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Arqueometalurgia experimental

La arqueometalurgia experimental es una rama de la arqueología experimental que se centra en los procesos metalúrgicos del pasado , principalmente en la replicación de objetos d...

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La arqueometalurgia experimental es una rama de la arqueología experimental que se centra en los procesos metalúrgicos del pasado , principalmente en la replicación de objetos de cobre y hierro , así como en la comprobación de la metodología empleada en la producción de metales y objetos metálicos antiguos. Los metales y elementos utilizados principalmente como materiales de aleación, como el estaño , el plomo y el arsénico , también forman parte de la investigación experimental.

La arqueometalurgia experimental como subdisciplina

La teoría que sustenta la arqueología experimental proviene de la nueva técnica arqueológica de la década de 1950, que utiliza ejemplos contemporáneos en forma de experimentos y etnologías como análogos de procesos pasados. [ 1 ] La arqueometalurgia experimental se considera parte de la arqueología experimental general y rara vez se la distingue en la literatura; por lo tanto, muchos de sus principios permanecen inalterados, aunque con un mayor enfoque en un solo tema.

La arqueometalurgia funciona como un buen campo para la reproducción experimental porque la evidencia que se obtiene de las excavaciones es un buen punto de partida para la reconstrucción. Los restos metalúrgicos proporcionan un producto duradero que ofrece evidencia relativamente duradera de los métodos de producción, como la escoria y los restos de cerámica refractaria . [ 2 ] La experimentación se presenta en diversas formas, incluyendo la replicación de objetos, la replicación de sistemas, la replicación de comportamientos y la replicación de procesos. [ 3 ]

Problemas de investigación

La experimentación arqueometalúrgica suele realizarse en laboratorios controlados o intenta ser lo más auténtica posible utilizando únicamente los materiales e instalaciones disponibles para los sujetos cuya tecnología se intenta reconstruir. Sin embargo, independientemente del lugar, la experimentación siempre se lleva a cabo con una mentalidad diferente, fuera del contexto de lo que se pretendía originalmente. [ 4 ] Un problema constante en cualquier tipo de arqueología experimental es la distancia cultural entre el arqueólogo y la persona que originalmente participó en la metalurgia. Esta diferencia de mentalidad puede dar lugar a malentendidos sobre los procesos metalúrgicos. [ 5 ] Además, no todos los experimentos tienen éxito y es difícil determinar si esto se debe a las técnicas utilizadas o a la persona que realiza el experimento. [ 6 ]

Conexión con la etnoarqueología

La etnoarqueología se ha utilizado ampliamente junto con la arqueología experimental, empleando las técnicas de los pueblos modernos como análogos de los procesos del pasado. El intento de utilizar la etnología en la arqueología busca contrarrestar la distancia cultural del investigador respecto al proceso, modificando el contexto de la experimentación. África ha desempeñado un papel importante en la reconstrucción de hornos de fundición de cobre y de hierro de forja , ya que aún existen varios lugares donde se practica la producción de hierro en talleres. [ 7 ] [ 8 ] Killick [ 8 ] ha sido uno de esos arqueólogos que ha utilizado la producción de hierro que aún se conserva en África para comprender mejor cómo se construyeron otros hornos en todo el mundo.

Minería

La minería es uno de los primeros pasos en la producción de metales y, como tal, constituye uno de los principales campos de la arqueometalurgia experimental. Sin embargo, la investigación experimental sobre minería se limita principalmente a la ignición y a la reproducción y el uso de herramientas mineras.

Incendio provocado

El proceso de incendiar una pared de roca consiste en exponerla a altas temperaturas para inducir grietas, desprendimientos y un aumento general de la fragilidad de la roca, con el fin de hacerla más susceptible a los procesos mineros. [ 9 ] La comprensión del proceso de incendiar ha sido un elemento crucial para el desarrollo de una historia arqueológica de la minería y, como tal, ha sido objeto de varios experimentos para reproducir la técnica. [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] Normalmente, los experimentos de incendiar se llevan a cabo encendiendo un fuego junto a una pared de roca predeterminada mientras se toman medidas sobre la cantidad y el tipo de combustible utilizado, las temperaturas del fuego y de la pared de roca, la cantidad de desprendimiento antes y después de la excavación, así como la cantidad de tiempo requerido para los diferentes procedimientos. [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] Este examen permite hacer varias inferencias posibles sobre el proceso de minería, incluyendo la cantidad total de combustible que un sitio minero pudo haber necesitado para completarse y sus efectos en el entorno circundante, así como cómo se pudo haber organizado el trabajo minero. Un resultado de la experimentación con fuego es la constatación de que el enfriamiento, o rociar la pared de roca con agua después de calentarla, no es necesario para facilitar la excavación de la pared de roca. [ 19 ] El proceso de enfriamiento había sido un paso estándar en la mayoría de los experimentos con fuego, [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 18 ] pero ahora se necesita más investigación para responder a la nueva pregunta de por qué se usó el enfriamiento si no era efectivo.

Herramientas de minería

La reconstrucción experimental de herramientas utilizadas en la minería prehistórica se suele describir junto con el uso de herramientas después del proceso de ignición. [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] El conjunto experimental de herramientas mineras se compone principalmente de martillos de piedra y picos de asta que se reconstruyen utilizando ramas de sauce y avellano, cuero crudo y cuerda de cáñamo para implementar diversas técnicas de enmangado y métodos de utilización. [ 20 ]

Fundición

La fundición o reducción de un mineral a su estado metálico es la principal fuente de experimentación en arqueometalurgia. [ 14 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] En su forma más simple , la fundición se puede lograr colocando una muestra de mineral entre dos trozos de carbón en combustión en una atmósfera reductora de oxígeno con una fuente de aire comprimido para alimentar la combustión y producir temperaturas lo suficientemente altas como para fundir el metal. [ 29 ] Pero para llegar a este estado metálico final se deben hacer varias cosas primero, incluyendo el procesamiento del mineral para eliminar el material de desecho o ganga , el posible tostado del mineral, la fundición del mineral, y luego está la posibilidad de refinar el metal a través de una serie de refundiciones. Luego, mediante análisis químico o microscópico, los productos de la fundición se analizan y comparan con los hallazgos de la excavación arqueológica para examinar la probabilidad de diversos procesos de fabricación. [ 30 ] [ 31 ]

El cobre y sus aleaciones

El primer trabajo experimental registrado sobre el cobre fue realizado por Cushing en 1894 para demostrar que las placas de cobre encontradas en los montículos Hopewell en Ohio podrían haber sido producidas por el pueblo Hopewell y no provenir del comercio europeo. [ 32 ] [ 1 ] [ 33 ] En sus experimentos, Cushing utilizó herramientas de asta y piedra para cortar láminas de cobre y perforarlas con agujeros redondos mediante un método de presión y molienda. [ 34 ] Además de los experimentos con láminas de cobre, Cushing también realizó experimentos de fundición reconstruidos a partir de hallazgos en las excavaciones de pueblos del Valle de Salado , Arizona , para reproducir artefactos de cobre. [ 33 ] [ 34 ]

Hierro

La arqueometalurgia experimental del hierro es más reciente que la del cobre, ya que en su mayor parte no se estudió ampliamente hasta mediados del siglo XX. [ 35 ] [ 36 ] Esto puede atribuirse a que la fundición moderna de hierro forjado se siguió produciendo como industria hasta 1900, cuando se cerró la última producción a gran escala, junto con la creencia entre los investigadores de que muchas de las mismas técnicas se habían transmitido desde el inicio del hierro de forja. [ 36 ] [ 37 ] Una técnica estática simplemente no era el caso, ya que la tecnología utilizada para hacer hierro en la época romana mostraba el uso de una tecnología que había desaparecido hacía mucho tiempo. [ 36 ] [ 37 ] Dicho esto, la investigación en el hierro ha progresado más que la del cobre debido a la mayor cantidad de textos históricos y restos supervivientes de la producción de hierro.

Se han realizado varios experimentos para reproducir el hierro de forja. [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ] [ 43 ] Clough [ 44 ] presenta un ejemplo promedio de trabajo experimental con hierro con la reproducción de posibles hornos de cuenco romanos. Clough [ 44 ] encontró que los hornos de cuenco reproducidos eran ineficientes al producir pequeñas cantidades de hierro de mala calidad, lo que, al compararse con hallazgos excavados de lingotes de hierro mucho más grandes y de mejor calidad, llevó a la conclusión de que los romanos no usaban hornos de cuenco.

metales preciosos

El trabajo experimental con metales preciosos está limitado por el costo de la experimentación y por los procesos técnicos bien conocidos que implica. El oro y la plata se producen de manera similar al cobre, con el proceso adicional de copelación . El platino es un tema relevante principalmente en Sudamérica y suele quedar fuera de la arqueometalurgia experimental debido a su uso tradicional como metal en polvo, como aditivo para producir aleaciones . [ 45 ]

Áreas de investigación

Se pueden recopilar varios conjuntos de datos durante el proceso experimental de fundición, incluyendo tasas de consumo de combustible, [ 43 ] [ 46 ] [ 47 ] los efectos de la variación en el flujo de aire del horno, [ 43 ] [ 48 ] [ 49 ] temperaturas, [ 42 ] tiempo de producción, [ 42 ] y composición química. [ 50 ]

Replicación de técnicas

La replicación de técnicas en la producción de cobre incluye una gran cantidad de posibilidades para intentar recrear lo hallado en excavaciones arqueológicas. Tylecote y Boydell [ 47 ] experimentaron con posibles explicaciones para los niveles de hierro encontrados en ciertos objetos de cobre y la posibilidad de eliminar el exceso de hierro mediante la refundición del cobre. Crew [ 51 ] también realizó trabajos experimentales sobre el hierro para demostrar la posible pérdida de masa de hierro debido a los procesos involucrados en el trabajo del metal desde la palanquilla hasta el lingote, lo que concluyó con una pérdida del 75% en escoria, impurezas y hierro metálico.

Aleaciones

Las aleaciones que no son bronce ni latón han tenido una representación limitada en la literatura sobre arqueometalurgia. Esto se debe principalmente a la falta de interés o evidencia en el registro arqueológico . El cobre arsenical es uno de esos temas de investigación limitados, con algunos trabajos experimentales realizados por Pollard, Thomas y Williams. [ 52 ] A través de varias fundiciones experimentales de minerales de cobre que incluían arsénico, Pollard, Thomas y Williams encontraron que el arsénico en el cobre se retiene en niveles más altos cuando se utiliza una temperatura de fundición más baja, lo que implica que el cobre arsenical puede haber sido el resultado de tecnologías de fundición antiguas donde las temperaturas no podían superar cierto punto.

La experimentación con plomo se ha visto limitada principalmente por su facilidad de producción. El mineral que contiene plomo se puede fundir, refundir y trabajar fácilmente, por lo que no hay mucha dificultad en comprender cómo las sociedades del pasado pudieron haber producido plomo. [ 53 ] Cuando se realizan experimentos con plomo, se llevan a cabo de manera muy similar a los experimentos de fundición de cobre, tomando notas sobre elementos cuantitativos como el tiempo de finalización, los caudales de aire, el uso de combustible y la cantidad y composición resultantes del metal fundido. [ 54 ] Además, el plomo es un elemento tóxico y se debe tener especial cuidado al experimentar con él, lo que impone limitaciones a los experimentos. [ 55 ]

Otros aspectos

La replicación de artefactos juega un papel importante en la comparación del uso de los mismos. A menudo, los objetos se fabrican no solo para demostrar un proceso de fabricación o para exhibirlos, sino para mostrar que un objeto determinado mostrará signos de desgaste similares a los presentes en el registro arqueológico. Roberts y Ottaway [ 56 ] llevaron a cabo reconstrucciones experimentales fundiendo hachas de bronce , usándolas de una manera preconcebida y luego comparando los resultados con restos arqueológicos conocidos. Los resultados obtenidos de esta experimentación han encontrado que los objetos tienen patrones de desgaste comparables y que hay hachas europeas con encaje que fueron depositadas usadas y sin usar. [ 56 ] La identificación de marcas de herramientas también puede ir en sentido contrario, utilizando la reconstrucción experimental para mostrar la diferencia entre varios materiales y los patrones de desgaste que dejan. Greenfield [ 57 ] presenta un experimento de este tipo donde se investigan marcas de herramientas de acero, bronce y piedra en hueso y se dan ejemplos de cómo podrían verse en el registro arqueológico.

El consumo y la eficiencia energética son otro tema de interés en la arqueometalurgia. Los experimentos de tala de árboles y desmonte de terrenos que implican la comparación de hachas de piedra, bronce y acero son populares entre varios arqueólogos [ 58 ] [ 59 ] [ 60 ]. En este tipo de experimentos, se tienen en cuenta factores como el tiempo empleado y la ingesta de oxígeno de los investigadores para intentar encontrar similitudes en las formas de uso de la energía en la vida pasada. [ 58 ] [ 59 ] [ 60 ]

Véase también

Referencias

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Bibliografía

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