Characterization of Maltese pottery of the Late Neolithic, Bronze Age and Punic Period by neutron activation analysis

A set of 41 samples from Tas-Silg, Malta, has been analysed by neutron activation. It contained nine ware groups formed by visual examination covering the Late Neolithic, Bronze Age and Punic Periods (c. 3000–218 BC). Despite this diversity and long time range, seven of these ware groups, including the ‘Thermi Ware’, all have a similar chemical composition and, therefore, have been made from the same clay. This points most probably to a local origin. One group from the Punic Period, containing only Bricky Red cooking ware, is chemically separate and represents a second distinct pattern probably assignable to a local production. Five amphora sherds also from the Punic Period, and consisting of a micaceous fabric, all have different chemical characteristics and are probably imports from overseas production sites of unknown location.peer-reviewe

Domestic production versus pottery exchange during the Final Neolithic: characterization of the Auvernier-cordé ceramics form the Portalban and St. Blaise settlements, Western Switzerland

Cette recherche concerne la production céramique des deux sites lacustres de Portalban et St. Blaise, appartenant au Néolithique final de Suisse occidentale, relativement aux groupes culturels «Auvernier-cordé» moyen et ancien (2700–2400 av. J.C.). Les deux sites néolithiques font partie de la séquence de la Région des Trois Lacs (Neuchâtel, Bienne et Morat), du Néolithique ancien au Néolithique récent. L'arrivé de la «Civilisation de la Céramique Cordée» est surement l'événement qui caractérise le Néolithique Final en Suisse occidentale. Ces populations se sont installées près des communautés locales, et ils ont fortement influencé la production céramique locale, avec l'importation de leurs styles et savoir-faire. La poterie étudiée dans cette étude a donc été choisie en tenant compte des groupes typologiques : (i) la céramique de «Transition» ou de «Tradition Lüscherz», (ii) la céramique «Auvernier» propre, (iii) la céramique «Cordée» et ses deux sous-groupes (iiia) de la céramique «Cordé vrai» et (iii-b) de la céramique «Cordé imité». La répartition spatiale de la poterie à l'intérieur de chaque site a été prise en compte, avec un intérêt particulier aux structures d'habitation, pour tester l'hypothèse d'une production domestique plutôt qu'une production artisanale. 107 poteries, 14 torchis et 7 poids de tisserands ont été caractérisés avec une approche archéométrique classique. En outre, des échantillons d'argiles naturelles et de roches ont été prélevés des dépôts morainiques locaux pour l'identification de matières premières qui auraient pu être utilisées pour la production des poteries. La caractérisation a été effectuée par analyse minéralogique en diffraction des rayons X, étude pétrographique en lame mince et analyse chimique en fluorescence des rayons X. Dans le but d'obtenir une meilleure identification des matières premières, une nouvelle technique de séparation a été appliquée à une série représentative des poteries étudiées. La technique consiste dans l'attaque avec une solution tamponnée de H2O2 du tesson céramique pour obtenir la composition des deux composants principaux: la matrice et le dégraissant. Les résultats obtenus ont été les suivants: Le premier concerne la nette différence existant en terme de technologie de production et matériaux utilisés, entre la poterie d'un côté et les torchis et le poids de tisserands de l'autre. Ce résultat a été d'abord obtenu sur le site de Portalban, d'où l'argile calcaire utilisée pour la fabrication des torchis et des pesons a été précisément identifiée comme locale. Ensuite, en utilisant les données présentes dans la littérature sur d'autres sites, cette nette différence a été étendue à l'échelle du Plateau suisse occidental. La composition pétrographique et chimique de la poterie de Portalban est très homogène, soit pour la matrice soit pour le dégraissant. On a identifié: une matrice silicatée, riche en Al2O3, dégraissée à l'aide de fragments de roche avec une empreinte pétrographique du granite du Mont Blanc à stilpnomelane. Ces deux composants ont été utilisés en proportions légèrement différentes, mais aucune corrélation claire n'a été établie avec les groupes typologiques, ou bien avec la localisation des structures d'habitation. Ce résultat indiquerait une connaissance des matériaux et un savoir-faire partagé à l'échelle du village. L'argile utilisée pour la poterie n’a pas été identifiée par la prospection de la zone, soit car l'urbanisation peut en avoir oblitérée la présence, soit parce qu'elle peut être épuisée. Par contre, le granite du Mont Blanc a été trouvé dans la moraine locale, mais sa disponibilité est assez faible. Un autre résultat important a été obtenu pour la poterie de St.Blaise, et concerne l'hétérogénéité de sa composition. Au moins trois groupes pétrographiques et chimiques ont été déterminés: le groupe principal est constitué par 46 céramiques avec matrice calcosilicatée et pauvres en MgO, un deuxième groupe de sept poteries est par contre composé par une matrice silicatée riche en MgO, un troisième groupe de huit céramiques à matrice calco-silicatée se distingue par une teneur élevée en Sr + Ba. Une seule poterie est composée par une matrice fortement calcaire, et elle a été considérée comme héxogène. Les différences pétrochimiques déterminées sur les matrices peuvent être attribuées à l'utilisation de matières premières différentes, c'est-à-dire à l'exploitation d'affleurements d'argiles différentes. Tout le corpus céramique, indépendamment de sa composition pétro-chimique, a été dégraissé avec du granite du Mont Blanc à stilpnomelane. Une bonne corrélation a été trouvée entre la poterie à matrice silicatée et riche en MgO et le groupe typologique de la céramique «Cordé vrai». Ce résultat a été renforcé par l'utilisation des données bibliographiques existant déjà sur le site. Les différences entre les matériaux et la bonne corrélation avec la typologie ont permis de penser à une provenance héxogène de la poterie «Cordé vrai» de St. Blaise. Cette hypothèse a été testée avec l'analyse statistique multivariée des données chimiques (classification ascendante hiérarchique «cluster analysis» et l'analyse discriminante) et a été trouvée plausible. La répartition spatiale de la céramique à l'intérieur du site a permis de mettre en évidence une corrélation précise entre le groupe de poteries riches en Sr + Ba et une maisonnée particulière. La contamination chimique de ces poteries a pu être exclue. Au contraire, ce dernier résultat confirme plutôt l’hypothèse d'une production domestique de la céramique, liée aux structures d'habitation du site de St. Blaise.The present research focuses on the ceramic products of the two Final Neolithic dwelling settlements of Portalban and St. Blaise, Western Switzerland, relative to the Old and Medium Auvernier-cordé (2700 – 2400 BC) cultural groups. These two important sites are inserted in the sequence of the Three Lakes Region (Neuchâtel, Bienne and Morat), which includes a complete stratigraphy ranging from Old, Middle and Recent Neolithic. The most important event of the Final Neolithic for the Western Swiss Plateau is the arrival of the "Corded ceramic" civilization from Eastern Switzerland, which spread over the local communities of the region. The allochthonous populations strongly influenced the local know-how concerning the pottery manufacturing, importing their styles and morphologies. The studied pottery has been therefore selected taking into consideration the typological group to which they belonged: (i) "Transition" or "Lüscherz tradition", (ii) "Auvernier" s.s, (iii) "Corded" ceramic and the two sub-groups (iiia) "Corded true" and (iii-b) "Corded imitation". The spatial distribution of the pottery inside the settlement of origin, with particular interest to the building structure of provenance, has been considered in order to test the hypothesis of a domestic production rather than a craftsmanship activity, always related to the ceramic manufacturing. 107 pottery samples, 14 cobs and 7 loom weights have been characterized with a classical archaeometric approach. Clays and moraine rocks have been sampled for the identification of the potential raw materials. The characterization of the ceramic materials has been carried out by means of the mineralogical compositions (X-ray diffraction), the petrographic analyses (thin sections) and the bulk chemical analyses (X-ray fluorescence). In order to better determine the provenance of the raw materials a new technique has been implemented on a representative portion of the studied pottery. It concerned the separation of the main fractions of the potsherds, matrix and temper, through a properly buffered H2O2 attack, in order to chemically characterized them separately. Several different results have been achieved. The first one concerned the sharp difference in production technology and materials provenance with reference to the pottery on one side and the cobs & loom weights on the other. This interesting issue has been first determined at the Portalban settlement, from where the calcareous clay used for the cobs and the loom weights preparation has been identified as local. Secondly, exploiting data from literature concerning other settlements, this regular difference has been observed and extended at the scale of the Western Swiss Plateau. Further, the Portalban pottery resulted being composed of very homogeneous materials, in terms of clay and temper both, on petrographic as well as chemical base. A silicate matrix, particularly rich in alumina, and rock fragments with the precise petrographic fingerprint of the stilpnomelane bearing Mont Blanc granite, have been identified as the basic components of the pottery. They have been mixed in slightly different proportion, but without remarkable correlations with any morphological group of affiliation or house of provenance. This result would indicate a large and deep technological know-how in relation to the used materials, shared at the scale of the whole village. The presumed local clay source has not been found during the prospecting of the area, either because the intense urbanization shall not allow its exposure anymore or because it has been fully exploited. The Mont Blanc granite has been instead identify in the moraine deposits surrounding the settlement, but as a scarcely available lithotype. A different important result has been instead obtained at the St. Blaise settlement, and concerned the heterogeneity of pottery composition. Three main petro-chemical groups have been in fact identify, all having their precise fingerprint. The main group of ceramics (46 pot-sherds) is composed of a calcosilicate matrix, MgO-poor, a second group of seven pottery is composed of a silicate matrix, MgO-rich, while the third group (eight pot-sherds) is composed of a calco-silicate matrix, distinguishable on the basis of an high content of Sr + Ba. Only one pottery has a high calcareous composition, and it has been considered as exogenous. The above mentioned compositional differences concerning the matrix may be ascribed to the utilization of different raw materials, which in turn would indicate the utilization of more clays sources. The entire pottery suite, no matter which the petrochemical group was, has been tempered with the stilpnomelane bearing Mont Blanc granite. The correlation with the morphological group of affiliation has permitted to establish a good correspondence between the silicate, MgO-rich ceramics and the "Corded true" typological group. Moreover, the using of other data from the literature has strengthened this result. The difference in material composition as well as the morphological obtained correlation raised the hypothesis of an exogenous provenance of the "Corded true" pottery of St. Blaise. The hypothesis has been tested with the statistical analysis (cluster and discriminant analyses both) and found plausible. The spatial distribution of the ceramic products highlighted the precise correlation existing between the Sr + Ba rich pottery and the house of provenance. A possible contamination problem has been inferred and ruled out. Rather, this result has confirmed the model of a domestic ceramic production, house-linked, for the St. Blaise settlement at least.La presente ricerca concerne lo studio dei prodotti ceramici provenienti dai due siti lacustri, del Neolitico finale, di Portalban e St. Blaise, in Svizzera occidentale, relativamente al gruppo culturale "Auvernier-cordé" (2700–2400 a.C.). Questi due importanti siti fanno parte della sequenza della Regione dei Tre Laghi (Neuchâtel, Bienne e Morat), la quale include la completa stratigrafia dal tardo al Neolitico recente. Il più importante evento caratterizzante il Neolitico finale per l'altopiano svizzero occidentale, è sicuramente l'arrivo della Civilizzazione della Ceramica cordata dalla Svizzera orientale, installatasi presso le comunità locali. Le popolazioni alloctone hanno fortemente influenzato la produzione ceramica locale, importando i propri stili e morfologie esogene. La ceramica studiata in questo lavoro è stata quindi selezionata tenendo conto del gruppo morfologico d'appartenenza: (i) la ceramica di "Transizione" o di "Tradizione Lüscherz", (ii) la ceramica "Auvernier" s.s., (iii) la ceramica "Cordata" ed i due sottogruppi della (iii-a) ceramica "Cordata vera" e della (iii-b) ceramica "Cordata d'imitazione". Inoltre, per testare l'ipotesi di una produzione domestica piuttosto che artigianale, è stata inoltre considerata la distribuzione spaziale della ceramica all'interno dei due siti d'origine, con particolare riguardo alle strutture abitative di provenienza. 107 campioni di vasi, 14 argille cotte per rivestimento dei muri interni e pavimentazione delle abitazioni nonché 7 argille cotte utilizzate per la tessitura e la concia delle pelli, sono state caratterizzate con il classico approccio archeometrico. Sono stati campionati inoltre argille naturali e campioni di roccia provenienti dalle morene locali per la potenziale identificazione delle materie prime usate per la produzione ceramica. La caratterizzazione è stata effettuata tramite l'individuazione della composizione mineralogica (diffrazione raggi X) dei manufatti, la loro composizione petrografica tramite analisi in sezione sottile e la composizione chimica totale (fluorescenza raggi X). Una nuova tecnica di studio è stata implementata su una serie rappresentativa dei precedenti campioni, con lo scopo di meglio identificare le materie prime utilizzate. La tecnica consiste in un attacco con una soluzione tamponata di H2O2 sul frammento di ceramica, ed ha come obiettivo la separazione delle parti principali della ceramica, la matrice e lo smagrante. Nello studio sono stati raggiunti i seguenti risultati. Il primo concerne la netta differenza in tecnologia di produzione ed utilizzazione dei materiali esistente tra la ceramica s.s., cioè il vasellame, e gli altri oggetti in argilla cotta usati per le abitazioni e la concia delle pelli. Questo risultato è stato ottenuto dapprima sul materiale proveniente da Portalban, da dove l'argilla calcarea utilizzata per la preparazione delle argille cotte è stata identificata con precisione e come locale. Secondariamente, utilizzando i dati presenti in letteratura concernenti altri siti, questa netta e regolare differenza è stata estesa alla scala dell'altopiano svizzero occidentale. Per quanto riguarda la ceramica s.s., essa è risultata composta da materiali molto omogenei, sia per quanto riguarda la matrice (l'argilla) che per quanto riguarda lo smagrante, sia su base petrografica che chimica. I componenti di base identificati sono: una matrice silicatica, particolarmente ricca d'allumina, e frammenti di roccia con una chiara impronta petrografica del granito del Monte Bianco a stilpnomelano. I due componenti sono stati utilizzati in proporzioni leggermente differenti da vaso a vaso, ma non è stato possibile stabilire alcuna correlazione con i gruppi morfologici d'appartenenza o struttura abitativa di provenienza. Questo risultato indicherebbe una profonda conoscenza dei materiali e del know-how tecnologico, condiviso alla scala dell'intero villaggio. L'affioramento dell'argilla utilizzata, presunta locale, non è stato trovato durante la prospezione dell'area, sia a causa dell'intensa urbanizzazione che non ne consente l’esposizione, sia perché potrebbe essere stata completamente utilizzata. Invece, il granito del Monte Bianco è stato effettivamente individuato nei depositi morenici locali, ma la sua disponibilità è risultata scarsa. Un risultato differente, altrettanto importante, è stato invece ottenuto sulla ceramica proveniente da St. Blaise. Esso riguardo l'eterogeneità della composizione di quest'ultima. Sono stati infatti identificati almeno tre gruppi, ognuno con le proprie caratteristiche chimiche e petrografiche. Il gruppo principale è costituito da 46 ceramiche ed è composto da una matrice calcosilicatica, povera di MgO; un secondo gruppo di sette ceramiche è invece composto da una matrice silicatica, ricca di MgO; il terzo gruppo si distingue per un tenore elevato degli elementi traccia Sr e Ba. Una sola ceramica è costituita da una matrice fortemente calcarea, ceramica in seguito considerata esogena. Le differenze composizionali determinate sulle matrici sono riconducibili all'utilizzo di materie prime diverse tra loro, a loro volta ascrivibili ad affioramenti di argille differenti. Tutte le ceramiche, indipendentemente dal gruppo chimico-petrografico d'appartenenza, sono state smagrate tramite l'aggiunta di frammenti di granito del Monte Bianco a stilpnomelano. E' stata trovata una buona correlazione tra il gruppo di ceramiche a composizione silicatica e ricche di MgO ed il gruppo morfologico della ceramica "Cordata vera". Inoltre, questo risultato è stato rafforzato dall'utilizzo di dati bibliografici già esistenti riguardanti lo stesso sito. Le differenze nei materiali utilizzati, cosi come le correlazioni con la morfologia, hanno permesso di pensare ad una provenienza esogena della ceramica "Cordata vera" di St. Blaise. Questa ipotesi è stata testata tramite l'analisi statistica dei dati chimici ("cluster" e discriminante), ed è risultata plausibile. La distribuzione spaziale all'interno dell'insediamento dei prodotti ceramici ha evidenziato una precisa correlazione tra il gruppo di ceramiche ricche in Sr + Ba e la struttura abitativa dalle quali provengono. E stato considerato un possibile problema di contaminazione dei prodotti ceramici in questione, in seguito escluso. Invece, questo risultato conferma il modello di una produzione domestica del vasellame, legato alle case d'abitazione, almeno per il sito di St. Blaise

Alteration behaviour of glass panes from the medieval Pavia Charterhouse (Italy)

The stained glass windows of the Pavia Carthusian Monastery are an important testimony of medieval glass making in which a wood-ash flushing component was used. Glass surfaces reveal alteration processes extending to depth, with evidence of microbial corrosion. Electron microprobe analyses coupled with EDS data allow the identification of different steps in the alteration process. Microbial attack occurs in an early stage and determines component leaching of the glass, with the development of reactions in which the crystallisation of gypsum is favoured. (c) 2006 Published by Elsevier Masson SAS

Geomaterials in Cultural Heritage

The scientific study of monuments, as well as objects from excavations and museums, deals with their origin, technique, age and conservation. Such topics were addressed during the one-day topical symposium 'Geomaterials in Cultural Heritage' of the 32nd lntemational Geological Congress held in Florence on 20-28 August 2005. We bave edited this volume by assembling papers of participants of the Florence meeting, as well as invited contributions, to present a wide view of the interdisciplinary application of geoscience disciplines, and to reaffirm the important contribution of geosciences to solve problems conceming the study of complex materials such as minerals, rocks, glass, metals, mortar, plaster, slags and pottery. This interdisciplinary application of geosciences includes field geology, geophysics, microscopy, textural analysis, physical methods and geochemistry as fundamental support to disclose hidden information, retained by the ancient materials, such as the raw materials provenance, the firing technology, the ancient recipes and the alteration pathway. The volumeis dedicated to alI scholars eager to undertake or to continue an exciting research activity

A new assessment on yhe chemical compositin of stained gless from the Certosa di Pavia, Italy.

The samples from three stained glass windows examined bere afe made of Si-Ca-K glass. The exception is the yellow glass sample, which has anomalous content in alkalis and calcium, yellow glass has the lowest sodium content, but it contains appreciable amounts of manganese. Zoned glass was produced by first making a multi-layered glass. In the twelfth and thirteenth centuries translucent glass was produced by multilayering , because certain colored glasses were so dense in tone that they did not allow sufficient light through. The composition of the Certosa glass is similar to that of Medieval glass. Medieval glass from Northern Europe, has been classified as: i) early wood-ash, ii) late wood-ash and iii) wood-ash-lime glass. In those times (1000-1400 A.D.), beech-wood ash is considered to have been the raw material used by glassmakers. Differences in ash composition afe expected for beech trees growing in different countries and climates, but the differences in the Certosa glass are certainly due to different batch composition. Close relationships between the compositions and ages of glass pieces cannot be inferred, owing to the small number of analysed samples. Therefore, replacements of glass pieces in the course of a rather long history of repair works, are far from being identified. In any case, knowledge of the chemical composition of glass is useful not only to speculate about ancient recipes or provenance attributes, but also to provide constraints when evaluating the chemical stability of glass exposed to atmospheric and polluting agents over several centuries

Geochemistry of bulk samples and various minerals of sediment core CRP-1 from the Ross Sea, Antarctica

Thirty-nine medium and fine grained sandstones from between 19,26 and 147,23 mbsf in the Cape Roberts-l core (CRP-1) were analysed for 10 major and 16 trace elements. Using whole-lock compositions, 9 samples were selected for analyses of mineral and glass grains by energy dispersive electron microscope. Laser-Ablation Mass-Spectrometry was used to determine rare earth elements and 14 additional trace elements in glass shards, pyroxenes and feldspars in order to examine their contribution to the bulk rock chemistry. Geochemical data reveal the major contribution played by the Granite Harbour Intrusives to the whole rock composition, even if a significant input is supplied by McMurdo volcanics and Ferrar dolerite pyroxenes McMurdo volcanics were studied in detail; they appeal to derive from a variety of litologies, and a dominant role of wind transpoitation from exposures of volcanic rocks may be inferred from the contemporary occurrence of different compositions at all depths. Only at 116.55 mbsf was a thin layer of tephra found, linked to an explosive eruption McMurdo volcanic rocks exhibit larger abundances at depths above 62 mbsf, in correspondence with the onset of volcanic activity in the McMurdo Sound area. From 62 mbsf to the bottom of the core, McMurdo volcanics are less abundant and probably issued from some centres in the McMurdo Sound region. However, available data do not allow the exclusion of wind transport from some eruptive centres active in north Victoria Land at the beginning of the Miocene Epoch

Le analisi mineralogico-petrografiche nello studio del vetro antico

In questo lavoro è illustrato con esempi, l’approccio interpretativo allo studio delle microstrutture presenti entro un manufatto vetroso e inoltre sono messe a confronto le informazioni che si possono trarre dalle analisi di “bulk” con quelle che si possono ottenere dalle analisi “in situ”. Per fare questo, sono stati scelti due tipi di reperti: un semilavorato ed alcuni frammenti di manufatti, vale a dire dei prodotti finiti . I manufatti finiti, che sono il risultato di un ciclo di produzione e di lavorazione conservano il minor numero di indicatori tecnologici alla piccola scala di osservazione, poiché l’intento del vetraio era quello di produrre un manufatto molto omogeneo, in tessitura ed in colore. Un manufatto, quindi, è solitamente un vetro più omogeneo rispetto agli indicatori di produzione. In quest’ottica è possibile assumere che piccole porzioni del manufatto siano rappresentative della composizione chimica del manufatto stesso. Il bisogno di un’intrinseca conoscenza dei caratteri tessiturali e composizionali dei manufatti in vetro ha creato la necessità di poter prelevare frammenti, come primo passo per la comprensione delle modalità di manifattura e delle ricette di produzione. Tali dati rappresentano altresì gli indizi primari per la conoscenza di tali materiali e del loro stato di conservazione