli lebur pada suhu 1150°C hingga 1200°C serta berdasarkan kajian perbandingan relau melebur besi di Asia dan dunia membuktikan bahawa relau Jeniang merupakan struktur refraktori untuk melebur besi dengan teknik bloomery. Penemuan relau Jeniang ini merupakan satu-satunya penemuan struktur relau melebur besi dalam keadaan lengkap di Malaysia setakat ini.
xxvii
ARCHAEOLOGICAL RESEARCH IN KAMPUNG CHEMARA AND KAMPUNG SUNGAI PERAHU, JENIANG, KEDAH
ABSTRACT
Archaeological research in Jeniang, Kedah involves two sites which are in Kampung Chemara (KC’10) and Kampung Sungai Perahu (KSP’12). Research conducted at both sites shows evidence of firing structures, believes to have been used for iron smelting operation. Based on radiocarbon dating at KC’10, the site may have been used around the 1st BC until 13th CE. Other artefacts found during excavation are fired waste (cinder), pottery fragments and vitrified broken furnaces. Methods of research conducted in this study include geophysical application before systematic excavation on site, raw material survey in Jeniang, furnace classification study, discussion of iron smelting sites in Asia and scientific analysis using X-ray fluorescence (XRF) and X-ray diffraction (XRD) techniques on the furnace’s wall samples to determine the function of the firing structure. The presence of high phase minerals (mullite and cristobalite) in the sample analysed using XRD method show that the temperature during the firing operation of the furnace reached more than 1470°C. Besides, the presence of hercynite which is formed by the chemical interaction between refractories material and ductile iron in temperature between 1150°C to 1200°C and from the comparison study of the ancient iron smelting furnaces suggest that the furnace has been used for iron smelting operation with bloomery technique. The Jeniang furnace is the only complete ancient furnace discovered thus far in Malaysia.
1 BAB 1
KAJIAN ARKEOLOGI DI JENIANG
1.0 Pengenalan
Bab pertama akan membincangkan mengenai tujuan, metod serta skop kajian yang dijalankan di dua buah tapak arkeologi di Jeniang, Kedah Malaysia iaitu tapak Kampung Chemara dan Kampung Sungai Perahu. Turut dibincangkan adalah lokasi terperinci dan juga latar belakang tapak kajian di Jeniang.
1.1 Lokasi Tapak Kajian di Jeniang
Jeniang terletak di bahagian tengah negeri Kedah dan merupakan sebuah pekan kecil yang bersempadanan dengan daerah Sik di bahagian timur laut dan daerah Gurun di bahagian barat. Jeniang diairi oleh Sungai Muda yang berpunca daripada kawasan pergunungan dan mengalir ke bahagian selatan negeri Kedah (Peta 1.1). Kajian ini melibatkan ekskavasi yang dijalankan di tapak KC’10 di Kampung Chemara dan salah satu tapak di Kampung Sungai Perahu iaitu tapak KSP’12 (1). Kedua-dua lokasi tapak tersebut terletak berhampiran dengan Sungai Muda.
Bentuk muka bumi Jeniang adalah rata serta berbukit dengan penanaman tumbuhan seperti pokok getah serta petempatan yang terdiri daripada kampung- kampung berhampiran Sungai Muda. Sungai Muda mengairi kawasan pergunungan, perbukitan serta kawasan tanah rendah di Kedah. Tumbuhan utama sepanjang sungai
2
Peta1.1: Taburan tapak arkeologi dengan jumpaan struktur relau di daerah Jeniang yang dikenalpasti daripada tahun 1990 hingga 2012
3
adalah termasuk tanaman pokok getah, kelapa sawit, buah-buahan serta pokok nipah berhampiran sungai. Jenis tanah di sekitarnya adalah aluvium, tanah tetap (sedentary soil) dan juga tanah litosol (lithosoil) (Julien et al., 2010). Dari segi geologi, Jeniang merupakan sebahagian daripada Formasi Sungai Petani yang juga homolog dengan Formasi Mahang. Formasi tersebut mengandungi syal, batu lodak dan ortokuarzit (Bradford, 1972) (Peta 1.2).
1.1.1 Tapak Kajian di Kampung Chemara
Tapak KC’10 di Kampung Chemara terletak pada kedudukan latitud 05°
47.311’ Utara dan longitud 100° 38.036’ Timur dengan ketinggian 28.35 meter di atas aras laut. Kedudukan tapak ini berhampiran dengan rumah milik En. Baharom Bin Abdullah serta isteri, Puan Bedah Binti Awang. Penemuan tapak ini adalah berdasarkan daripada sumber maklumat penduduk tempatan semasa proses ekskavasi dijalankan di tapak KG’10 di Kampung Gading pada bulan Mei 2010. Menurut Puan Bedah juga, sebelum tapak ini dikambus dengan tanah, salah satu daripada struktur relau sudah kelihatan sehingga kedalaman 62 sentimeter dari tebing permukaan tapak.
Puan Bedah turut menyatakan bahawa salah satu daripada struktur tersebut pernah dikorek untuk mengeluarkan tanah bagi melihat dengan lebih jelas keadaan dalam relau berkenaan dan kemudiannya dikambus semula. Selain itu, beliau memaklumkan bahawa pada sekitar tahun 1980-an, paras tanah di tapak ini adalah rendah dan menggambarkan bahawa sebahagian daripada relau boleh dilihat dengan
4
Peta 1.2: Maklumat geologi dan saliran di Jeniang dan kawasan sekitarnya (selepas Peta Geologi Semenenjung Malaysia, 1985)
5
jelas sebelum kawasan sekitar dikambus dengan tanah. Sebelum kerja pembersihan dijalankan, terdapat timbunan pasir di atas permukaan tapak di kawasan yang akan diekskavasi. Bahagian atas relau masih boleh dilihat setelah permukaan kawasan kajian dibersihkan (Plet 1.1).
Plet 1.1: a) Kedudukan tapak relau KC’10 yang berhampiran dengan rumah dan b) garis putus-putus menunjukkan gambaran dekat jumpaan permukaan di tapak KC’10
Selain itu, maklumat terbaru yang diterima pada tahun 2014 menunjukkan terdapat dua lagi kawasan di Kampung Chemara dengan bukti relau dan dilabelkan sebagai tapak KC’14 (1) dan KC’14 (2) (En. Ibrahim Bin Yaakob). Kedua-dua tapak tersebut terletak berhampiran dengan tapak KC’10. Tapak KC’14 (1) berada pada kedudukan latitud 05° 47.325’ Utara dan longitud 100° 38.087’ Timur dengan ketinggian 56 meter di atas aras laut manakala tapak KC’14 (2) berada pada kedudukan latitud 05° 47.320’ Utara dan longitud 100° 38.051’ Timur dengan ketinggian 58 meter di atas aras laut. Tapak KC’14 (1) menunjukkan jumpaan permukaan bahagian atas relau berbentuk bulatan (Plet 1.2) manakala bukti kewujudan relau di tapak KC’14 (2) adalah berdasarkan maklumat tuan rumah iaitu
6
En. Daud Bin Baharom yang juga merupakan anak kepada tuan rumah berhampiran tapak KC’10 (En. Baharom dan Puan Bedah). Menurut En. Daud, rumah yang beliau duduki kini terletak di atas tapak relau. Beliau menunjukkan bukti pecahan relau yang masih terdapat di sekitar rumah beliau (Plet 1.3).
Plet 1.2: a) Kedudukan tapak relau KC’14(1) yang berhampiran dengan rumah dan b) garis putus-putus menunjukkan gambaran dekat jumpaan permukaan struktur relau di
tapak KC’14(1)
Plet 1.3: a) Kawasan bertanda anak panah menunjukkan lokasi kedudukan relau di tapak KC’14 (2) menurut tuan rumah manakala gambar b) menunjukkan pecahan
relau dari kedudukan asal relau
7 1.1.2 Tapak di Kampung Sungai Perahu
Di Kampung Sungai Perahu, terdapat dua tapak dengan potensi penemuan struktur relau berdasarkan kepada jumpaan permukaan dan dilabelkan sebagai tapak KSP’12 (1) dan KSP’12 (2). Walau bagaimanapun, hanya satu tapak yang dipilih untuk diekskavasi memandangkan kedudukan lagi satu tapak adalah sangat berhampiran dengan tiang rumah. Tapak KSP’12 (1) yang diekskavasi terletak pada kedudukan latitud 05° 47.648’ Utara dan longitud 100° 37.910’ Timur dengan ketinggian 34.4 meter di atas aras laut. Lokasi tapak adalah berhampiran dengan rumah En. Md. Isa Bin Yakob, 79 tahun. Menurut En. Md. Isa, keadaan tapak adalah berbusut sebelum mendedahkan jumpaan permukaan struktur arkeologi (Plet 1.4).
Busut tersebut kemudiannya dipecahkan bagi tujuan pembinaan rumah yang kini didiami oleh beliau.
Plet 1.4: a) Kedudukan tapak KSP’12 (1) yang berhampiran dengan rumah dan b) gambaran dekat bahagian atas struktur relau di tapak KSP’12 (1)
8
Tapak kedua di Kampung Sungai Perahu iaitu tapak KSP’12 (2) yang juga berpotensi dengan jumpaan struktur relau (berdasarkan jumpaan permukaan) terletak pada kedudukan latitud 05° 47.684’ Utara dan longitud 100° 37.917 Timur serta ketinggian 35 meter di atas aras laut.
Tapak ini turut memperlihatkan keadaan permukaan yang sama seperti tapak KSP’12 (1), iaitu keadaan tapak asal yang berbusut sekitar satu meter tinggi sebelum busut tersebut dipecahkan untuk tujuan pembinaan rumah yang kini didiami oleh En.
Yusuf Bin Haji Mohd. Saman. Jumpaan permukaan struktur relau yang kelihatan pada tiang rumah En. Yusuf menyebabkan lokasi tersebut tidak sesuai untuk diekskavasi (Plet 1.5).
Plet 1.5: a) Kedudukan tapak kedua dengan jumpaan relau di Kampung Sungai Perahu yang dilabelkan sebagai tapak KSP’12 (2) yang berhampiran dengan struktur
tiang dan tangga rumah dan b) gambaran dekat jumpaan permukaan yang menunjukkan bahagian atas struktur relau
9 1.2 Latar Belakang Kajian
Penemuan struktur relau di Jeniang telah direkodkan sejak tahun 1990 melalui laporan Mohd. Zokhi (1995). Penemuan tersebut yang bermula pada tahun 1990 di Kampung Mambung Bawah (kini dikenali sebagai Kampung Kalai) telah disiarkan dalam akhbar Utusan Malaysia bertarikh 17 April 1990 oleh pemilik tanah di mana bukti relau tersebut ditemui (Plet 1.6). Penemuan kedua dilaporkan pada tahun 1992 di Kampung Gading (sekitar 3 kilometer dari barat daya Kampung Kalai) berdasarkan laporan di dalam akhbar Berita Harian bertarikh 7 November 1992 (Plet 1.7).
Plet 1.6: Penemuan struktur relau di Kampung Mambung Bawah (Kampung Kalai) pada tahun 1990 (selepas Zokhi, 1995)
10
Plet 1.7: Penemuan struktur relau di Kampung Gading pada tahun 1992 (selepas Zokhi, 1995)
Mohd. Zokhi (1995) melaporkan penemuan tersebut merupakan struktur binaan yang menyerupai sebuah tempat pembakaran atau gok (kiln), dan diperbuat daripada tanah liat. Bahagian dalam struktur berkenaan berwarna kehitaman dan disimpulkan berkeadaan sedemikian kerana terdedah dengan api pembakaran. Tiada artifak lain yang ditemui bagi memberikan interpretasi tentang produk yang dibakar dalam struktur berkenaan. Penemuan struktur tersebut juga tidak disusuli dengan kajian saintifik.
Pada bulan Mei 2010, kumpulan penyelidik dari Pusat Penyelidikan Arkeologi Global, Universiti Sains Malaysia (PPAG USM) telah menjalankan ekskavasi di Kampung Gading setelah mendapat maklumat daripada penduduk tempatan tentang penemuan struktur relau di kampung berkenaan. Tapak yang diekskavasi oleh kumpulan penyelidik tersebut dilabelkan sebagai tapak KG’10.
11
Hasil ekskavasi di tapak KG’10 mendedahkan penemuan tujuh buah struktur arkeologi yang dikatakan berfungsi sebagai tempat pembakaran seperti yang pernah ditemui pada tahun 1990 dan 1992 (Plet 1.8). Pentarikhan tapak berdasarkan sampel radiokarbon adalah abad ke-4 hingga ke-11 Masihi. Artifak lain yang ditemui semasa ekskavasi adalah pecahan tembikar dalam kuantiti yang sangat sedikit (Faramasrinie et al., 2011).
Plet 1.8: Hasil ekskavasi tapak KG’10 di Kampung Gading oleh PPAG USM yang mendedahkan penemuan tujuh buah struktur relau (Sumber: PPAG USM)
Sekitar 45 kilometer ke barat daya Jeniang, terletaknya kompleks Sungai Batu yang mewakili tamadun Lembah Bujang atau Kedah Tua. Ekskavasi di Sungai Batu telah menemui beberapa tapak bengkel peleburan besi yang dipertarikhkan
12
sejak awal Masihi (Mokhtar et al., 2011; Chia dan Naizatul Akma, 2011; Naizatul Akma et al., 2011; Naizatul Akma, 2012 dan Nordianah, 2013). Penemuan tapak relau di Jeniang telah menimbulkan persoalan apakah terdapat perkaitan antara tapak di Jeniang dengan Sungai Batu atau ianya satu budaya terasing, iaitu tidak mempunyai kaitan dengan aktiviti yang berlangsung di Sungai Batu. Hal ini berdasarkan kepada pentarikhan sezaman antara kedua-dua tapak tersebut di mana pentarikhan tapak KG’10 berdasarkan sampel arang dan sedimen terbakar adalah abad ke-4 hingga ke-11 Masihi manakala tapak-tapak peleburan besi di Sungai Batu memberikan pentarikhan seawal abad pertama hingga ke-13 (Faramasrinie et al., 2011).
Susulan daripada ekskavasi di tapak KG’10 di Kampung Gading, beberapa survei di daerah Jeniang telah menemukan dua lokasi baru iaitu di Kampung Chemara dan Kampung Sungai Perahu yang mendedahkan jumpaan permukaan struktur relau seperti yang di temui di Kampung Gading serta di Kampung Mambung Bawah (Kampung Kalai). Maka, kajian terperinci dan saintifik mula dirancang di kedua-dua lokasi tersebut.
1.3 Tujuan Kajian
Penemuan di Jeniang membuktikan bahawa telah berlangsung aktiviti masyarakat awal di kawasan tersebut yang memerlukan kajian arkeologi dijalankan.
Kajian di Jeniang dijalankan bagi memenuhi keperluan ijazah sarjana dalam bidang arkeologi sejarah di samping mengumpul data bagi mencapai objektif kajian iaitu untuk;
13 a) Menentukan fungsi tapak dan struktur relau;
b) Menentukan pentarikhan kronometrik tapak melalui pentarikhan radiokarbon dan OSL (Optically Stimulated Luminescence), dan
c) Menentukan teknologi yang terlibat di tapak kajian.
1.4 Metodologi Kajian
Kajian arkeologi yang bersifat saintifik serta melibatkan pendekatan multi- disiplin akan diaplikasikan dalam kajian ini. Kajian ini melalui beberapa peringkat iaitu survei makmal, survei lapangan, ekskavasi, analisis makmal, kajian perpustakaan, temuramah lisan dan perbandingan artifak.
1.4.1 Survei Makmal
Survei makmal yang dijalankan meliputi penelitian terhadap kawasan yang dikaji dengan merujuk kepada kajian terdahulu serta menjalankan kajian perpustakaan. Rujukan diperolehi berdasarkan laporan yang diterbitkan di dalam jurnal berkaitan penemuan struktur arkeologi di Jeniang. Survei makmal dijalankan sebelum dan selepas ekskavasi. Penelitian terhadap peta geologi juga diaplikasikan semasa survei makmal bagi mendapatkan maklumat geologi sekitar kawasan kajian.
14 1.4.2 Survei Lapangan
Survei lapangan melibatkan beberapa peringkat sebelum ekskavasi dijalankan di tapak kajian. Aktiviti survei di Jeniang dilakukan bagi meninjau kawasan yang mempunyai potensi jumpaan struktur arkeologi serta survei bahan mentah di sekitar Jeniang yang mempunyai kaitan dengan aktiviti masyarakat awal di tapak relau.
1.4.3 Pemetaan Geofizik
Pendekatan aplikasi geofizik seperti teknik keberintangan elektrik (resistivity) dan radar tusukan bumi atau GPR (ground penetrating radar) dijalankan untuk mengetahui potensi tapak kajian. Kaedah ini dapat mengesan pelbagai fitur anomali yang terdapat di bawah permukaan bumi sehingga ke kedalaman ratusan meter melalui ukuran kepelbagaian sifat fizik bahan bumi seperti ketumpatan, kemagnetan, kekonduksian dan kekenyalan (Abd. Rahim, 2010). Di samping itu, lokasi tapak kajian yang berhampiran dengan rumah kediaman menyebabkan strategi ekskavasi perlu dirancang agar tidak mempengaruhi sebarang infrastruktur moden.
1.4.4 Ekskavasi
Proses seterusnya melibatkan pemasangan tali grid dan mengambil bacaan kontur di tapak kajian sebelum ekskavasi sistematik dijalankan. Ekskavasi dijalankan secara kaedah pengawalan spit bagi mengawal kedalaman sesuatu petak yang diekskavasi. Kaedah ini penting bagi merekod setiap aspek yang berkaitan dengan tapak yang dikaji seperti profil tanah, jumpaan artifak dan sebagainya. Empat elemen
15
utama dalam merekod proses ekskavasi adalah catatan atau laporan bertulis, rekod lakaran atau lukisan, rekod fotografi (bergambar) serta rekod tentang jumpaan seperti artifak, ekofak serta sampel tertentu yang dikeluarkan dari tapak kajian. Interpretasi terhadap setiap jumpaan semasa ekskavasi serta keseluruhan tapak yang dikaji juga adalah amat penting dalam kajian arkeologi. Ekskavasi turut melibatkan pengambilan sampel pentarikhan serta analisis lapangan merangkumi basuhan artifak tertentu serta mengambil data terhadap jumpaan artifak seperti kuantiti, jisim, saiz dan keadaan fizikal artifak yang ditemukan. Ia melibatkan pemilihan artifak tertentu untuk dibasuh, bergantung kepada objektif kajian yang dijalankan.
1.4.5 Analisis Saintifik
Analisis saintifik melibatkan aplikasi peralatan saintifik tertentu ke atas jumpaan ekskavasi untuk mendapatkan maklumat yang lebih jelas dan tepat serta dijalankan dengan cermat dan teliti. Aplikasi kaedah X-ray Diffraction (XRD) dan X- ray Flourescence (XRF) dijalankan melibatkan pemilihan artifak tertentu bagi mendapatkan maklumat jenis unsur dan mineral secara kualitatif dan kuantitatif.
Selain itu, analisis ke atas sampel pentarikhan menggunakan teknik radiokarbon dan OSL juga dijalankan bagi mendapatkan pentarikhan tapak.
1.4.6 Temuramah Lisan
Pendekatan kualitatif melalui temuramah lisan turut digunakan sebagai salah satu metod kajian. Temuramah lisan juga amat membantu dalam pencarian maklumat berhubung dengan jumpaan arkeologi. Melaluinya, data yang tidak dijangka akan
16
turut diperolehi. Penduduk di sesebuah kawasan misalnya mempunyai pengalaman serta arif dengan kawasan sekitarnya. Melalui temuramah lisan, maklumat tentang sesuatu kawasan akan diperolehi di samping penceritaan individu yang mempunyai pengalaman terhadap penemuan-penemuan objek kuno di sekitar kawasan tersebut dan sekaligus akan membantu penyelidikan yang akan dijalankan. Di samping itu, ia turut melibatkan pendekatan etnoarkeologi di mana maklumat tentang amalan budaya serta aktiviti masyarakat masa lalu akan cuba dikaji secara terperinci dengan menjejaki tinggalan-tinggalan budaya masa lalu yang masih lagi diamalkan sehingga kini. Melaluinya, gambaran tentang bentuk masyarakat serta aktiviti yang dijalankan pada masa lalu dapat diketahui.
1.4.7 Perbandingan Artifak
Kajian perbandingan artifak membantu dalam mencari hubungan antara sesuatu kawasan dengan kawasan yang lain. Di samping itu, analisis tersebut dapat menjelaskan tentang fungsi sesuatu struktur arkeologi yang terdapat di Jeniang sama ada mempunyai persamaan dari segi proses pembakaran serta produk yang dibakar dengan jumpaan arkeologi yang mempunyai fungsi yang sama yang terdapat di kawasan lain di Asia khususnya.
1.5 Skop Kajian
Kajian arkeologi di Jeniang menumpukan kepada data yang diperolehi daripada ekskavasi di tapak Kampung Chemara (KC’10) dan tapak Kampung Sungai Perahu (KSP’12). Kajian juga merujuk kawasan lain di daerah Jeniang yang turut
17
mendedahkan penemuan tapak relau. Perbincangan mengenai fungsi struktur relau ditekankan dalam kajian ini bagi menjawab persoalan isu dan masalah kajian.
Perbandingan struktur relau untuk kerja memproses besi di kawasan tertentu di Asia dan beberapa kawasan di dunia akan dibincangkan di dalam bab dua kajian ini bagi memahami pencapaian masyarakat awal dalam pembangunan metalurgi, terutamanya daripada segi teknologi pembinaan struktur untuk memproses besi.
Perbandingan struktur juga dijangka akan memberikan gambaran sekiranya terdapat hubungan atau perkaitan dari segi pengaruh dalam pembinaan struktur relau di Jeniang.
Selain daripada metod kajian yang dijalankan melalui beberapa proses kajian di lapangan termasuk aktiviti ekskavasi yang dibincangkan di dalam bab tiga, tumpuan penting dalam kajian ini adalah di dalam bab empat yang akan membincangkan mengenai analisis mineralogi ke atas sampel dinding relau bagi membuat interpretasi terhadap fungsi relau menggunakan pendekatan kaedah XRD dan XRF.
1.6 Rumusan
Ekskavasi arkeologi di Kampung Gading iaitu di tapak KG’10 yang mendedahkan jumpaan tujuh buah struktur relau telah membawa kepada penemuan beberapa tapak relau di sekitar Jeniang iaitu di Kampung Chemara dan Kampung Sungai Perahu. Penemuan yang sama juga pernah direkodkan pada tahun 1990 di Kampung Kalai dan pada tahun 1992, juga di Kampung Gading, menjadikan
18
keseluruhan tapak relau di Jeniang adalah sebanyak lapan tapak sehingga tahun 2014. Dua tapak berpotensi iaitu di Kampung Chemara dan Kampung Sungai Perahu telah dipilih untuk diekskavasi bagi tujuan pengumpulan data lapangan.
Kajian ini akan membincangkan mengenai fungsi tapak relau berdasarkan kepada beberapa pendekatan yang bersifat multi-disiplin, bermula dengan peringkat awal untuk memperoleh maklumat tapak, kajian lapangan (melibatkan beberapa proses seperti survei, pemetaan geofizik, ekskavasi dan temuramah lisan) serta kajian perbandingan artifak dan aplikasi analisis saintifik bagi menjelaskan mengenai fungsi tapak relau di Jeniang.
Maklumat tentang fungsi tapak terutamanya dalam konteks penggunaan struktur relau yang digunakan untuk tujuan tertentu akan memberikan gambaran tentang aktiviti masyarakat awal serta pencapaian teknologi masyarakat awal di Jeniang yang akan dibincangkan di dalam bab terakhir kajian ini.
19 BAB 2
STRUKTUR RELAU DALAM AKTIVITI METALURGI BESI DAN BUKTI ARKEOLOGI
2.0 Pengenalan
Bab ini akan membincangkan mengenai struktur relau sebagai binaan refraktori dari segi pengertian, sejarah penggunaan, klasifikasi dan fungsi, serta bukti penemuan arkeologi relau. Penggunaan relau sebagai struktur untuk memproses logam merupakan aspek penting dalam kajian metalurgi. Walaupun relau digunakan secara meluas dalam kerja memproses pelbagai jenis logam (emas, kuprum, gangsa, besi dan sebagainya) namun untuk kajian ini, perbincangan mengenai relau akan lebih tertumpu kepada fungsinya dalam aktiviti memproses besi. Relau sering dikaitkan sebagai struktur untuk memproses besi, sama ada untuk melebur atau dalam kerja pertukangan untuk menghasilkan alat akhir daripada mineral besi. Bukti arkeologi jumpaan relau awal di beberapa negara Asia akan turut dibincangkan secara umum.
2.1 Zaman Besi
Kebudayaan manusia awal dibahagikan kepada empat peringkat zaman prasejarah sebelum mencapai zaman tamadun awal iaitu Paleolitik (zaman batu awal di mana manusia menjalankan cara hidup yang sangat ringkas seperti berburu binatang serta menjadikan gua sebagai tempat tinggal dan batu dijadikan alat untuk keberlangsungan kehidupan seharian), Mesolitik (zaman batu pertengahan; manusia
20
mula mengumpul hasil hutan selain menjalankan aktiviti berburu serta masih menggunakan alat batu), zaman Neolitik (zaman batu baru; manusia mula bercucuk tanam, memelihara binatang ternakan dan tinggal secara tetap di sesuatu kawasan serta mula memanfaatkan sumber tanah liat untuk pembuatan tembikar) serta zaman Logam (manusia sudah mempunyai pengetahuan dan kemahiran dalam memanipulasi bijih logam ferus dan bukan ferus untuk dijadikan alat). Zaman atau periodisasi keberlangsungan sesuatu budaya manusia awal adalah berbeza mengikut kawasan (Essential Humanities, 2015).
Menjelang zaman Besi (Iron age), kemahiran manusia awal untuk melebur besi semakin berkembang setelah kejayaan mereka dalam teknik memproses tembaga untuk dijadikan artifak gangsa. Zaman Besi bermula di Asia Minor (kini negara Turki) apabila manusia awal mula menduduki wilayah tersebut sekitar 2000 Sebelum Masihi (SM) (Tylecote, 1992). Sebelum itu, penggunaan bijih besi sebagai fluks untuk peleburan logam tembaga pada Zaman Gangsa menyebabkan berlakunya proses penurunan besi yang menghasilkan sisa besi dan besi mulur (ductile iron) yang terbentuk di bahagian dasar relau (relau untuk memproses tembaga).
Aktiviti melebur besi dengan teknik peleburan secara langsung (direct process) kemudiannya berkembang sehingga ke seluruh Eropah, Asia dan Afrika Utara (Tylecote, 1992). Selepas tahun 1000 SM, Palestin menerima pengaruh daripada perkembangan tersebut walaupun pada tempoh yang sama, Galilee (Utara Israel) dan Mesir masih lagi mengalami zaman Gangsa. Kawasan seterusnya yang mengalami zaman Logam adalah di Greece (900 SM), Nigeria (400 – 300 SM), Sudan (200 SM), Afrika Tengah dan Timur (500 M) dan berakhir di Afrika Selatan
21
pada 1000 M. Di Britain, zaman Besi bermula sekitar tahun 500 SM. Daripada Iran, pergerakan ke bahagian Timur membawa perkembangan zaman Logam di India dan mungkin hingga ke China. Walau bagaimanapun, China mempunyai teknologi peleburan yang berbeza apabila menghasilkan besi tuang (cast iron) melalui teknik peleburan tidak langsung (indirect process) (Tylecote, 1992). Di Asia Tenggara, bukti arkeologi menunjukkan bahawa penggunaan logam besi paling awal adalah di Thailand iaitu sekitar 600 SM atau 400 SM (Bronson, 1985). Selain daripada jumpaan artifak logam besi, bukti zaman Besi di sesebuah kawasan diketahui melalui jumpaan sisa kerja di tapak memproses besi seperti sisa besi, besi kembang serta bukti penggunaan struktur untuk melebur logam besi iaitu relau.
2.2 Proses Metalurgi Logam Besi
Metalurgi merupakan suatu bidang kajian yang menjelaskan tentang perolehan pelbagai jenis logam daripada bijihnya (keadaan ia ditemui sama ada secara tulen atau bercampur dengan unsur logam lain secara semulajadi), serta pelbagai peringkat perilaku logam dalam proses yang terlibat bagi setiap bentuk penghasilan sesuatu jenis logam, sama ada secara fizikal atau kimia (Johnson, 1956).
Kajian arkeometalurgi pula melibatkan segala aspek dalam penghasilan, taburan serta penggunaan produk logam dalam sejarah manusia (Artioli, 2012). Untuk kajian ini, perbincangan akan menyentuh mengenai aspek metalurgi bagi logam besi, dengan menumpukan kepada struktur relau yang digunakan untuk memproses besi.
Besi merupakan salah satu elemen logam bagi transisi kumpulan VIII dalam jadual berkala unsur dengan simbol 'Fe' yang berasal daripada perkataan Latin,
22
ferrum. Besi mempunyai nombor atom bernilai 26 dengan jisim atom adalah 55.847, serta dengan takat lebur sekitar 1535°C atau ke bawah (bergantung kepada sifat ketulenan sesuatu jenis logam) (Wakelin dan Ricketts, 1999). Kandungan besi secara semulajadinya adalah berpadu dengan unsur-unsur lain seperti oksigen, silika dan aluminium, serta kebiasaanya ditemui dalam bentuk bijih besi. Bagi mendapatkan kandungan besi tulen, bijih besi tersebut perlu melalui pelbagai peringkat pemprosesan sebelum sesuatu produk berasaskan besi dapat dihasilkan (Wakelin dan Ricketts, 1999). Penghasilan produk logam terbahagi kepada dua peringkat iaitu proses pengekstrakan melalui teknik peleburan (smelting) dan proses pembentukan (smithing) (Tylecote, 1980). Kedua-dua proses pengekstrakan besi dan proses pembentukan besi akan menghasilkan sisa kerja. Proses pengekstrakan besi daripada bijih besi akan menghasilkan sisa besi dengan kandungan ferum yang lebih tinggi berbanding sisa besi yang terhasil daripada proses pembentukan besi.
Sebelum melalui peringkat peleburan, bijih besi yang telah dilombong akan melalui proses penyediaan (dibasuh, dipecahkan, dipanggang dan dihancurkan) sebelum dimasukkan ke dalam relau yang mengandungi arang sebagai bahan bakar (Tylecote, 1962). Struktur relau memainkan peranan penting dalam proses pengekstrakan besi, iaitu bagi menentukan hasil estrak besi yang ingin diperolehi.
Proses pengestrakan tersebut akan dijayakan melalui teknik peleburan secara langsung dan tidak langsung.
Proses peleburan secara langsung akan menghasilkan besi kembang (iron bloom) iaitu besi semi-pepejal yang terdiri daripada campuran besi tulen, sisa besi serta bahan kotoran atau mineral lain (gangue). Proses ini turut dikenali sebagai
23
teknik peleburan bloomery. Proses peleburan secara tidak langsung akan menghasilkan besi tuang (cast iron) dalam bentuk cecair yang akan dituangkan ke dalam acuan dengan bentuk tertentu (Naizatul Akma, 2012).
Proses pembentukan (smithing) daripada besi kembang akan mengeluarkan lebihan sisa besi yang terkandung dalam besi kembang bagi memastikan kandungan besi di dalam besi kembang bersifat homogen. Proses tersebut akan menghasilkan bilet besi (billet of iron) berserta sisa besi (smithing slag) yang boleh dikitar semula.
Bilet besi yang terbentuk melalui proses pembentukan akan melalui peringkat pembentukan seterusnya (secondary smithing) untuk dijadikan produk akhir atau alat besi (Mc Donnell, 1995). Peringkat urutan proses metalurgi bagi logam besi ditunjukkan dalam Rajah 2.1.
2.3 Binaan Refraktori
Binaan refraktori merupakan struktur senibina yang dapat menahan takat lebur pada suhu tinggi kerana direkodkan terdapat pelbagai jenis refraktori yang digunakan dalam operasi pembakaran produk tertentu, sama ada produk berasaskan logam atau bahan seramik.
Menurut Gilcrist (1977), tiada definisi am bagi istilah 'refraktori'. Secara asasnya, refraktori merujuk kepada bahan yang dapat menahan takat lebur tinggi.
Penggunaan produk refraktori sangat meluas dalam industri berasaskan kimia, pembuatan seramik, petrokimia, minyak, faundri serta besi dan keluli. Relau dan
