ANÁLISE QUÍMICO-MINERALÓGICA DE OCRES E A BUSCA POR CORRELAÇÕES ARQUEOLÓGICAS COM OS PIGMENTOS DE PINTURAS RUPESTRES DO SÍTIO PEDRA DO CANTAGALO I

Abstract

RESUMO: Este trabalho foi devotado à análise arqueométrica de ocres vermelhos e amarelos do sítio arqueológico Pedra do Cantagalo I, localizado na área rural do município de Piripiri, no norte do Piauí, Brasil. Amostras desses materiais foram investigadas no laboratório por fluorescência de raios X por dispersão de energia; análise elementar de carbono por CHN; difração de raios X pelo método do pó; espectroscopia Mössbauer do 57Fe nas geometrias de transmissão e de retroespalhamento de raios gama e espectroscopia de absorção no infravermelho com transformada de Fourier. Ensaios magnéticos com ímã permanente de mão também foram realizados, para se monitorar a ocorrência de minerais magnéticos. Prospecções foram efetuadas nas proximidades do abrigo rochoso, no interesse particular de se identificar jazidas fontes dos pigmentos minerais das pinturas rupestres. A composição químico-mineralógica dos ocres foi correlacionada com os dados correspondentes aos dos materiais minerais oriundos das jazidas do entorno e das camadas de tintas das pinturas rupestres das superfícies areníticas decoradas do sítio. Os dados Mössbauer obtidos para os ocres vermelhos e amarelos indicam que os materiais contêm óxidos e oxidróxidos de ferro com diferentes tamanhos de partículas, algumas relativamente grandes e com alta cristalinidade e outras menores, com campos magnéticos hiperfinos relativamente mais baixos e linhas de ressonância mais assimétricas e alargadas, apontando para frações de espécies ferruginosas com diferentes graus de substituição isomórfica do ferro por outros cátions, na estrutura cristalina dos óxidos. De modo geral, os ocres vermelhos são constituídos predominantemente por hematita, ou por uma mistura de hematita e goethita ou ainda de hematita com maghemita; quartzo, muscovita, ilita e caulinita também foram identificados. Os ocres amarelados contêm essencialmente goethita, quartzo e caulinita. Os resultados aqui obtidos mostram evidências suficientemente nítidas de que os ocres fontes dos pigmentos das pinturas rupestres foram originalmente enriquecidos, na preparação arqueológica, por concentração das espécies oxídicas ferruginosas e aluminosas, às expensas da redução quantitativa dos minerais silicatados, do material precursor diretamente retirado das jazidas. Os dados obtidos para os ocres amarelos também revelam evidências consideravelmente claras de enriquecimento das fases ferruginosas no material final (ocre amarelo), virtualmente às expensas de eliminação de minerais aluminosos, enxofrentos e fosfóreos, a partir do material geológico oriundo das jazidas. A ocorrência de material magnético em algumas amostras de ocres vermelhos e a não detecção de espécies ferruginosas correspondentes nos pigmentos minerais das jazidas pressupõem o provável uso de aquecimento na preparação dos ocres, a partir dos precursores recolhidos das jazidas próximas ao sítio arqueológico. ABSTRACT: This archaeometric work was devoted to the chemical and mineralogical characterization of red and yellow ochres of the archaeological site Pedra do Cantagalo I, located in the rural area of the municipality of Piripiri, in the north of the Piauí state, Brazil. Samples of these materials were investigated in the laboratory for the chemical composition in the major occurring elements, by energy dispersion X-ray fluorescence; specifically, for the carbon content by CHN analyzer; the essential features of the crystallographic structure were assessed by powder X-ray diffraction; the main iron-bearing compounds were further identified by transmission and backscattering 57Fe-Mössbauer spectroscopy; other structural characteristics of the minerals were obtained from measurements with Fourier-transform infrared absorption spectroscopy. Magnetic tests with a hand permanent magnet were also performed so to check for the occurrence of magnetic minerals. Field surveys were made in the neighboring of the rocky shelter site, seeking for any apparent evidence signalizing the mineral source of such mineral pigments. The chemical-mineralogical composition of the ochres was correlated with corresponding data obtained from analyzing the nature of the minerals from the surrounding deposits and from the paint layers of the rupestrian paintings on the decorated sandstone surfaces of this archaeological site. The Mössbauer data collected from the red and yellow ochre samples reveal that these materials do contain iron (oxyhydr)oxides of different particle sizes, some with relatively larger sizes and high crystallinity along with a proportion of grains of relatively smaller sizes, which reflect their lower hyperfine magnetic fields and broader resonance lines. This also may mean the occurrence of these ferruginous species with different degrees of isomorphic substitution of other isomorphic cations for iron, in the crystalline structure. In general, red ochres contain predominantly hematite, or a mixture of hematite and goethite or of hematite with maghemite; quartz, muscovite, illite and kaolinite. The samples of yellow ochres, on the other side, contain essentially goethite, quartz and kaolinite. These results for the red ochres fairly show clear evidence that the ferruginous phases, as well as aluminum-containing minerals, were prepared for the enrichment in iron oxides (particularly in hematite, to obtain the red ochre), apparently at the expense of the removal of silicate minerals, from the material withdrawn from the deposits. These data for the yellow ochres also show very clear evidences of enrichment of the ferruginous phases in the final material (yellow ochre), virtually at the expense of elimination of minerals containing aluminum and of sulfur and phosphorus rich phases, from the material coming from the mineral deposits. The occurrence of magnetic material in some samples of red ocher and the non-detection of corresponding ferruginous species in the mineral pigments of the deposits is presumably due to the use of fire-heating the ochre precursors collected from the deposits around this archaeological site.