L’archeometallurgia studia i procedimenti utilizzati nell’antichità per la produzione dei metalli: in essa convergono ed interagiscono le tecniche di estrazione mineraria, le capacità riduttive e fusorie, le attività di produzione di manufatti.
Le analisi volte alla caratterizzazione archeometallurgica, hanno, quindi, lo scopo di ottenere informazioni relative alle tecniche di produzione, all’utilizzo, allo stato di conservazione e alla provenienza del metallo costituente, mediante l’impiego di indagini scientifiche e tecniche analitiche diagnostiche.
Per lo studio della provenienza del metallo (solitamente Rame e leghe a base Rame, Argento e Piombo), l’analisi degli isotopi del Piombo, unitamente alla caratterizzazione chimica, è lo strumento che permette di ottenere informazioni sull’origine geologica dei minerali utilizzati per la produzione del metallo e dei manufatti. La tecnica si basa sulla misura dei rapporti tra gli isotopi del Piombo (204Pb, 206Pb, 207Pb e 208Pb) in un campione, in quanto il principio guida è che la composizione isotopica del Piombo, influenzata dal decadimento radioattivo di Uranio e Torio nel tempo geologico, riflette le caratteristiche del giacimento minerario da cui è stato estratto. Confrontando questi rapporti isotopici con database di riferimento di origini geologiche conosciute, è possibile fornire ipotesi e/o identificare le possibili regioni di provenienza del metallo estratto.
Tuttavia, il metodo presenta anche delle limitazioni. La sovrapposizione delle firme isotopiche di diverse fonti, il possibile mescolamento dei metalli durante la produzione o il riciclo, e la contaminazione post-deposizionale possono rendere più complesse le interpretazioni. Per questo motivo, l’analisi degli isotopi del Piombo viene spesso integrata con altri dati geochimici e archeologici per ottenere un quadro più completo della provenienza del metallo.
I campioni di metallo, opportunamente prelevati, vengono caratterizzati con un protocollo che prevede quindi l’impiego di analisi chimiche e microstrutturali, volte a indagare la natura dei materiali utilizzati e lo stato di conservazione. Successivamente, vengono selezionati i campioni più rappresentativi da sottoporre alle indagini di provenienza mediante Lead Isotope Analysis (LIA).
Durante la prima fase di analisi, i campioni selezionati sono studiati con un approccio multi-analitico che comprende l’utilizzo della microscopia ottica polarizzata in luce riflessa su pastiglia lucida (RL-OM), microscopia elettronica a scansione con spettrometro a dispersione di energia (SEM-EDS) e microsonda elettronica (EPMA) dotata di quattro spettrometri a dispersione di lunghezza d’onda (WDS) al fine di descrivere da un punto di vista chimico e microstutturale il campione di metallo. Inoltre, al termine della caratterizzazione chimica è prevista un’indagine metallografica con attacco acido in modo da mettere in risalto l’eventuale presenza dei dendriti o grani, le loro dimensioni, i difetti strutturali e i molti elementi che derivano dalla tipologia della lavorazione del metallo.
Sulla base di questi risultati, è possibile selezionare in modo accurato i campioni per le analisi di provenienza del Pb da effettuarsi tramite spettroscopia di massa (MC-ICP-MS).
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