Identificación de componentes inorgánicos y orgánicos en materiales arqueologicos del nordeste de chubut



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identificación de componentes inorgánicos y orgánicos en MATERIALES arqueologicos PIGMENTADOS deL NORDESTE de chubut.
Gurin María Celeste (1)*, Mazzuca Marcia (2), Maier Marta (3) y Gómez Otero Julieta (4) (5)


(1) (2) Departamento de Química. Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco. celesteunp@gmail.com , mazzucam@unpata.edu.ar

(3) UMYMFOR - Departamento de Química Orgánica. Facultad de Ciencias Exactas Naturales. Universidad de Buenos aires. maier@qo.fcen.uba.ar

(4) IDEAus- Centro Nacional Patagónico-CONICET

(5) Departamento Historia. Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco. julietagomezotero@yahoo.com.ar

Palabras clave: pigmentos-minerales-ligantes

Los colorantes naturales pueden dividirse en dos categorías: pigmentos, que son sólidos insolubles en agua, generalmente de origen mineral, y tintes, que habitualmente se usan en forma líquida y son en su mayoría de origen orgánico (Price y Burton 2012). Si bien la mayoría de los pigmentos son minerales, de naturaleza inorgánica, algunos pueden provenir de fuentes vegetales o animales, tales como cortezas de algunos árboles, cáscaras de frutos secos o huesos y cuernos de animales. También existen pigmentos artificiales, es decir, manufacturados por el humano desde miles de años atrás, denominados frits y lakes (Goffer, 2007).

A lo largo de la historia los pigmentos fueron utilizados para fabricar pinturas y crear tratamientos de superficie coloreados, por ejemplo en murales, decoración de cerámicas y también se han encontrado en sitios de enterramiento. Para mantener los pigmentos adheridos a las superficies generalmente se utilizaban ligantes, esto es, materiales orgánicos procedentes de plantas y/o animales tales como lípidos, resinas, proteínas y/ o polisacáridos (Boschin et al. 2002).

El conocimiento de la naturaleza de los minerales y la materia orgánica presentes en pigmentos de muestras arqueológicas y de afloramientos naturales es importante para la interpretación de conductas tecnológicas o simbólicas pasadas (Boschin et al. 2002), la exploración de posibles fuentes de aprovisionamiento y la investigación de tendencias culturales para la selección de pigmentos en los distintos contextos estudiados (Wainwright et al. 2002).

Desde la química, y con el objeto de ampliar el conocimiento sobre las conductas culturales y tecnológicas de los cazadores recolectores del nordeste del Chubut durante el Holoceno tardío, se ha comenzado a realizar el análisis químico de fracciones orgánicas e inorgánicas de 41 muestras que comprenden: pigmentos arqueológicos asociados a sitios de ocupación, enterratorios, artefactos, representaciones rupestres y también pigmentos provenientes de afloramientos naturales de diversas zonas de la Patagonia.

Las muestras fueron obtenidas durante investigaciones llevadas a cabo por Julieta Gómez Otero y equipo de arqueólogos en el norte de la provincia del Chubut (Gómez Otero 2006, Gómez Otero y Dahinten 2008, Gómez Otero et al. 2009; Schuster 2014). La Tabla 2 detalla las características de las muestras como así también los fechados radiocarbónicos de algunas de ellas. El mapa de la figura 1 muestra los sitios de recolección de los pigmentos. El color de las muestras fue asignado de acuerdo a la Tabla Munsell ® de colores. Las técnicas empleadas para el análisis de las fracciones inorgánicas fueron la difracción de rayos X y la espectroscopía infrarroja con reflexión total atenuada (FT-IR/ATR). Las fracciones orgánicas se analizaron por FTIR/ATR y la identificación de ácidos grasos se realizó por cromatografía gaseosa (GCL).

La Tabla 1 muestra la procedencia de las muestras de afloramientos naturales, su color y los resultados de los análisis realizados.





Muestra

Procedencia

Color

DRX

FT-IR(ATR)

Pigmento

GCL

1

Cerro Avanzado, P. Madryn (CH)

Ocre

cuarzo, feldespato, calcita

n.a.

Calcita

C14:1, C15:0, C16:0

7

Cerro Castillo (RN)

amarillo

cuarzo, natrojarosita

n.a.

natrojarosita

C14:1, C15:0, C16:0

3

Los Altares, valle medio R. Chubut (CH)

rojo claro

cuarzo, caolinita, hematita, calcita,

cuarzo, caolinita, hematita

hematita, caolinita

C14:1, C15:0, C16:0, C18:0

10

Río Pinturas (SC)

rojo claro

cuarzo, feldespato

cuarzo, caolinita, hematita

Calcita

C14:1, C15:0, C16:0, C18:0, C18:1

5

Los Altares, valle medio R. Chubut (CH)

rojo bermellón

cuarzo, caolinita, hematita, calcita

cuarzo, caolinita, hematita

hematita, calcita

C14:1, C15:0, C16:0, C18:0

9

Tres Cerros (SC)

Rojo

cuarzo, caolinita, calcita

cuarzo, caolinita, hematita

calcita, hematita

C14:1, C15:0, C16:0

4

Los Altares, valle medio R. Chubut (CH)

rojo oscuro

cuarzo, caolinita, hematita, calcita

cuarzo, caolinita, hematita

Hematita

C14:1, C15:0, C16:0, C18:0

2

Cantera Playa Paraná, P. Madryn

(CH)


castaño anaranjado

Cuarzo, feldespato

n.a.

-

C14:1, C15:0, C16:0

6

Los Altares, valle medio R. Chubut (CH)

verde

cuarzo, hematita, calcita, analcima

cuarzo, hematita*

hematita*

analcima, calcita



C14:1, C15:0, C16:0

8

Lago Posadas (SC)

verde azulado

cuarzo, feldespato, calcita, illita, analcima

Cuarzo

analcima,

illita


C14:1, C15:0, C16:0

Tabla 1: Sedimentos procedentes de afloramientos naturales de sitios de diferente localización geográfica en Patagonia. DRX: Difracción de rayos X; FT-IR/ATR: Espectroscopía infrarroja con reflexión total atenuada. PV: Península Valdés; CH: Chubut: RN: Río negro; SC: Santa Cruz; n.a: no analizado.
Como puede apreciarse, en todos los afloramientos rojos analizados se detectó la presencia de hematita [Fe2O3] como pigmento responsable del color. La figura 1 diferencia los sitios de afloramientos en donde se identificó hematita (estrella roja) del resto de los sitios. Si bien el análisis por DRX no evidenció la presencia del pigmento rojizo en las muestras 9 y 10, el mismo fue detectado como hematita por FT-IR. Tal como lo indican algunos autores (Goffer 2012, Boschin et al. 2002) es posible que las distintas tonalidades que van del rojo al rojo claro se deban a las combinaciones de hematita con diferentes cantidades de calcita [CaCO3] y caolinita [Al2 Si2O5 (OH)4], que son blancos. En el caso del pigmento rojo oscuro, no se detectó la presencia de pigmentos negros como pirolusita (MnO2), magnetita (Fe3O4) o algún pigmento negro a base de carbón, por lo que sería conveniente realizar a futuro un análisis por espectroscopia Raman para verificar o descartar esta hipótesis. Macroscópicamente, la muestra 6 estaba formada por un polvo verde finamente dividido con gránulos rojos dispersos, por tanto se infiere que la detección de hematita en esta muestra se debe a la presencia de dichos gránulos y no a la composición del verde. Illita [(K,H3O)(Al, Mg, Fe)2(Si, Al)4O10[(OH)2,(H2O)] y analcima [Na(AlSi2O6) – H2O] fueron detectadas por DRX pero no se detectaron bandas específicas por FT-IR.

Las muestras 1, 2 y 7 no pudieron ser analizadas por FT-IR debido a su heterogeneidad, por lo que no pudo confirmarse por este análisis la presencia del pigmento amarillo natrojarosita [NaFe3(SO4)2(OH)6], detectado en la 7 por DRX. En referencia a las muestras 1 y 2, ninguno de los dos métodos utilizados permitió detectar al pigmento responsable de los colores ocre y castaño anaranjado, respectivamente.

El mineral soporte común identificado por ambos métodos de análisis fue el cuarzo [SiO2]. Calcita y feldespato [(Na, Ca)(Si, Al)3O8,] fueron identificados por DRX, pero sus presencias no fueron confirmadas por FT-IR. Esto dos últimos minerales junto con la caolinita actuarían también como material soporte (Barbosa y Gradín 1987; Wainwright et al. 2002), aunque otras referencias atribuyen a la calcita y la caolinita -pigmentos blancos- funciones tecnológicas como aclarantes de colores (Goffer 2012). La información sobre los minerales presentes en los afloramientos naturales es relevante en el momento de discutir fuentes de procedencia (Iñiguez y Gradín 1977). En la fracción orgánica (Tabla 1), los principales ácidos grasos identificados en los lípidos de afloramientos naturales fueron el ácido miristoleico (C14:1), el pentadecanoico C15:0) y el palmítico (C16:0). Las muestras 3, 4, 5 y 10 tienen además altas proporciones de ácido esteárico (semejantes a las de ácido palmítico). El resto de los ácidos grasos hallados se presenta en cantidades menores al 10%.

La Tabla 2 muestra los resultados de la identificación de los pigmentos por FT-IR en los materiales arqueológicos, como así también, su procedencia y color. Al presente se detectó calcita en el polvo blanco de un cuenco de Los Altares (18), y en dos raspados de roca de molino del sitio El Progreso (12,13). Dado que la calcita es blanca, queda por determinar la naturaleza del pigmento acompañante en la muestra 12 que presenta color negro, es posible que, al igual que lo hipotetizado para la muestra de afloramiento natural rojo oscuro (M4), se trate de óxidos de manganeso o hierro amorfos o de carbón molido (Iñiguez y Gradin 1977). Caolinita fue el pigmento blanco identificado en una pasta del núcleo de cerámica con engobe crema del sitio Baliza Cero (17). Hematita fue el pigmento rojo identificado en un terrón del enterratorio múltiple de Loma Torta (22), en arena mezclada con pigmento en el enterratorio doble de La Azucena 1, en ocre adherido a un cráneo del enterratorio múltiple de Rawson (24), y en un sedimento con pigmento en un enterratorio infantil de Gastre (25). Además se encontró hematita en un raspado de pigmento adherido a un molino plano o conana procedente del sitio El Progreso (11). Los minerales responsables del color en las muestras restantes aún se encuentran en proceso de identificación. Al presente se están realizando los estudios complementarios por DRX y analizando las fracciones orgánicas de estas muestras por GCL.





Muestra

Procedencia

(Sitio)

Material (Datación radiocarbónica)

Color

FT-IR(ATR)

Pigmento

18

Los Altares (CH)

Polvo de un cuenco

Blanco

cuarzo, calcita

Calcita

17

Baliza Cero (PV, CH)

Pasta del núcleo de cerámica con engobe crema

Crema

cuarzo, caolinita

Caolinita

15

La Armonía (PV, CH)

Pasta del núcleo de cerámica con engobe rojo

Crema

Cuarzo




13

El Progreso (PV, CH)

Raspado roca de molino

blanco grisáceo

cuarzo, calcita

Calcita

16

Baliza Cero (PV, CH)

Cerámica con engobe crema

Blanco rosáceo

cuarzo, caolinita

Caolinita

11

El Progreso (PV, CH)

Raspado de pigmento adherido a molino

Rojo pálido

cuarzo, calcita, hematita

Calcita, Hematita

14

La Armonía 2 (PV, CH)

Fragmento cerámico con engobe rojo

Rojo pálido

Cuarzo




20

Las Ollas 1(PV, CH)

Bolita de pigmento

Rojo claro

Cuarzo




19

La Azucena 2 (PV, CH)

Terrón pigmento

Rojo

Cuarzo




22

Loma Torta, enterratorio múltiple (Gai, CH)

Terrón pigmento

(300 – 250 AP)

Rojo

cuarzo, hematita

hematita

23

Enterratorio La Azucena I (PV, CH),

Arena mezclada con pigmento (880 AP)

Rojo

cuarzo, hematita

hematita

24

Enterratorio Rw (CH)

Pigmento adherido al cráneo (350 – 200 AP)

Rojo oscuro

cuarzo, hematita

hematita

25

Enterratorio Gastre (CH)

Sedimento con pigmento

(380 AP)

Rojo marrón

cuarzo, hematita

hematita

21

San Pablo 2 (PV, CH)

Arena mezclada con pigmento

Gris rojizo

Cuarzo




12

El Progreso (PV, CH)

Raspado de pigmento adherido a molino plano.

Negro

cuarzo, calcita

calcita

Tabla 2: Identificación de asociaciones mineralógicas en las muestras arqueológicas. FT-IR/ATR: Espectroscopía infrarroja con reflexión total atenuada. PV: Península Valdés; Rw: Rawson, CH: Chubut: RN: Río negro; SC: Santa Cruz.
A pesar de que la hematita fue detectada en todos los pigmentos extraídos de los sitios enterratorios y también en el molino plano de El Progreso (Península Valdés), no hay registros de fuentes locales de este mineral en la costa norte de Chubut y aun no han sido detectadas en el valle inferior del río Chubut, sino en el valle medio a 350-400 km al sudoeste de la península (Tabla 1, Figura 1). Otros afloramientos rojizos fueron observados –aunque no se recolectaron muestras- por Gómez Otero y equipo (Gómez Otero et al. 1999) en la meseta centro-norte de Chubut (entre Telsen y Gastre), esto es, aproximadamente a una distancia mínima de 200 km de la península. Posiblemente haya otras fuentes intermedias que será importante ubicar y analizar. No obstante, la información recabada hasta el presente indica que la hematita habría llegado a la costa norte y al valle inferior a 350-400 km al sudoeste de la península (Tabla 1, Figura 1) del río Chubut a través de mecanismos de intercambios directos o indirectos con grupos que vivieron cerca de las fuentes naturales. Esto se ve avalado por un aumento en el registro de materias primas, manufacturas y bienes suntuarios no locales en sitios del Holoceno tardío del área de estudio (Gómez Otero 2006). El uso del color rojo para los entierros se relacionaría con aspectos ideológicos y simbólicos que se deberá continuar indagando en el futuro.


Figura 1: Ubicación de sitios arqueológicos y afloramientos naturales.

Agradecimientos:


Al PI CIUNPAT – UNPSJB N° 035/13, proyecto que enmarca la tesis doctoral de la Lic. Celeste Gurín. Al recordado Bobby Taylor, técnico del CENPAT que participó en todas las campañas arqueológicas, a las Dra. Verónica Schuster y Lic. Anahí Banegas (investigadora y becaria del CENPAT respectivamente) por la colaboración en la preparación de las muestras arqueológicas y a Santiago Peralta, que posibilitó el traslado de los pigmentos a la sede de la UNPSB en Comodoro Rivadavia. Los materiales arqueológicos y los pigmentos naturales fueron obtenidos a lo largo de 20 años de investigación en el Nordeste de la provincia del Chubut, que contaron con el financiamiento de varios subsidios PIP-CONICET y uno de la National Geographic Society, otorgados a Julieta Gómez Otero.
Bibliografía:
Barbosa C.E. y Gradin C.J. 1987 Estudio Composicional por difracción de rayos x de los pigmentos provenientes de la excavación del Alero Cárdenas (provincia de Santa Cruz). Relaciones de la Sociedad Argentina de Antropología. XVII/1: 143-171.
Boschin M.T., Seldes A.M., Maier M.S., Casamiquela R.M., Ledesma R.E., Abad G.E. 2002 Análisis de las fracciones inorgánica y orgánica de pinturas rupestres y pastas de sitios arqueológicos de la Patagonia Septentrional Argentina. Zephyrvs 55:183-198.
Goffer Z. 2007. Archaeological chemistry. Wiley-Interscience.
Gómez Otero, J. 2006. Recursos, dieta y movilidad en la costa centro-septentrional de Patagonia durante el Holoceno medio y tardío. Tesis doctoral Facultad de Filosofía y Letras (UBA) (Ms.)
Gómez Otero, J. y S. Dahinten. 2008. Bioarqueología de la costa centro-septentrional de Patagonia. En Arqueología de la costa patagónica. Perspectivas para la conservación, editado por Isabel Cruz y Soledad Caracotche, pp. 82-90, Universidad Nacional de la Patagonia Austral, Río Gallegos.
Gómez Otero J., J.B. Belardi, C.A. Súnico y R. Taylor. 1999. Arqueología de cazadores-recolectores en Península Valdés (costa central de Patagonia): primeros resultados. En Soplando el viento... Actas de las Terceras Jornadas de Arqueología de la Patagonia, Pp. 393-417, Universidad Nacional del Comahue.

Gómez Otero, J.; Schuster, V.; Moreno, J.; Millán, G.; Palleres, D.; Weiler, N. y Taylor, R. 2009. El enterratorio múltiple de Loma Torta Argentina): primeros resultados. Comunicación libre (Poster). En Resúmenes de las IX Jornadas Nacionales de Antropología Biológica; Puerto Madryn, 20 al 23 de octubre de 2009, Asociación de Antropología Biológica Argentina, Puerto Madryn, 2009, Pág. 133, Publicación en CDRom.

Iñiguez A.M. y Gradin C.J. 1977. Análisis mineralógico por difracciones de rayos x de muestras de pinturas de la cueva de las manos, estancia alto Río Pinturas. Relaciones de la Sociedad Argentina de Antropología XI; 121-128.

Price T.D. y Burton J.H. 2012. An Introduction to archaelogical chemistry. Springer


Schuster, V. 2015. Cerámica arqueológica de la costa, valle y meseta de la provincia del Chubut (Patagonia Argentina): estudio comparativo preliminar de la composición de las pastas a través de la petrografía. Intersecciones en Antropología. En Prensa.

Wainwright I.N.M., Helwig K., Rolandi D.S., Gradin C., Podestá M.M., Onetto M., Aschero C. 2002. Rock paintings conservation and pigment analysis at Cueva de las Manos and Cerro de los Indios, Santa Cruz (Patagonia), Argentina. En 13th. Triennial Meeting Río de Janeiro Preprints Vol II: 582-589.

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