CARACTERIZAÇÃO E ESTUDO DE PROVENIÊNCIA DE OBJETOS ARQUEOLÓGICOS: UMA ABORDAGEM ATRAVÉS DA ESPECTROSOPIA MÖSSBAUER, RPE E MAGNETIZAÇÃO

Transcrição

1 CARACTERIZAÇÃO E ESTUDO DE PROVENIÊNCIA DE OBJETOS ARQUEOLÓGICOS: UMA ABORDAGEM ATRAVÉS DA ESPECTROSOPIA MÖSSBAUER, RPE E MAGNETIZAÇÃO R. B. Scorzelli 1, S. Stewart 2, G. Cernicchiaro 1, I. Souza Azevedo 1, A. López 1, G. Poupeau 3, M. Duttine 3 and G. Villeneuve 3 1 Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, Rio de Janeiro, Brazil, 2 Universidad Nacional de La Plata, Argentina, 3 CNRS-Université Bordeaux 3, France

2 Obsidianas e arqueologia Estudos de proveniência da matéria prima usada na industria lítica prehistórica é de extrema importancia nas pesquisas sobre o Homem primitivo. No Palaeolítico, informações básicas sobre a extensão do território explorado por pequenos grupos de caçadores. No Neolithic estudos de proveniência contribuem para o conhecimento da circulação de longa distancia e troca de matéria prima.

3 Obsidianas e arqueologia Pelas propriedades de corte e qualidades estéticas, a obsidiana foi utilizada com muita frequência pelo homem da antiguidade Material preferido em estudos de proveniência por seu modo de formação em eventos vulcânicos e pela sua matriz vítrea, suas propriedades físico-químicas são em geral similares mesmo numa escala micro.

4 MÉTODOS USUAIS DE CARACTERIZAÇÃO DE OBSIDIANAS Aparência Visual > Côr, brilho, transparência > Petrografia Geoquímica > Microsonda Eletrônica > Análise por Ativação de Neutrons > Fluorescência de Raios-X Datação por Traços de Fissão

5 Porque Métodos alternativos? Cerca de trinta anos de estudos de proveniência quatro ilhas-fonte Lipari, Palmarola, Pantelleria e Sardenha. Três tipos de obsidianas calco-alcalinas, geoquímicamente distintas SA, SB e SC, no Monte Arci. SB e SC SB1, SB2, SC1 e SC2 na base da abundância de elementos traço. Até recentemente, estudos de proveniência na região Mediterrânea ocidental foram obtidos através de análise geoquímica e datação por traços de fissão. Visando aumentar as potencialidades em estudos de proveniência iniciamos há alguns anos um programa voltado para o desenvolvimento de novas abordagens experimentais.

6 ALTERNATIVAS EM ESTUDO Propriedades de Estado Sólido > Ressonância de Spin Eletrônico > Espectroscopia de Infravermelho > Magnetometria Espectroscopia Mössbauer Espectroscopia Raman Análise Elementar >Análise por Feixe de Íons

7 OBSIDIANAS DO MONTE ARCI Afloramentos de obsidianas do Maciço vulcânico de Monte Arci (em verde) e localização das 4 variedades geoquímicas: Obsidianas SA no sudoeste Obsidianas SA no noroeste Obsidianas SB no oeste (SB1 e SB2 sendo encontradas em diferentes

8 RESSONÂNCIA DE SPIN ELETRÔNICO Ressonância de Spin Eletrônico (ESR) é uma técnica esspectroscópica que permite detectar a absorção ressonante de uma radiação de microonda por íons paramagnéticos (Fe 3+, Mn 2+, ), moléculas ou defeitos, com pelo menos um spin eletrônico não emparelhado, e na presença de um campo magnético estático. Espectros típicos de ESR de obsidianas

9 DECONVOLUÇÃO DE ESPCTRO DE ESR

10 DIAGRAMAS DISCRIMINANTES DE ESR

11 ESPECTROSCOPIA MÖSSBAUER Efeito Mössbauer emissão sem recuo e absorção ressonante de raios-γ por um núcleo específico em sólidos. γ-rays sonda de níveis nucleares de energia sensíveis à configuração eletrônica local e aos campos elétrico e magnético do sólido. ESPECTROS MÖSSBAUER TÍPICOS DA OBSIDIANA DEMONTE ARCI

12 DISCRIMINAÇÃO DOS TIPOS DE OBSIDIANAS DE MONTE ARCI POR ESPECTROSCOPIA MÖSSBAUER

13 MAGNETOMETRIA O sinal da Magnetização se origina predominantemente da matriz vítrea paramagnética, enquanto a magnetização de saturação remanente e a força coerciva são devidas aos grãos ferrimagnéticos de diferentes tamanhos. Estes parâmetros refletem a mineralogia magnética de cada amostra. ESPECTRO TÍPICO DE MAGNETIZAÇÃO

14 DISCRIMINAÇÃO DAS OBSIDIANAS DO MONTE ARCI PELAS PROPRIEDADES MAGNÉTICAS * * * * * * H I E R A R C H I C A L C L U S T E R A N A L Y S I S * * * * * * Dendrogram using Ward Method Planilha Franca1.xls - apenas dados de magnetismo Rescaled Distance Cluster Combine C A S E Label Num Sa-15 1 Sa-44 3 Sa-47 5 Sa-49 6 Sa-60 8 Sa Sa-46 4 Sa-55 7 Sa-40 2 Sa-66 9 Sb Sb Sb Sc Sb Sb Sb2-01b 16 Sb2-50b 18 Sb2-13b 17 Sc Sc-07a 22 Sc Sc-07b 23 Sc Sc Sc Sc Sc-11 25

15 DISCRIMINAÇÃO DAS OBSIDIANAS DO MONTE ARCI POR ESPECTROSCOPIA MÖSSBAUER DO 57 Fe E MAGNETISMO Mossbauer e Magnetismo nem a amostra SC-15 e com os dados já corrigidos C A S E Label Num Sb2-01b 16 Sb2-13b 17 Sb Sb2-50b 18 Sb Sb Sb Sc Sb Sc-07a 22 Sc-07b 23 Sc Sc Sc Sc Sc Sc Sa-15 1 Sa-44 3 Sa-40 2 Sa Sa-47 5 Sa-49 6 Sa-60 8 Sa-55 7 Sa-66 9 Sa-46 4

16 DISCRIMINAÇÃO ENTRE TIPOS DE OBSIDIANAS DO MEDITERRANEO OCIDENTAL Estudos de proveniência limitados por custos, disponibilidade de equipamento e necessidade de preservar o material arqueológico. Todos os métodos discutidos aqui discriminam as ilhasfonte do Mediterrâneo ocidental. A maioria desses métodos discrimina obsidianas dos tipos SA, SB1, SB2 e SC do Monte Arci.

17 Concluindo : Porque Métodos Alternativos de Caracterização em estudos de proveniência de obsidianas? Em certas áreas : > Sítios contendo artefatos de obsidianas podem ser frequentes > Em cada sítio, podem estar presentes em grande número Portanto : > Métodos discriminantes pouco custosos e rápidos ou combinação de métodos, para tratar facilmente grande número de amostras, > Tendo em mente que em alguns casos métodos não-destrutivos são necessários. Concluindo, sugerimos que as abordagens discutidas neste trabalho correspondem a essas exigências e podem contribuir para estudos de proveniência.