DATAZIONI ARCHEOMAGNETICHE: MATERIALI E TECNICHE DI CAMPIONATURA
1. Strutture dâinteresse in archeomagnetismo:
materiali e tecniche di campionatura
Lâarcheologia e il tempo: Metodi di datazione
4-8 Maggio 2009, Peveragno (Cuneo)
Gianluca Catanzariti
Universidad Complutense de Madrid
Centro de ArqueometrĂa y AnĂĄlisis ArqueolĂłgico
2. CONTENUTI DELLâESPOSIZIONE
â
Materiali e strutture databili mediante lâarcheomagnetismo: requisiti.
â Campionatura ïŹnalizzata alle datazioni archeomagnetiche:
â Obiettivi e ïŹnalitĂ
â Tecniche di campionatura in funzione delle caratteristiche dei materiali
â Procedure di orientazione dei campioni mediante bussola (magnetica/solare) e clinometro.
â Esempi di strutture archeologiche impiegate in studi di archeomagnetismo dal Gruppo
di Paleomagnetismo e Archeomagnetismo dellâUCM.
4. Magnetite e ematite sono minerali che compaiono in
una gran varietĂ di rocce e sedimenti. Le concentrazioni
piĂč elevate si incontrano nelle argille cotte dove, inoltre,
presentano ottime caratteristiche granulometriche per cui
la magnetizzazione in tali materiali risulta estremamente
stabile nel tempo.
â In linea di principio, la maggior parte dei sedimenti di granulometria fine che
contengono frazioni argillose (sabbie argillose, limi argillosi, argille pure) e che
hanno subito un riscaldamento di alta temperatura (>300-400 ÂșC), sono candidati
potenzialmente idonei per la realizzazione di una datazione archeomagnetica.
6. Strutture piĂș ricorrenti:
â Forni e fornaci per la cottura di ceramici e laterizi.
â Focolari, suoli e strutture architettoniche che hanno sofferto
incendi.
Materiali piĂč comuni:
Adobe, mattoni, sedimenti argillosi (strutture ricavate nel terreno). In
casi meno frequenti materiali rocciosi.
STRUTTURE ARCHEOLOGICHE DATABILI: TIPOLOGIE E MATERIALI
Strutture meno ricorrenti ma comunque idonee:
â Sepolture destinate alla cremazione in loco ricavate in terreni
argillosi.
â Strutture di combustione associate a terme.
7. ESEMPI DI STRUTTURE IN MURATURA
Fornace per mattoni s. XVII d.C. (Guadalajara, Spagna)
GĂłmez-Paccard et al., 2006
Geophys. J. Int.166,
p. 1125â11437
STRUTTURE ARCHEOLOGICHE DI COMBUSTIONE DATABILI
8. STRUTTURE ARCHEOLOGICHE DI COMBUSTIONE DATABILI: ESEMPI
s. I a.C.-II d.C. (Asturie, Spagna)s. I a.C. - III d.C. (Asturie, Spagna)
Ruiz-MartĂnez et al., 2008
Physics and Chemstry
of the Earth 33 p. 566â577
s. XVI d.C. (Toledo, Spagna)s. XVI d.C (Madrid, Spagna)
9. s. IV-V d.C. (Toledo, Spagna)
(Guadalajara, Spagna) s. VII d.C.
STRUTTURE DI COMBUSTIONE RICAVATE NEL TERRENO
s. V-VII d.C (Madrid, Spagna)s. I-II d.C. (Valenza, Spagna)
CAMERE DI COMBUSTIONE DI FORNI CERAMICI
s. XV d.C. (Guadalajara, Spagna)
Catanzariti et al., 2007
Radiocarbon Vol 49/2,
p. 543â550
10. STRUTTURE DI COMBUSTIONE ASSOCIATE A TERMe
FOCOLARI E SUOLI INCENDIATI
STRUTTURE DI COMBUSTIONE RICAVATE NEL TERRENO
s. II-I a.C. (AlcalĂ , Spagna) s. II-I a.C. (Toledo, Spagna)
s. V-VII d.C. (Toledo, Spagna)s. III-IV d.C. (Toledo, Spagna)
s. I d.C. (Soria, Spagna)
STRUTTURE IN ADOBE INCENDIATE
11. Altre strutture datate con successo:
- Inumazioni ad incinerazione ricavate in terreni argillose.
- Sauna realizzata con blocchi di rocce scistose.
- Muraglia vetriïŹcata costituita da blocchi di varia litologia
parzialmente fusi e saldati gli uni con gli altri.
Inumazione ad incinerazione
romana s. I-II d.C.
(Cordoba, Spagna)
Sauna romana s. I a.C. - III d.C.
(Asturie, Spagna)
Muraglia vetriïŹcata s.IX-VII a.C
(Serpa, Portogallo)
Ruiz-MartĂnez et al., 2008
Physics and Chem. of the Earth 33
p. 566â577
Catanzariti et al., 2008
Journal of Arch. Science 35
p.1399-1407
14. LA CAMPIONATURA ARCHEOMAGNETICA
- Ogni datazione archeomagnetica deve basarsi su una serie di campioni costituita
da 10-15 esemplari.
- Ă necessario concentrarsi sulle zone della struttura che hanno subito il
riscaldameno piĂș intenso. ......Indicazioni dellâarcheologo
- Compatibilmente con le condizioni di preservazione della struttura, la
distribuzione dei campioni deve essere il piĂč uniforme possibile rispetto alla sua
geometria.
Prescrizioni generali
16. Campionatura di materiali sottoconsolidati o incoerenti
â Con materiali sottoconsolidati o del tutto incoerenti, come per esempio livelli di ceneri, ci si serve di
gessi, bende gessate o resine non magnetiche.
â Con lâausilio di spatole non magnetiche si isolano blocchetti di 20-30 cm3.
â Le pareti del blocchetto vengono in seguito cinte con bende gessate al ïŹne di conferire soliditĂ al
campione.
â In ultimo, il blocchetto viene affogato nella scaiola livellandone la superïŹcie superiore mediante una
piastrina in metacrilato e una bolla.
17. â Materiali di questo tipo necessitano successivi trattamenti di consolidazione che conferiscono
soliditĂĄ al materiale e permettono lâimpiego di taglierine elettriche per la riduzione del blocchetto alle
dimensioni desiderate.
18. â Materiali di questo tipo necessitano successivi trattamenti di consolidazione che conferiscono
soliditĂĄ al materiale e permettono lâimpiego di taglierine elettriche per la riduzione del blocchetto alle
dimensioni desiderate.
19. Campionatura di materiali sottoconsolidati impiegando supporti cilindrici non
magnetici o piastrine.
Si fa aderire sulla struttura dâinteresse un supporto non magnetico delle dimensioni dei
provini di misura (colindri in legno di âŒ2.5 cm di diametro o piastrine quadrate di âŒ2 cm di
lato. (si possono impiegare resine epossidiche, schiume o colle non magnetiche).
Dopo aver orientato il campione, il supporto viene separato dalla struttura archeologica
insieme a pochi cm3 di materiale rimasti attaccati alla sua superïŹcie inferiore.
Vantaggi:
â si ottengono provini pronti per le misure !
â si minimizza lâinvasivitĂĄ della campionatura !
Svantaggi:
â Inadatti per essere misurati con i magnetometri convenzionali di tipo
spinner in cui il provino compie rivoluzioni a una frequenza molto elevata ! Ă necessario
disporre di strumenti di misura particolarmente costosi (magnetometrici criogenici) !!
â Lâorientazione di superïŹci ridotte comporta errori di orientazione elevati !
21. Orientazione di campioni cilindrici:
ci si serve di un misuratore di inclinazione (clinometro) costituito da un tubo accoppiato ad un
piattello snodato sul quale si alloggia una bussola magnetica o una bussola solare.
OPERAZIONI PRATICHE DI ORIENTAZIONE DI CAMPIONI CILINDRICI
22. Orientazione di campioni cilindrici:
ci si serve di un misuratore di inclinazione (clinometro) costituito da un tubo accoppiato ad un
piattello snodato sul quale si alloggia una bussola magnetica o una bussola solare.
OPERAZIONI PRATICHE DI ORIENTAZIONE DI CAMPIONI CILINDRICI
23. Orientazione di campioni cilindrici:
ci si serve di un misuratore di inclinazione (clinometro) costituito da un tubo accoppiato ad un
piattello snodato sul quale si alloggia una bussola magnetica o una bussola solare.
OPERAZIONI PRATICHE DI ORIENTAZIONE DI CAMPIONI CILINDRICI
24. Orientazione di campioni cilindrici:
ci si serve di un misuratore di inclinazione (clinometro) costituito da un tubo accoppiato ad un
piattello snodato sul quale si alloggia una bussola magnetica o una bussola solare.
OPERAZIONI PRATICHE DI ORIENTAZIONE DI CAMPIONI CILINDRICI
25. Orientazione di campioni cilindrici:
ci si serve di un misuratore di inclinazione (clinometro) costituito da un tubo accoppiato ad un
piattello snodato sul quale si alloggia una bussola magnetica o una bussola solare.
OPERAZIONI PRATICHE DI ORIENTAZIONE DI CAMPIONI CILINDRICI
26. Orientazione di campioni cilindrici:
ci si serve di un misuratore di inclinazione (clinometro) costituito da un tubo accoppiato ad un
piattello snodato sul quale si alloggia una bussola magnetica o una bussola solare.
OPERAZIONI PRATICHE DI ORIENTAZIONE DI CAMPIONI CILINDRICI
31. Con strutture intensamente magnetizzate o in zone di intense anomalie magnetiche, le misure effettuate con la
bussola magnetica possono risultare perturbate. Per tale ragione, vengono ripetute impiegando una bussola solare.
Orientazione mediante bussola solare
Lâorientazione assoluta dellâasse del foro si ricava a partire dai seguenti dati:
- Data e ora esatta in cui si realizza la misura
- Latitudine e longitudine del sito in cui si opera.
32. Con strutture intensamente magnetizzate o in zone di intense anomalie magnetiche, le misure effettuate con la
bussola magnetica possono risultare perturbate. Per tale ragione, vengono ripetute impiegando una bussola solare.
Orientazione mediante bussola solare
0
90
180
270Lâorientazione assoluta dellâasse del foro si ricava a partire dai seguenti dati:
- Data e ora esatta in cui si realizza la misura
- Latitudine e longitudine del sito in cui si opera.
33. Con strutture intensamente magnetizzate o in zone di intense anomalie magnetiche, le misure effettuate con la
bussola magnetica possono risultare perturbate. Per tale ragione, vengono ripetute impiegando una bussola solare.
Orientazione mediante bussola solare
Lâorientazione assoluta dellâasse del foro si ricava a partire dai seguenti dati:
- Data e ora esatta in cui si realizza la misura
- Latitudine e longitudine del sito in cui si opera.
34. Con strutture intensamente magnetizzate o in zone di intense anomalie magnetiche, le misure effettuate con la
bussola magnetica possono risultare perturbate. Per tale ragione, vengono ripetute impiegando una bussola solare.
Orientazione mediante bussola solare
Lâorientazione assoluta dellâasse del foro si ricava a partire dai seguenti dati:
- Data e ora esatta in cui si realizza la misura
- Latitudine e longitudine del sito in cui si opera.
35. Con strutture intensamente magnetizzate o in zone di intense anomalie magnetiche, le misure effettuate con la
bussola magnetica possono risultare perturbate. Per tale ragione, vengono ripetute impiegando una bussola solare.
Orientazione mediante bussola solare
Direzione
dellâombra
Lâorientazione assoluta dellâasse del foro si ricava a partire dai seguenti dati:
- Data e ora esatta in cui si realizza la misura
- Latitudine e longitudine del sito in cui si opera.
36. Con strutture intensamente magnetizzate o in zone di intense anomalie magnetiche, le misure effettuate con la
bussola magnetica possono risultare perturbate. Per tale ragione, vengono ripetute impiegando una bussola solare.
Orientazione mediante bussola solare
Direzione
dellâombra
Asse del foro
Lâorientazione assoluta dellâasse del foro si ricava a partire dai seguenti dati:
- Data e ora esatta in cui si realizza la misura
- Latitudine e longitudine del sito in cui si opera.
37. Con strutture intensamente magnetizzate o in zone di intense anomalie magnetiche, le misure effettuate con la
bussola magnetica possono risultare perturbate. Per tale ragione, vengono ripetute impiegando una bussola solare.
Orientazione mediante bussola solare
Direzione
dellâombra
Asse del foro
Lâorientazione assoluta dellâasse del foro si ricava a partire dai seguenti dati:
- Data e ora esatta in cui si realizza la misura
- Latitudine e longitudine del sito in cui si opera.
38. OPERAZIONI PRATICHE DI ORIENTAZIONE DEI CAMPIONI
LETTURA DELLâ INCLINAZIONE
2)
Piano verticale
Inclinazione
Piano orizzontale
40. OPERAZIONI PRATICHE DI ORIENTAZIONE DEI CAMPIONI:
ORIENTAZIONE DI SUPERFICI PIANE
Una tecnica di orientazione piĂș semplice consiste in livellare il manufatto o il blocchetto di materiale che si intende
campionare mediante una superïŹcie di scaiola, e di indicare su questa la direzione del nord magnetico. Ă necessario
disporre di una piastrina di metacrilato, di una bolla da aria e, ovviamente, di scaiola.
Figure 3.2
X
Y
Z
X
52. OPERAZIONI PRATICHE DI ORIENTAZIONE DEI CAMPIONI:
ORIENTAZIONE DI SUPERFICI PSEUDO -VERTICALI
Anche in questo caso si prepara una superïŹcie piana di scaiola, sebbene psedudo-verticale:
- Con una bussola da geologo si cerca e si indica la direzione di massima pendenza della superïŹcie.
- Si misura lâorientazione della sua proiezione nel piano orizzontale rispetto al nord magnetico, unitamente
allâinclinazione della superïŹcie.
53. OPERAZIONI PRATICHE DI ORIENTAZIONE DEI CAMPIONI:
ORIENTAZIONE DI SUPERFICI PSEUDO -VERTICALI
Anche in questo caso si prepara una superïŹcie piana di scaiola, sebbene psedudo-verticale:
- Con una bussola da geologo si cerca e si indica la direzione di massima pendenza della superïŹcie.
- Si misura lâorientazione della sua proiezione nel piano orizzontale rispetto al nord magnetico, unitamente
allâinclinazione della superïŹcie.
54. OPERAZIONI PRATICHE DI ORIENTAZIONE DEI CAMPIONI:
ORIENTAZIONE DI SUPERFICI PSEUDO -VERTICALI
Anche in questo caso si prepara una superïŹcie piana di scaiola, sebbene psedudo-verticale:
- Con una bussola da geologo si cerca e si indica la direzione di massima pendenza della superïŹcie.
- Si misura lâorientazione della sua proiezione nel piano orizzontale rispetto al nord magnetico, unitamente
allâinclinazione della superïŹcie.
55. OPERAZIONI PRATICHE DI ORIENTAZIONE DEI CAMPIONI:
ORIENTAZIONE DI SUPERFICI PSEUDO -VERTICALI
Anche in questo caso si prepara una superïŹcie piana di scaiola, sebbene psedudo-verticale:
- Con una bussola da geologo si cerca e si indica la direzione di massima pendenza della superïŹcie.
- Si misura lâorientazione della sua proiezione nel piano orizzontale rispetto al nord magnetico, unitamente
allâinclinazione della superïŹcie.
56. OPERAZIONI PRATICHE DI ORIENTAZIONE DEI CAMPIONI:
ORIENTAZIONE DI SUPERFICI PSEUDO -VERTICALI
Anche in questo caso si prepara una superïŹcie piana di scaiola, sebbene psedudo-verticale:
- Con una bussola da geologo si cerca e si indica la direzione di massima pendenza della superïŹcie.
- Si misura lâorientazione della sua proiezione nel piano orizzontale rispetto al nord magnetico, unitamente
allâinclinazione della superïŹcie.
57. OPERAZIONI PRATICHE DI ORIENTAZIONE DEI CAMPIONI:
ORIENTAZIONE DI SUPERFICI PSEUDO -VERTICALI
Anche in questo caso si prepara una superïŹcie piana di scaiola, sebbene psedudo-verticale:
- Con una bussola da geologo si cerca e si indica la direzione di massima pendenza della superïŹcie.
- Si misura lâorientazione della sua proiezione nel piano orizzontale rispetto al nord magnetico, unitamente
allâinclinazione della superïŹcie.