L’origen de l’estany utilitzat durant l’Edat de Bronze (Arqueologia mediterrània, 26/2019)

Fou Christian Jürgensen Thomsen (1788-1865), qui adaptà les edats mítiques d’Hesíode, en un sistema científic de classificació d’eines i artefactes prehistòrics, bo i dividint-los en tres edats: l’Edat de Pedra, l’Edat de Bronze i l’Edat de Ferro. Les dues darreres ja havien conceptualitzades per Hesíode. L’Edat de Bronze es caracteritza per la producció d’aliatges de coure amb estany, arsènic o altres metalls. A la innovació metal·lúrgica se l’associen d’altres innovacions, com el desenvolupament urbà o la utilització de sistemes d’escriptura. Vers el 3300 a.C., a l’Àsia sud-occidental (des d’Anatòlia fins a la Vall de l’Indus) arrencaria aquesta Edat de Bronze, que després es difondria a Europa (3200 a.C.) i a l’Àsia Oriental (3100 a.C.). La idea de Thomsen és que cap cultura que tingués la possibilitat de produir o d’adquirir peces de bronze utilitzaria peces de pedra; i que cap cultura que tingués la possibilitat de produir o d’adquirir peces de ferro utilitzaria peces de bronze. Així doncs, l’Edat de Bronze substitueix l’Edat de Pedra (el Neolític, possiblement amb una fase de transició anomenada Calcolític o Eneolític, que també és referida com a Edat de Coure), i l’Edat de Ferro substitueix l’Edat de Bronze. La transició de l’Edat de Bronze a l’Edat de Ferro, en les zones més desenvolupades de l’Àsia Meridional, té lloc en el 1200 a.C. Però en les àrees perifèriques trigaria més a produir-se (a Europa cap al 600 a.C., a l’Àsia Oriental cap al 300 a.C.). El concepte d’Edat de Bronze Clàssica es refereix a les regions centrals, i se’l subdivideix cronològicament en un període inicial (3300-2100 a.C.), un d’intermedi (2100-1600 a.C.) i un de final (1600-1200 a.C.). Una qüestió oberta de la tecnologia del període és l’origen de l’estany de la major part dels aliatges emprats. Per respondre-la, un grup d’arqueòlegs encapçalat per Daniel Berger, de la Curt-Engelhorn-Zentrum Archäometrie, de Mannheim, han analitzat un total de 27 lingots d’estany procedents de jaciments de la regió mediterrània oriental (Mochlos, Uluburun, Hishuley Carmel, Kfar Samir sud, Haifa). En un article a PLoS One expliquen com han combinat la determinació isotòpica de l’estany i del plom d’aquests lingots, amb la valoració d’elements traça. L’elevada quantitat relativa d’isòtops radiogènics de plom dels lingots procedents d’Orient Pròxim, fa pensar en una edat geològica dels minerals d’on foren extrets de 291 milions d’anys. El dipòsits d’estany d’Anatòlia, Àsia Central i Egipte tenen o bé edats més antigues o més recents. Els dipòsits d’estany europeus de l’orogènia varisca o herciniana sí lliguen més amb aquesta edat geològica, de manera que caldria assumir que aquest seria el seu origen. A través de de les dades de composició isotòpica de l’estany i de la freqüència d’elements traça, Berger et al. gosen de concretar una mica més i assenyalar les mines d’estany de Cornualla. En els segles XIII-XII a.C. hi havia doncs una ruta comercial d’estany des de l’actual Cornualla a l’actual Israel. En altres localitats, com Creta, la font de l’estany continuava essent oriental, com ho havia estat en termes general durant la primera meitat del II mil·lenni a.C.

Algunes de les peces analitzades

L’estany durant l’Edat de Bronze Eurasiàtica

Daniel Berger és ajudant de recerca al Curt Engelhorn Zentrum Archäometrie gGmbH (CEZA), de Mannheim, des de novembre del 2013. Fa recerca sobre la metal·lúrgia del coure i dels seus aliatges durant l’Edat de Bronze, amb especial atenció a les tècniques de decoració com la pàtina artificial. Concebé aquesta recerca sobre objectes d’estany de l’Edat de Bronze.

En l’adquisició de les dades participaren, a més de Berger, Gerhard Brügmann i Nicole Lockhoff (també del CEZA). Berger, Brügmann i Lockhoff participaren en l’anàlisi formal. La investigació anà a càrrec de Berger i Brügmann, i la validació la feren Berger, Brügmann i Lockhoff. La visualització de les dades la realitzà Berger.

Hi aportaren recursos Jeffrey S. Soles (del Department of Classical Studies de la University of North Carolina, Greensboro), Alessandra R. Giumlia-Mair (d’AGM Archeoanalisi, de Merano) i Ehud Galili (de l’Institut Zinman d’Arqueologia de la Universitat de Haifa).

El projecte fou administrat per Ernst Pernicka, membre del CEZA i de l’Institut für Geowissenschaften de la Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg. Pernicka, nascut a Viena el 1950, és un dels noms més coneguts de l’arqueometria química. Aquest projecte (“Bronzeagetin”) es finançà a través del Consell Europeu de Recerca.

Berger redactà el primer esborrany de l’article, que fou revisat pels altres autors. Gràcies al programa de “Publicació en Accés Obert”, que comparteixen el Ministeri de Ciència, Recerca i Arts de Baden-Württemberg i la Universitat de Heidelberg, l’article fou enviat a PLoS One el 16 de gener del 2019. L’edició anà a càrrec d’Andrea Zerboni, de la Università degli Studi di Milano, i fou acceptat el 31 de maig, per publicar-se el 26 de juny.

El punt de partida del projecte era seleccionar objectes d’estany de jaciments arqueològics del període. Aquests objectes són rars, ja que l’estany sense aliar és susceptible de corrosió (particularment, en zones properes al mar) o de deteriorament (particularment en zones exposades a temperatures baixes). Però Berger et al. pensen que la raó principal de la raresa d’aquests objectes és, curt i ras, perquè l’estany durant l’Edat del Bronze es dedicava predominantment a la producció de bronze.

Localització dels objectes d’estany emprats en aquest estudi (punts verds: 1. Mochlos, 2. Uluburun, 3. Gelidonya, 4. Hishuley Carmel, 5. Kfar Samir sud, 6. Haifa) o en estudis previs (punts grocs), i dels dipòsits d’estany (en vermell).

L’estany es comercialitzava en lingots. En la zona de la Mediterrània Oriental, datats en l’Edat de Bronze Tardana, s’han identificat uns quants, trobats en jaciments submarins. De fet, l’únic lingot d’estany del període que s’ha trobat en un jaciment terrestre, procedeix de l’illa de Mochlos, un jaciment minoic al litoral nord-oriental de Creta. Mochlos, en el període minoic, era encara unida a Creta. El lingot en qüestió fou descobert en el 2004 en l’excavació d’un magatzem del gran edifici cerimonial B.2 del període minoic tardà IB (1530 a.C.). Pel context arqueològic aquest lingot devia formar part del tresor ofrenat a la dea a la qual era dedicat B.2

Jaciment minoic de l’illa de Mochlos. No fou fins després de l’època hel·lenística, que el braç de terra que unia Mochlos a Creta, fou cobert per les aigües. Durant tota l’Edat de Bronze, Mochlos fou un important centre comercial i religiós en la ruta cap a Xipre i Canaan, i visqué un període de particular rellevància en l’anomenat període neopalacial (1700-1425 a.C.), com testimonien les troballes de metalls i ceràmiques. Afectat per desastres naturals com l’erupció de Thera (1530 a.C.), seria progressivament abandonat

En el 1982, es trobà en aigües a l’est del cap d’Uluburun, a la Badia d’Antalya, les restes d’un vaixell naufragat vers l’any 1318 a.C. D’aquest vaixell es recuperà, entre d’altres mercaderies, una tona d’objectes d’estany, incloent-hi 160 lingots.

En el 1958, es trobà en aigües del cap de Gelidonya, a la Tàuride, les restes d’un vaixell naufragat vers l’any 1200 a.C. Entre els materials trobats hi havia cassiterita, mineral que conté estany.

Davant de Hishuley Carmel (Israel) es localitzà les restes d’un naufragi. En el decurs de quatre campanyes arqueològiques, s’hi recuperaren 15 lingots d’estany, entre d’altres materials. La presència de símbols cipro-minoics, convidava a datar la troballa vers el 1300 a.C.

Altres lingots d’estany s’han trobat a Haifa.

En els anys 1970, el pescador Adib Shehade troba al sud de Kfar Samir (Israel) un total de 30 lingots d’estany. D’aquests 30 lingots, 4 es conserven a la Universitat de Haifa.

Metodologia emprada

Molts dels lingots d’estany que són objecte d’aquest estudi, ja han estat analitzats en investigacions prèvies. En aquesta recerca es tenen en compte 27 lingots: 14 del naufragi de Hishuley Carmel, 7 del naufragi de Kfar Samir, 2 del naufragi de Haifa, 3 del naufragi d’Uluburun i 1 de Mochlos.

La mostra de Mochlos fou inclosa en resina epoxi per fer una examinació metal·logràfica de secció polida. La microestructura fou estudiada al microscopi òptic i al microscopi electrònic d’agranatge. A través d’un quadrupol d’ablació làser acoblat a una espectrometria de masses (LA-Q-ICP-MS) es valorà la composició.

De les mostres de lingots d’Israel se’n prengueren alíquotes (2-10 mg) que foren dissoltes en 6 N HCl. Les solucions foren analitzades per LA-Q-ICP-MS.

Per a les anàlisis isotòpiques s’emprà un espectròmetre de masses MC-ICP-MS.

Les mostres de lingots amb signes de corrosió foren analitzades per difracció de raigs X.

La microestructura del lingot de Mochlos

L’anàlisi microstructural mostra com el lingot de Mochlos ha patit una corrosió severa. La superfície del lingot és una capa homogènia i densa d’òxid estànnic (de color blanquinós). En l’interior hi ha productes de corrosió transparents, blancs i gairebé negres (romarquita).

La composició químics dels lingots d’estany

Els lingots procedents d’Israel presenten un baix nivell d’impureses. El ferro és la impuresa més abundant (fins a 1350 ppm). La concentració d’antimoni de la majoria de lingots és de 10-20 ppm, de la plom de 6-46 ppm, la de bismut de 2-56 ppm i la d’indi de 23-58 ppm. Les concentracions de plom, bismut, antimoni i indi són les més informatives per escatir l’origen de l’estany. En general, la cassiterita és pobra en indi, però és una excepció els dipòsits de cassiterita de Cornualla i Devons, on poden arribar a 300 ppm.

Els isòtops de plom

L’estructura cristal·lina de SnO2 tendeix a excloure cations Pb2+ i a incorporar cations U4+. En conseqüència, bona part del plom que trobem en la cassiterita serà d’origen radiogènic, és a dir producte de la desintegració de l’urani. Així, hom espera trobar valors elevats de les ratios 206Pb/204Pb i 207Pb/204Pb. Alhora, aquestes ratios poden ajudar a determinar l’antiguitat del procés de mineralització.

Composició isotòpica de plom dels lingots d’estany

Els lingots de Hishuley Carmel assenyalen una edat geològica dels minerals d’estany originaris de 295 milions d’anys. Aquest valor coincideix amb l’orogènia varisca o herciniana, que és el corresponent als grans dipòsits d’estany de Cornualla-Devon, de la regió d’Erzgebirge i de la Península Ibèrica. Queden fora, però, d’aquesta datació els dipòsits d’Hindu Kush (80 milions d’anys d’antiguitat), de Pamir (de 100 milions d’anys d’antiguitat), per massa recents, i els del Desert Oriental d’Egipte (de 650-530 milions d’anys d’antiguitat) i d’Índia (1500-700 milions d’anys) per massa antics.

El lingot de Mochlos mostra un perfil de plom menys radiogènic. L’edat calculada coincidiria més aviat amb els dipòsits de l’Àsia Central.

Composició isotòpica d’estany

D’acord amb la freqüència isotòpica d’estany, els lingots es poden classificar en:
– valors de desviació de 124Sn superiors a 190 ppm.
– valors de desviació de 124Sn entre 120 i 180 ppm. En aquest grup trobem els dos lingots de Haifa (150 ppm), els catorze lingots de Hishuley Carmel (160-170 ppm)
– valors de desviació de 124Sn menors a 120 ppm. És el cas dels lingots de Kfar Samir (5-25 ppm) i del longot de Mochlos (7-9 ppm).

L’estany de Cornualla

La composició isotòpica de plom és la més rellevant per trobar origen als 27 lingots analitzats de l’Edat de Bronze Tardana. Els lingots procedents de naufragis davant del litoral israelià contenen estany procedent probablement de dipòsits europeus de 290 milions d’anys d’antiguitat.

La composició isotòpica d’estany i les concentracions d’elements traça indiquen que l’origen de l’estany dels lingots del litoral israelià es trobaria en minerals de Cornualla, particularment de l’àrea de granits de Carnmenellis. No es poden descartar altres fonts europees (Erzgerbirge, Massís Central).

El principal problema de l’origen còrnic és que a hores d’ara no hi ha proves arqueològiques de contactes directes entre les Illes Britàniques i la Mediterrània Oriental durant el II mil·lenni a.C. Sí que hi ha en canvi dades de contactes entre l’Europa Central i la Mediterrània Oriental, manifestades en la ruta comercial de l’ambre bàltic i de les perles de vidre de fabricació mesopotàmica o egípcia.

En els arxius de Kültepe/Kaneš i de Mari s’han trobat documents dels segles XX-XVIII a.C. que fan referència a l’Anatòlia Oriental i al Llevant Mediterrani com a fonts de mineral d’estany. És molt probable que l’estany del lingot de Mochlos tingués aquest origen, o fins i tot un origen encara més oriental (Àsia Central).

Berger et al. pensen que en el darrer quart del II mil·lenni a.C. s’havia produït un canvi en les rutes comercials. El declivi dels grans estats de la Primera Edat de Bronze hauria obligat a trobar fons alternatives d’estany per cobrir les necessitats metal·lúrgiques del Llevant Mediterrani. Cal tenir en compte que, vers el 1430 a.C., la cultura micènica adquireix rellevància en detriment de la cultura minoica. Si els minoics tendien a mirar preferentment a llevant, els micènics també ho feien a ponent, i així establiren comerç marítim a Itàlia, Sicília, Sardenya i el sud de la Península Ibèrica. Els micènics, doncs, a través d’aquests contactes podrien haver enganxat amb les rutes comercials procedents de les Illes Britàniques i de l’interior d’Europa.

Lligams:

Isotope systematics and chemical composition of tin ingots from Mochlos (Crete) and other Late Bronze Age sites in the eastern Mediterranean Sea: An ultimate key to tin provenance?. Daniel Berger, Jeffrey S. Soles, Alessandra R. Giumlia-Mair, Gerhard Brügmann, Ehud Galili, Nicole Lockhoff, Ernst Pernicka. PLoS One 14: e0218326 (2019).

L’estany: l’element 50.

 

Arxivat a Ciència i Tecnologia

Podeu escriure el vostre comentari aquí:

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out /  Canvia )

Google photo

Esteu comentant fent servir el compte Google. Log Out /  Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out /  Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out /  Canvia )

S'està connectant a %s

Aquest lloc utilitza Akismet per reduir els comentaris brossa. Apreneu com es processen les dades dels comentaris.

%d bloggers like this: