La arqueometalurgia experimental es un subconjunto de la arqueología experimental que involucra específicamente procesos metalúrgicos pasados que comúnmente involucran la replicación de objetos de cobre y hierro , así como probar la metodología detrás de la producción de metales antiguos y objetos metálicos. Los metales y elementos que se utilizan principalmente como materiales de aleación, como el estaño , el plomo y el arsénico , también forman parte de la investigación experimental.
Arqueometalurgia experimental como subdisciplina
La teoría detrás de la arqueología experimental proviene de la nueva técnica arqueológica de la década de 1950 para utilizar ejemplos modernos en forma de experimentos y etnologías como análogos a procesos pasados. [1] La arqueometalurgia experimental se considera parte de la arqueología experimental general y rara vez se separa en la literatura y, como tal, muchos de los principios permanecen igual mientras hay un mayor enfoque en un solo tema.
La arqueometalurgia funciona como un buen campo para la reproducción experimental debido a que la evidencia que se proporciona de la excavación es un buen punto de partida para la reconstrucción. Los restos metalúrgicos proporcionan un producto duradero que tiene evidencia relativamente duradera de métodos de producción como escorias y restos cerámicos refractarios . [2] La experimentación se presenta en una variedad de formas, incluida la replicación de objetos, la replicación del sistema, la replicación del comportamiento y la replicación del proceso. [3]
Problemas de investigación
La experimentación arqueometalúrgica generalmente se lleva a cabo en laboratorios controlados o intenta ser lo más auténtica posible al realizarse utilizando solo los materiales e instalaciones que estaban disponibles para los sujetos cuya tecnología está tratando de ser reconstruida. Sin embargo, independientemente de la ubicación, la experimentación siempre se lleva a cabo bajo 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 el individuo que originalmente estuvo involucrado con la metalurgia. Esta diferencia de mentalidad puede dar lugar a malentendidos en los procesos detrás de la metalurgia. [5] En segundo lugar, no todos los experimentos tienen éxito y es difícil determinar si esto es culpa de las técnicas utilizadas o del individuo que realiza el experimento. [6]
Conexión con la etnoarqueología
La etnoarqueología se ha utilizado ampliamente junto con la arqueología experimental utilizando las técnicas de los pueblos modernos como análogos a los procesos del pasado. El intento de uso de la etnología en arqueología intenta contrarrestar la distancia cultural del investigador del proceso cambiando el contexto de la experimentación. África ha jugado un papel importante en la reconstrucción de fundición de cobre y Bloomery hornos de hierro ya que todavía hay varios lugares que practican un taller de producción de hierro. [7] [8] Killick [8] ha sido uno de esos arqueólogos que ha utilizado la producción de hierro sobreviviente en África para obtener más información sobre cómo se pueden haber construido otros hornos de todo el mundo.
Minería
La minería es uno de los primeros pasos para producir metal y, como tal, es uno de los focos de la arqueometalurgia experimental. Sin embargo, la investigación experimental sobre minería se limita principalmente a la ignición y la reproducción y uso de herramientas de minería.
Encender fuego
La ignición es el proceso de exponer una cara de la roca a altas temperaturas para inducir el agrietamiento, el desconchado y un aumento general de la fragilidad de la roca para hacerla más susceptible a los procesos de minería. [9] Comprender el proceso de prender fuego 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] Por lo general, los experimentos de provocación de incendios se llevan a cabo prendiendo 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 la pared de la roca. , la cantidad de desconchado antes y después de la excavación, así como el tiempo requerido para los diferentes procedimientos. [14] [15] [16] [17] [18] Este examen permite realizar varias inferencias posibles sobre el proceso minero, incluida la cantidad total de combustible que un sitio minero puede haber necesitado para completar y sus efectos en el medio ambiente circundante. así como cómo se podría haber organizado la mano de obra minera. Uno de los resultados de la experimentación de incendios es la comprensión de que el enfriamiento, o rociar la pared de la roca con agua después del calentamiento, no es necesario para facilitar la excavación de la pared de la roca. [19] El proceso de extinción había sido un paso estándar en la mayoría de los experimentos con ignición, [14] [15] [16] [18] pero ahora se necesita más investigación para responder a la nueva pregunta de por qué se utilizó la extinción si no era eficaz .
Herramientas de minería
A menudo se escribe sobre la reconstrucción experimental de herramientas utilizadas en la minería prehistórica junto con las herramientas utilizadas después del proceso de encendido. [14] [15] [16] [17] [18] El conjunto de herramientas experimentales de minería se compone principalmente de piedras de martillo y picos de asta que se reconstruyen con palitos de sauce y avellano, cuero crudo y cuerdas de cáñamo para implementar diversas técnicas y métodos de manipulación. de utilización. [20]
Fundición
La fundición o la 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 piezas de carbón en combustión en un reductor de oxígeno atmósfera con una fuente de aire comprimido para alimentar la combustión y dar como resultado temperaturas lo suficientemente altas como para fundir el metal. [29] Pero para alcanzar este estado metálico final, se deben hacer varias cosas primero, incluido el procesamiento del mineral para eliminar el material de desecho o ganga , el posible tostado del mineral, la fundición del mineral y luego existe la posibilidad de refinando el metal a través de una serie de refundiciones. Luego, mediante análisis químico o microscópico, los productos de la fundición se analizan y se comparan con los hallazgos de la excavación arqueológica para examinar la probabilidad de varios procesos de fabricación. [30] [31]
Cobre y sus aleaciones
El primer trabajo experimental registrado en cobre fue realizado por Cushing en 1894 para demostrar que la placa de cobre encontrada en los montículos de Hopewell en Ohio podría haber sido producida por la gente de Hopewell y no provenir del comercio europeo. [32] [1] [33] En sus experimentos, Cushing usó herramientas de piedra y asta para cortar láminas de cobre y perforar agujeros redondos en ellas mediante un método de presión y esmerilado. [34] Además de los experimentos con láminas de cobre, Cushing también llevó a cabo experimentos de fundición reconstruidos a partir de los hallazgos en las excavaciones del pueblo de Salado Valley , 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 se puede atribuir a la fundición moderna de hierro forjado que todavía se produce como industria hasta 1900, cuando se cerró la última producción a gran escala, junto con la creencia entre los investigadores de que muchos de los mismos Las técnicas se habían transmitido desde los inicios del bloomery iron. [36] [37] Una técnica estática simplemente no era el caso, ya que la tecnología utilizada para fabricar el hierro de la época romana mostraba el uso de una tecnología que había desaparecido hace mucho tiempo. [36] [37] Dicho esto, la investigación en hierro ha progresado más allá de la del cobre debido a la mayor cantidad de texto histórico y restos supervivientes de la producción de hierro.
Se han llevado a cabo varios experimentos para reproducir el hierro en flor. [38] [39] [40] [41] [42] [43] Clough [44] presenta un ejemplo medio de herrería experimental con la posible reproducción de hornos de cuenco romano. Clough [44] descubrió que los hornos de cuenco de reproducción eran ineficaces al producir pequeñas cantidades de hierro de mala calidad, lo que, en comparación con los hallazgos excavados de flores de hierro de mejor calidad mucho más grandes, llevó a la conclusión de que los romanos no usaban hornos de cuenco.
Metales preciosos
El trabajo experimental en metales preciosos está limitado por el costo de la experimentación y por los procesos técnicos bien entendidos involucrados. El oro y la plata se producen de manera similar al cobre con el proceso adicional de copelación . El platino es principalmente un problema en América del Sur y generalmente se excluye 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, incluidas las 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] producción tiempo, [42] y composición química. [50]
Replicación de técnicas
La replicación de la técnica en la producción de cobre incluye una gran cantidad de posibilidades para intentar recrear lo encontrado a través de excavaciones arqueológicas. Tylecote y Boydell [47] han experimentado con posibles explicaciones de los niveles de hierro que se encuentran en ciertos objetos de cobre y la posibilidad de eliminar el exceso de hierro mediante la refundición del cobre. Crew [51] también ha realizado un trabajo experimental en hierro para mostrar la posible pérdida de masa de hierro debido a los procesos involucrados con el trabajo del metal desde la floración hasta la palanquilla, que concluyeron con una pérdida del 75% en escoria, impurezas y metal de hierro.
Aleaciones
Las aleaciones que no son bronce y latón han tenido una representación limitada en la literatura de arqueometalurgia. Esto se debe principalmente a la falta de interés o evidencia en el registro arqueológico. El cobre arsénico 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, incluido el arsénico, Pollard, Thomas y Williams encontraron que el arsénico en el cobre se retiene en niveles más altos cuando se usa una temperatura de fundición más baja, lo que implica que el cobre arsénico puede haber sido el resultado de las primeras tecnologías de fundición. donde las temperaturas no pudieron pasar un cierto punto.
La experimentación con plomo se ha visto limitada principalmente por su facilidad de producción. El mineral que contiene plomo se puede fundir, volver a fundir y trabajar fácilmente y, como tal, no hay mucha dificultad para comprender cómo las sociedades pasadas pueden haber producido plomo. [53] Cuando se llevan a cabo experimentos con plomo, se hacen de la misma manera que los experimentos de fundición de cobre tomando notas sobre elementos cuantitativos como el tiempo de finalización, las tasas de flujo de aire, el uso de combustible y la cantidad y composición resultante de metal de la fundición. [54] Además, el plomo es un elemento tóxico y se debe tener especial cuidado para experimentar con él, lo que limita los experimentos. [55]
Otros aspectos
La replicación de artefactos juega un papel importante en la comparación del uso de artefactos. A menudo, los objetos se fabrican no solo para probar un proceso de fabricación o para colocarlos en una vitrina, sino para mostrar que un objeto dado mostrará signos de desgaste similares a los presentes en el registro arqueológico. Roberts y Ottaway [56] llevaron a cabo tales reconstrucciones experimentales fundiendo hachas de bronce usándolas de una manera preconcebida y luego comparando los resultados con los restos arqueológicos conocidos. Los resultados recopilados a partir de dicha experimentación han encontrado que los objetos tienen patrones de desgaste comparables y que hay ejes europeos con encaje que se depositaron usados y sin usar. [56] La identificación de marcas de herramientas también puede ir en sentido opuesto utilizando la reconstrucción experimental para mostrar la diferencia entre varios medios materiales y los patrones de desgaste que dejan. Greenfield [57] ofrece uno de esos experimentos en el que se investigan las marcas de herramientas de acero, bronce y piedra en los huesos y se dan ejemplos de cómo podrían verse en el registro arqueológico.
El consumo y la eficiencia energética es otro tema de interés en arqueometalurgia. Los experimentos de tala de árboles y limpieza de tierras que incluyen la comparación de hachas de piedra, bronce y acero son populares entre varios arqueólogos [58] [59] [60] En este tipo de experimentos, factores como el tiempo empleado y la ingesta de oxígeno de los investigadores son tomado en cuenta para tratar de encontrar similitudes en formas de uso de la energía en vidas pasadas. [58] [59] [60]
Ver también
- Arqueología experimental
- Metales de la antigüedad
- Historia minera
- Metalurgia extractiva
- Pirometalurgia
- Calcinante
- Asado
- Fundición
Referencias
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