La petrografía cerámica (o petrología cerámica) es una técnica arqueológica científica de laboratorio que examina la composición mineralógica y microestructural de la cerámica y otros materiales inorgánicos bajo el microscopio de luz polarizada para interpretar aspectos de la procedencia y la tecnología de los artefactos. [ 1 ]
El proceso de petrografía cerámica implica una cuidadosa preparación de la muestra. Pequeñas secciones del material cerámico se lijan cuidadosamente hasta un espesor aproximado de 0,03 mm y luego se montan en portaobjetos de vidrio. Estas secciones delgadas permiten examinar la estructura interna de la cerámica y facilitan la identificación de fases minerales, estructuras cristalinas y características texturales. La metodología de la petrografía cerámica se basa en principios de diversos campos, incluyendo mineralogía óptica , petrografía de secciones delgadas y micromorfología de suelos.
Métodos
Si bien existen múltiples métodos científicos que pueden adoptarse para ayudar a los científicos a determinar la composición elemental de la cerámica, a continuación se presentan los cuatro métodos más comunes:
LA-ICP-MS (Ablación láser – Plasma acoplado inductivamente – Espectrometría de masas)

Uno de los métodos cada vez más utilizados es la espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente con láser (LA-ICP-MS). [ 2 ] En LA-ICP-MS, un haz láser se enfoca sobre la superficie de una muestra, provocando su vaporización y la formación de un plasma de alta temperatura. Este plasma se introduce en una fuente de plasma acoplado inductivamente (ICP), donde se produce una mayor ionización y excitación. Los iones resultantes se analizan mediante un espectrómetro de masas (MS). [ 3 ]
XRF (fluorescencia de rayos X)
La fluorescencia de rayos X (XRF ) es también una técnica común y útil para obtener datos cualitativos y cuantitativos de muestras cerámicas. Mediante el análisis de las variaciones en los rayos X secundarios (fluorescentes), los científicos pueden identificar, con considerable precisión, los distintos elementos presentes en la cerámica. [ 4 ]
EPMA (Análisis de placa de electrones)
La EPMA determina la composición elemental bombardeando una muestra con un haz de electrones, lo que provoca la emisión de rayos X característicos. Estos rayos X se detectan y analizan para identificar los elementos. Gracias a su alta precisión, la EPMA se utiliza ampliamente en ciencia de materiales, geología y otros campos. Ayuda a comprender las propiedades de los materiales e investigar detalles a nivel atómico. Al comparar los rayos X detectados con estándares conocidos, la EPMA cuantifica los elementos presentes en la muestra. [ 5 ]
SEM-EDS (Microscopía electrónica de barrido / Espectroscopia de energía dispersiva)
La técnica SEM-EDS combina la microscopía electrónica de barrido (SEM) y la espectroscopia de rayos X de energía dispersiva (EDS) para analizar la superficie y la composición elemental de una cerámica. La SEM escanea la muestra con un haz de electrones para crear imágenes de alta resolución de la morfología de su superficie. Simultáneamente, la EDS detecta los rayos X característicos emitidos por la muestra, proporcionando información sobre su composición elemental. La SEM-EDS se utiliza ampliamente en ciencia de materiales y geología para estudiar características a microescala, identificar materiales y analizar variaciones elementales. Es una herramienta poderosa para comprender las características de la superficie y la composición elemental en una amplia gama de muestras. [ 6 ]
Historia y usos
La petrografía cerámica se utiliza en la investigación arqueológica académica y la arqueología comercial para abordar diversas cuestiones. Un objetivo común es rastrear el movimiento de la cerámica y el comercio asociado mediante la determinación de su procedencia . El principio de atribución de procedencia en la petrografía cerámica se basa en el hecho de que "las inclusiones minerales y rocosas dentro de una pasta son un reflejo de la geología del área de origen de la cerámica" [ 7 ] y que los alfareros no transportaban materias primas cerámicas a distancias significativas. [ 8 ]
Una preocupación igualmente importante es la naturaleza de la producción cerámica antigua y su significado en términos del conocimiento, las habilidades, la identidad y las tradiciones de los alfareros. Como materiales sintéticos , la cerámica es un indicador sensible de la toma de decisiones humanas y la interacción de los materiales. [ 9 ] Al examinar la evidencia microestructural de procesos como la preparación de la pasta de arcilla , el moldeado y la cocción, los petrógrafos de cerámica pueden reconstruir los pasos involucrados en la producción de artefactos cerámicos.
La petrografía cerámica se originó en el suroeste de Estados Unidos con el trabajo de Anna O. Shepard [ 10 ] , pero se desarrolló principalmente en el Viejo Mundo durante la segunda mitad del siglo XX. Otros estudios tempranos incluyen el trabajo de David Peacock y sus estudiantes en el Reino Unido [ 11 ].
La petrografía cerámica continúa aplicándose a la interpretación de la cerámica británica [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] y se utiliza ampliamente en el Egeo prehistórico. [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] En los EE. UU. el enfoque es menos popular, aunque se han realizado importantes contribuciones en el área de la petrografía cuantitativa . [ 18 ] Otros intentos de extender la petrografía cerámica incluyen el uso del análisis automatizado de imágenes , [ 19 ] el análisis paleontológico de fósiles microscópicos dentro de secciones delgadas de cerámica [ 20 ] y la clasificación estadística combinada de datos petrográficos y químicos de artefactos. [ 21 ]
Ejemplos de petrografía cerámica en yacimientos arqueológicos:
Cultura de la cerámica lineal
La petrografía cerámica se ha utilizado ampliamente en el estudio de la Cultura de la Cerámica Lineal (CCL), una cultura neolítica europea que data de alrededor del 5550 a. C. al 4500 a. C. El análisis petrográfico ha permitido a los arqueólogos clasificar la cerámica de la CCL y establecer secuencias cronológicas. También les ha permitido determinar el origen de las materias primas, comprender las rutas comerciales y analizar los diversos métodos de producción. Al examinar la composición mineralógica y la microestructura de la cerámica de la CCL, los investigadores han identificado fuentes geológicas de materias primas, revelando estrategias de aprovisionamiento y redes de intercambio. Además, el análisis petrográfico ha proporcionado información sobre la fabricación de cerámica, incluyendo la selección de la arcilla, las técnicas de moldeo, los tratamientos superficiales y los métodos de cocción , contribuyendo a nuestra comprensión de los avances tecnológicos y las prácticas culturales. Gracias a la petrografía cerámica, los arqueólogos pueden ahora comprender mucho mejor esta cultura, incluso con material limitado. De hecho, la petrografía cerámica ha arrojado luz sobre la tipología, la cronología, el aprovisionamiento de materias primas, las redes comerciales y las innovaciones tecnológicas de la CCL dentro del contexto más amplio del Neolítico europeo. [ 22 ]
Pavlopetri
La petrografía cerámica también se ha utilizado en yacimientos subacuáticos, donde las excavaciones y el análisis de restos pueden resultar mucho más complejos. Por ejemplo, en la ciudad sumergida de Pavlopetri (c. 3500 – 1500 a. C.), los científicos han utilizado la petrografía para examinar la composición mineralógica y la microestructura de la cerámica subacuática, lo que ha permitido a los arqueólogos comprender mejor las rutas comerciales, los métodos de producción y otras prácticas culturales adoptadas por los habitantes de Pavlopetri. A partir de este análisis, los investigadores han podido vincular Pavlopetri con el comercio en la Creta minoica. [ 23 ]
Dinastías Tang y Song
También se han excavado y analizado materiales de las dinastías Tang y Song (c. 618–1279 d. C.) mediante petrografía cerámica, lo que ha revelado abundante información sobre las rutas comerciales y elementos estilísticos. La dinastía Tang en Shanghái es conocida por su cerámica tricolor y sus colores brillantes. Tras analizar los restos de estos artefactos, los científicos han podido reconstruir el comercio a lo largo del tiempo y ahora pueden constatar que el comercio marítimo se estableció más tarde en su historia.

La ciudad de Qinglong, corazón de la dinastía, era una próspera economía marítima con amplias conexiones con las islas vecinas. De hecho, mediante el análisis de cerámica de Qinglong y sus alrededores, los arqueólogos han descubierto que las dinastías Tang y Song mantenían relaciones comerciales con persas, árabes, hindúes indios, malayos, bengalíes, cingaleses, jemeres, chams, judíos y cristianos nestorianos del Cercano Oriente; una vasta red comercial que ayuda a explicar la gran variedad de colores y materiales presentes en su cerámica. [ 24 ]
Otros usos
La petrografía arqueológica de secciones delgadas se puede aplicar a una variedad de otros tipos de artefactos además de la cerámica; estos incluyen yeso , mortero , ladrillos de barro e instrumentos líticos . [ 25 ] También se utilizó para estudios de procedencia y tecnología de las cartas de Amarna , [ 26 ] así como tablillas cuneiformes de los archivos de Hattusa [ 27 ] y el Levante meridional . [ 28 ]
Los trabajos académicos sobre petrografía cerámica se publican frecuentemente en revistas como Archaeometry , Journal of Archaeological Science y Geoarchaeology , así como en volúmenes editados. [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] La investigación petrográfica se presenta a menudo en el Simposio Internacional de Arqueometría, la Reunión Europea sobre Cerámica Antigua y las reuniones del Grupo de Petrología Cerámica.
Referencias
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- ↑ "Espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente con ablación láser (LA-ICP-MS)" .
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- ↑ Equipo de Ask A Scientist, ¿Qué es XRF (fluorescencia de rayos X) y cómo funciona?, ThermoFisher Scientific, https://www.thermofisher.com/blog/ask-a-scientist/what-is-xrf-x-ray-fluorescence-and-how-does-it-work/ , 28/01/2020
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- Métodos en arqueología