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ESTUDIO ARQUEOMETALURGICO DE ELEMENTOS DE AJUARES FUNERARIOS DE CERRO MESA, MALARGÜE Pifferetti Adrián Ángel*
1.- INTRODUCCIÓN En excavaciones realizadas bajo la dirección del Dr. Humberto Lagiglia en el cementerio indígena de Cerro Mesa, Malargüe, se ha recuperado una gran cantidad de artefactos metálicos en aleación de cobre que formaban parte de los ajuares funerarios y que actualmente integran las colecciones del Museo de Historia Natural de San Rafael. Estos materiales, en su gran mayoría elementos de adorno, se han clasificado por su forma en discos, copas o hemiesferas, conos, cilindros, cascabeles, etc. Junto a ellos se han hallado elementos de hierro (tijeras, cuchillos, etc.) y cuentas de vidrio, pero no loza y fragmentos de vidrio. (Lagiglia, comunicación personal) Si bien las condiciones de los enterramientos corresponden a una cronología tardía, la magnitud del yacimiento y la marginalidad de la zona lo hacen muy atractivo para analizar las características del extenso período de contacto hispano-indígena que llega hasta mediados del siglo pasado. Nos interesaba particularmente estudiar la composición y tecnología de las aleaciones para determinar si se trata de material obtenido por interacción con españoles o criollos o si, al menos en parte, es de características prehispánicas. En su momento presentamos un informe preliminar de este trabajo (Pifferetti, 1997a), mientras que las conclusiones técnicas se dieron a conocer en las Jornadas SAM’98-IBEROMET V (Pifferetti et al., 1998). También nos referimos parcialmente a materiales provenientes de Cerro Mesa en otros trabajos mas generales (Pifferetti, 1997d, 1998).
2.- DESCRIPCIÓN DEL MATERIAL
Todos los fragmentos suministrados se encuentran recubiertos por una pátina pareja y uniforme de productos de corrosión de color verde oscuro con algunas zonas o manchas mas claras de tamaño variable. El espesor del material es en todos los casos muy uniforme, sin variaciones apreciables, lo que denotaría que ha sido elaborado con técnicas industriales. Los cascabeles presentan dos tamaños: grande y chico y además dos formas características. En todos los casos están constituidos por dos semiesferas unidas por soldadura de estaño, pero en un caso estas se abren formando un ángulo y la zona de empalme sobresale ligeramente mientras que en el otro terminan en una pestaña perpendicular a la superficie de varios milímetros de ancho. La sonaja en algunos casos es una esfera metálica y, en otros, orgánica (semilla vegetal). En un único fragmento correspondiente a un disco hemos encontrado un repujado de pequeños círculos poco profundos y de fondo plano rodeando el borde. Algunas muestras presentan fisuras, originadas posiblemente por la acción concomitante del medio corrosivo y las tensiones introducidas en el material por el proceso de laminación ( tensocorrosión).
3.- CARACTERIZACION ARQUEOMETALURGICA
Para la caracterización del material se han utilizado tanto técnicas físicas como químicas: observación macrográfica, estudios micrometalográficos, análisis químico por microsonda EDAX asociada a microscopía electrónica de barrido y evaluación de propiedades mecánicas por medio de determinaciones de microdureza.
4.- ANÁLISIS QUÍMICOS
Los análisis con microsonda electrónica Edax sobre cuatro fragmentos provenientes de una hemiesfera, de un cono, de un disco y de un cascabel han determinado que en todos los casos se trataba de aleaciones de cobre y cinc, es decir latones (Pifferetti et al., 1998). La muestra correspondiente al fragmento de cono dio 82,08 % en peso de cobre; 3,90 % de cinc; 1,98 % de calcio; 0,66 % de cloro; 0,70 % de potasio; 0,08 % de hierro; 2,69 % de aluminio; 6,25 % de azufre y 7,66 % de silicio. La muestra correspondiente al fragmento de disco dio 91,33 % de cobre; 4,61 % de cinc; 0,36 % de calcio; 1,50 % de cloro; 0,25 % de hierro; 0,13 % de aluminio; 1,43 % de azufre y 0,39 % de silicio. En ambos casos los análisis corregidos, es decir eliminando todos aquellos elementos químicos provenientes del medio ambiente y de los procesos corrosivos indicarían que se trata de la aleación de 95 % de cobre y 5 % de cinc denominada actualmente CuZn5 o latón 95/5, similoro 95/5 o tumbaga 95/5. Es este un material, no muy difundido , de muy buena deformabilidad en frío y de un hermoso color dorado muy semejante al del oro, cuyo principal uso es la fabricación de municiones para armas de pequeño calibre y las aplicaciones decorativas. Aunque, por tratarse de análisis superficiales y ser el cinc el componente menos noble, es muy posible que se trate, en realidad, de la mucho mas común aleación CuZn10 con 10 % de cinc y las mismas características y aplicaciones. Los productos de corrosión del recubrimiento están constituidos por silicatos, cloruros y sulfuros de los metales componentes de la aleación y de calcio, potasio, aluminio e hierro aportados principalmente por el terreno. El tercer análisis correspondiente al fragmento de hemiesfera dio una composición superficial de 64,27 % de cobre; 21 % de cinc; 7,38 % de plomo; 1,11 % de calcio; 0,42 % de cloro; 1,01 % de potasio; 0,89 % de hierro; 1,92 % de silicio y 2,01 % de titanio. Esto no corresponde a ninguna aleación comercial actual, ya que los latones no suelen contener mas de 3 % de plomo, pero coincide significativamente con los valores encontrados por Fester y Retamar (1955) al analizar fragmentos de latón colonial, tanto fundidos como laminados, procedentes de Santa Fe La Vieja. Se trata de:
La presencia del plomo vuelve mas frágil a la aleación aunque mejora la colabilidad en piezas fundidas. Una característica común con los fragmentos de Cerro Mesa es contener cantidades variables de hierro, en cambio una diferencia notable es la presencia de arsénico que falta totalmente en nuestras muestras. Habría que analizar las características del terreno en ambos casos, ya que en un trabajo anterior detectamos que el arsénico era una contaminación proveniente del medio ambiente (Pifferetti, 1997c). Asimismo las muestras deben tener un contenido real de plomo inferior al detectado. En otras oportunidades hemos señalado los inconvenientes que el plomo acarrea cuando interviene en la aleación, ya que los glóbulos del mismo forman óxidos y carbonatos que tienden a aflorar y localizarse en la superficie o las capas superiores próximas a ella, dando entonces los análisis superficiales, valores mayores a los reales. (Pifferetti A.A. 1995, 1996) Esto se ve reafirmado por la observación mediante microscopía electrónica de barrido, de la presencia en la superficie de precipitados blancos que analizados dieron una composición de 31,58 % de cobre; 19,01 % de cinc; 17,06 % de plomo; 10,41 % de silicio; 5,95 % de hierro; 6,56 % de calcio; 5,39 % de titanio y otras impurezas como potasio, fósforo y azufre en menor proporción. (Pifferetti et al. 1998) Salvo por los precipitados ricos en plomo y la presencia del Ti, aportado seguramente por un terreno rico en rutilo (bióxido de titanio), la composición de los productos de corrosión es similar a la de las otras muestras. El fragmento de cascabel dio una composición superficial de 47,29 1,76 % de aluminio, 1,59 % de hierro y 1,20 % de azufre. Se trata casi seguramente de una aleación CuZn37 conocido como latón común, latón amarillo o latón de embutir, muy utilizado en bijuterie, pasamaneria, candados y cadenas. Existe un
análisis de un cascabel colonial, también de Santa Fe
La Vieja (Fester y Retamar, 1955) pero se trata de un latón
con menor contenido de cinc: 80,83 % de cobre; 18,96 % de cinc; 0,77
5.-
ESTUDIOS METALOGRAFICOS En cuanto
a la caracterización metalográfica se efectuaron
observaciones mediante microscopía óptica utilizándose
aumentos variables entre 100 y 1000 X en muestras obtenidas de
fragmentos de un cilindro, una hemiesfera, un cascabel y un disco.
(Pifferetti et al., 1998) En todos
los casos se observa una estructura monofásica de solución
sólida a del Zn en el Cu,
sin óxidos o inclusiones anormales, y un mayor o menor grado
de deformación plástica en frío. Pueden
apreciarse, en el perfil, ataques localizados de tipo crateriforme
con formación, en algunos casos, de óxidos y otros
productos de corrosión con un marcado proceso de disolución
preferencial del cinc. El
cascabel presenta en la superficie un marcado ataque corrosivo que
progresa hacia el interior en forma intergranular provocando la
decohesión de los granos. A esta corrosión
intergranular se suma un proceso incipiente de picado localizado
dentro del grano que interesa la totalidad del espesor, (fot.1). En
algunas zonas se observa la presencia de cobre metálico debido
a un proceso de dealeado o descincificación, (fot.2). El metal
de soldadura muestra una fase eutéctica con estructura
dendrítica típica de fundición, con cierto grado
de porosidad de tamaño variable. El
cilindro presenta una estructura de granos poligonales maclados. El
ataque corrosivo progresa hacia el interior del material siguiendo
los bordes de grano y las maclas y bandas de deslizamiento, (fot.3). La
hemiesfera presenta granos equiaxiales con maclas de recocido y se
advierte un notable proceso de fisuración por tensocorrosión,
(fot.4) y corrosión intergranular que interesa prácticamente
a todo el espesor, (fot.5). En cuanto
al disco, los granos presentan cierta deformación con
formación de fisuras transgranulares. Su estructura es
monofásica con maclas y bandas de deslizamiento. Se observa
además un ataque localizado de tipo crateriforme que interesa
tanto el borde como el interior de los granos; este proceso se
acentúa en la superficie, (fot.6). 6.-
RESISTENCIA MECÁNICA Las
propiedades mecánicas se evaluaron efectuando mediciones de
microdureza mediante un microdurómetro Leitz Durimet usando
carga de 300 y 200 gramos, los resultados obtenidos fueron los
siguientes (indicamos los valores máximos y mínimos de
microdureza Vickers): Disco
repujado................... HV0,3 = 98 - 108 Cilindro..............................
HV0,3 = 114 - 138 Cascabel
.........chapa.......... HV0,3 = 73 - 75
soldadura.... HV0,2 = 107 - 108
Hemiesfera
......................... HV0,3 = 96 Cabe
consignar que si bien las mediciones de dureza se realizaron sobre
fragmentos que no necesariamente coincidían con las mismas
muestras de los análisis químicos, estos valores son
los esperables en los materiales analizados con distintos grados de
deformación en frío. Los valores normales para el latón
CuZn5 son: HV = 68 al estado recocido y HV = 89-125 deformado en
frío, para el CuZn10: HV = 63 al estado recocido y HV = 79-130
deformado en frío y para el CuZn37: HV = 68 al estado recocido
y HV = 105-125 deformado en frio. (Tablas D1, D2 y D7 del CIDEC,
1970) 7.-
PROCESOS CORROSIVOS ( DEGRADACIÓN ) Los
elementos metálicos que han formado parte de ajuares
funerarios se caracterizan por presentar un alto grado de
degradación, presentando procesos corrosivos aun no bien
determinados. Esto es debido a que el medio ambiente en que han
estado inmersas suma a las características agresivas propias
del terreno, las de aquellas sustancias orgánicas generadas
por la descomposición de los cadáveres sobre los que se
encontraban. La flora
bacteriana asociada a la descomposición de la materia orgánica
puede influenciar los procesos corrosivos en forma directa o
indirecta. Los
ataques corrosivos que progresan intergranularmente con
desprendimiento de los granos es típica de las aleaciones de
cobre de origen arqueológico y se atribuye a la acción
del terreno sobre recubrimientos porosos como los sulfuros en medio
relativamente seco, en que se produce una penetración
estructuralmente selectiva a través de las zonas mas
desordenadas cristalograficamente, es decir mas reactivas, como los
bordes de grano.
Además
el cobre tiene al igual que otros metales como la plata o el níquel
la propiedad de disolver pequeñas cantidades de oxígeno
que penetrando por difusión al interior del material, oxida en
forma preferencial aquellos componentes de la aleación menos
nobles como el silicio. A temperaturas elevadas resulta favorecida
tanto la difusión del oxigeno como la nucleación de los
óxidos por lo que estos precipitan en el interior de los
granos, mientras que a bajas temperaturas la difusión y la
nucleación resultan obstaculizadas y los óxidos se
localizan en las zonas mas energizadas de acumulación de
dislocaciones como los bordes de grano y las bandas de deslizamiento
provocando una oxidación selectiva intergranular. (Bianchi y
Mazza, 1975). Si estas
aleaciones de cobre que han sufrido oxidación interna entran
en contacto con hidrógeno a cierta temperatura pueden
producirse fisuraciones debidas a la acción de los vapores
generados por la reacción del hidrógeno con el óxido.
Las
fisuras transgranulares, es decir que atraviesan la estructura
cristalina del material, que hemos señalado tanto en el disco
como en la hemiesfera son típicas de los procesos de
fisuración bajo tensiones internas (deformación en
frío) y externas (peso del terreno) de todas las aleaciones de
cobre y muy particularmente de los latones en presencia de ambientes
amoniacales (sales de amonio, aminas, etc.). Fenómeno agravado
en fase gaseosa y estimulado por la presencia de humedad, oxigeno y
anhídrido carbónico. El proceso
denominado tradicionalmente descincificación y mas
correctamente dealeado, ya que no se produce solamente con el cinc y
en los latones, consiste en una disolución selectiva del
componente menos noble de la reacción. Se lo ha detectado en
los latones, en los bronces al aluminio y en bronces al estaño
de origen arqueológico ( Leone et al., 1991). Hasta no
hace mucho se pensaba que las aleaciones se comportaban en forma
similar a los metales que no son miscibles entre si, atacándose
el menos noble en una proporción tanto mayor cuanto mayor es
la diferencia de sus potenciales de ionización. De este modo
resultaba que la velocidad de disolución del cinc era 37 veces
mayor que la del cobre. (Bianchi y Mazza, 1975: 57) Hoy sabemos que
en realidad el fenómeno responde a complejas condiciones
fisico-químicas y se produce en dos etapas, en la primera se
disuelve la aleación y en la segunda ocurre una redeposición
del cobre metálico. 8.-CONCLUSIONES Como
resultado del estudio realizado podemos concluir que: Ninguna
de las muestras analizadas corresponde ni en composición ni
en características a la metalurgia indígena
prehispánica.
Todas
ellas corresponden a latones, es decir a aleación
cobre-cinc. Como ya
hemos dicho la gran uniformidad del espesor del material indica que
se trata de productos semielaborados con técnicas
industriales y no artesanales. El
hecho de que la composición química corresponda a
aleaciones CuZn5, CuZn10 y CuZn37 haría pensar en una
cronología reciente. Sin embargo la ausencia de loza y
fragmentos de vidrio en el contexto non remite a épocas no
posteriores al siglo XVIII.
Todos
los cascabeles corresponden al tipo “saturno” que se han
datado entre fines del siglo XVII y comienzos del XVIII (South et
al.,1988). Sin embargo la presencia de dos variantes distintas de
este tipo, la segunda de las cuales no aparece entre los materiales
de Santa Fe La Vieja (donde, por otra parte, el tipo “saturno
es minoritario, predominando tipologías mas antiguas) y las
sonajas metálicas indicarían una cronología mas
reciente que la de este último sitio. (Pifferetti, 1997b) El
repujado de uno de los discos, formado por pequeños círculos
en bajorrelieve de fondo plano, (fot.7 y 8), presenta marcada
diferencia con el de una placa de Alamito correspondiente al período
formativo de las culturas indígenas de nuestro Noroeste
formado por círculos de fondo hemisférico de mayor
diámetro, pero también con un colgante triangular de
latón procedente de Santa Fe La Vieja y que presenta en
bajorrelieve una serie de impresiones oblongas de profundidad no
uniforme. Mientras el disco en cuestión fue grabado con una
punzón de fondo plano perpendicularmente a la superficie, el
colgante triangular lo fue mediante un punzón de fondo mas
redondeado y aplicado formando un ángulo con la superficie.
Esto sólo pudo efectuarse utilizando herramientas de acero lo
que denota una tecnología mas reciente que la utilizada en
Santa Fe La Vieja. (Pifferetti, 1998). Se
observan importantes procesos corrosivos en todas las muestras con
notables muestras de corrosión intergranular, tensocorrosión
y dealeado (descincificación). En
conclusión se trata de un contexto metalúrgico de
elaboración no indígena con la presencia exclusiva de
la aleación cobre-cinc (latón). Por otra parte la
composición coincidente con latones comerciales actuales, la
uniformidad del espesor que denota producción por laminación
y la tipología tanto de los cascabeles, posteriores a los de
Santa Fe La Vieja (1573- fines siglo XVII), como del repujado (punzón
de acero) nos indica un período de
contacto cultural mas bien tardío. El otro límite
cronológico está dado por la presencia en el contexto
arqueológico de cuentas de vidrio y la total ausencia de
fragmentos de loza y vidrio lo que lo limita a la época
colonial. Por lo tanto, habría que datar este material entre
la segunda mitad del siglo XVIII y comienzos del XIX. 9.-
AGRADECIMIENTOS Nuestro
agradecimiento al Dr. Humberto Lagiglia que permitió la
realización de este trabajo, a la Dra. N.E. Walsöe de
Reca y a su personal del PRINSO (Programa de Investigaciones en
Sólidos) que efectuaron los estudios de microscopía
electrónica de barrido y los análisis químicos
mediante microsonda EDAX, y a la Ing. Liliana Nosei que colaboró
en los estudios metalográficos y obtuvo las fotomicrografías
que lo acompañan.
10.-
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS BIANCHI G. y
F. MAZZA. 1975. Corrosione e protezione dei metalli. Tamburini Ed.
Milan, Italia. CIDEC
Conseil International pour le Developpement du Cuivre.1970. Tablas
D1 Cu Zn5, D2 Cu Zn10 y D7 CuZn37. Ginebra, Suiza. FESTER,
Gustavo A. y J.A. RETAMAR. 1955. Examen de piezas provenientes de la
antigua ciudad de Santa Fe. Revista de la Facultad de Ingeniería
Química 38 (XXIV):
95-105, Santa Fe. LEONI
Massimo, M. DIANA, G. GUIDI y F. PERDOMINICI. 1991. Sul fenomeno
della destannazione dei manufatti bronzei di provenienza
archeologica. La Metallurgia Italiana 83 (11). Milan, Italia
PIFFERETTI,
Adrián Angel. 1995. Técnicas metalúrgicas en
Condorhuasi-Alamito (Siglos III a V D.C.) Actas de FAUSASMAT
95. En prensa en numero extraordinario de Anales de AQA
Asociación Química Argentina. Buenos Aires.
---------------
1996. Corrosión de aleaciones metálicas enterradas
durante tiempos prolongados. VII Jornadas Argentinas de Corrosión
y Protección. Asociación Argentina de Corrosión.
Mendoza. Anales editados como programa en Word 6.0. ---------------
1997a. Estudio
de Elementos Metálicos de Ajuares Funerarios de Cerro Mesa,
Malargüe. Informe preliminar.
Reunión de Arq. Histórica y de
Contacto en el Centro-Oeste de la Argentina. Mza. M.S. ---------------
1997b. Criterios para la datación de artefactos metálicos
en Santa Fe La Vieja. Reunión de Arq. Histórica y de
Contacto en el Centro-Oeste de la Argentina. Mza. ---------------
1997c. Arqueometalurgia
de un “hacha ceremonial” Santamariana del Alto río
Diamante, Mendoza. XII
Congreso Nacional de Arqueología Argentina., La Plata. ---------------
1997d Los Ensayos no Destructivos en el estudio y caracterización
de piezas metálicas arqueológicas”. Actas
CORENDE, 49-53. Mendoza.
---------------
1998. Tecnología y cronología. Primera aproximación
a la tipología del repujado indígena. Segundas
Jornadas de Arq. Histórica y de Contacto del Centro Oeste de
la Argentina. Rio Cuarto, Cordoba. ---------------,
L. NOSEI y N. WALSOE de RECA. 1998. Estudio analítico-estructural
de artefactos metálicos de un cementerio indígena.
Jornadas SAM’98 e IBEROMET V. Rosario. En prensa. SOUTH
Stanley, R.K. SKOWRONEK y R.E. JOHNSON. 1988. Spanish Artifacts
from Santa Elena. Antropological Studies 7.
The University of South Carolina. Columbia U.S.A.
Fotomicrogafia nro 3 200X
Fotomicrografia nro 5 800X
Fotomicrografia nro 6 200X
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CEMAT Rueda 1095, 2000 Rosario (Santa Fe) - apiffere@
ipolitec.unr.edu.ar
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