Geological reconnaissance and provenancing of potential Neolithic lithic sources in the Maltese Islands

This study aims to identify the petrological characteristics of Neolithic chert artefacts associated with the Temple Period (c. 4000-2500 cal BC) and their probable sources from the local Maltese chert formation as well as the main possible chert sources in Sicily. Were the chert and flint materials used by prehistoric Maltese peoples obtained from local sources or imported from abroad? In particular, the archaeological literature just assumes that the chert/flint and cultural attributes of the Temple period came from Sicily; this assumption has never been tested or proved. There are also a number of important subsidiary questions which will stem from the implications of this investigation. These include: 1) to what extent were the Maltese people isolated or part of an extended Mediterranean network through trade or exchange relationships; 2) if they were isolated, how would they be able to survive in such a seemingly restricted environment?; 3) if they were more connected to external cultural groups, what was the impact of these connections on Maltese identity?; 4) were they deliberately sourcing raw stone material for specific purposes?; 5) was there a link between the properties of the rocks (quality) with the usage of the rock artefact? and how did Neolithic Maltese people understand and assess rock ‘quality’? This last question has further related implications: 6) is the chaîne opératoire the same for all raw stone materials or does the quality and the type of rock have a significant effect on the process? These questions are not all definitively answerable in this thesis, but have a significant bearing on the results of the ERC-funded FRAGSUS project and other archaeological projects dealing with the islands’ cultural development. In addition to the above thematic lines of inquiry, this research investigates to what extent a scientific perspective on sourcing lithic artefacts can provide conclusive evidence of resource exploitation sources. Traditional archaeological methodologies for stone sourcing (largely based on macroscopic qualitative assessments) are often subjective and unreliable, or produce un-verifiable results. Therefore, a more scientific methodology designed for examining rock outcrops is a necessary addition to this process, and is the reason why I have selected a methodology based on the geological and petrological properties derived from the geological formation of the rock outcrops. The approach consists of both traditional and new geological techniques, including: a) macroscopic examination, b) Optical and Scanning Electron Microscopy (SEM), c) Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FTIRS) d) X-ray Fluorescence (XRF), and e) Laser ablation - Inductively Coupled Plasma - Mass Spectrometry (LA-ICP-MS). All of these strands of evidence have contributed to an over-arching chaîne opératoire approach to link source – choice - manufacturing process – tool – use – discard aspects of the life of chert artefacts recovered from several key Neolithic sites in Malta and Gozo, namely from Xagħra Circle, Ġgantija, Taċ-Ċawla, Santa Verna, Kordin and Skorba. Thus a major outcome of this research is to propose a specific methodology for the analysis and sourcing of chert artefacts for the wider Mediterranean region, which can be reliably used in future archaeological projects. To date, the geological and archaeological literature has suggested a long list of potentially informative techniques for sourcing lithic assemblages. However, there has not yet been any investigation which indicates the most informative and reliable combination of appropriate techniques. It is believed that the chosen techniques as applied to the Maltese Islands have produced reliable results on sourcing chert assemblages, as each method approaches a different, yet related quality of the rock. In conclusion, the macroscopic, microscopic and geochemical characteristics of the chert sources and artefact assemblages have suggested a combination of mainly local chert sources during the Temple period of the Neolithic, as well as a more minor component of imported material from Sicily and another unknown source altogether. Moreover, the type of tools and manufacturing techniques have provided strong evidence of a distinct local craft tradition employed on the Maltese Islands during the late Neolithic. It further confirms the interaction with neighbouring societies and gives a possible indication of cultural influence and exchange. Finally, this study has presented a beneficial methodology for lithic analysis for all archaeological researchers working on the provenance of lithic material elsewhere in the Mediterranean area and the wider world

Connecting chert sources of Sicily with the Neolithic chert artefacts of Malta.

This article presents the results of a provenance study between late-Neolithic chert artefacts from Malta and chert sources of Sicily. It is part of a larger geoarchaeological research dedicated to investigate whether the cherts used for stone artefacts represent indigenous exploitation or results from longer-distance networks. Chert is a raw material commonly used in prehistory for tool crafting and with abundant geological sources in the broader Mediterranean region. However, the features of most of these sources are unknown and no detailed data regarding their geochemical characteristics and composition are available. The lithic assemblages of late Neolithic Malta are abundant with non-local chert finds and their origin will contribute to inferences about the role of Malta within the broader Mediterranean social landscape and raw-material network of this period. The paper uses macroscopic examination to distinguish the different chert varieties in the assemblages and the non-destructive LA-ICP-MS technique to identify groups with specific geochemical characteristics/signature. The field and lab-based work suggest multiple sources for the chert artefacts and most significantly, presents strong evidence of artefacts having almost identical geochemical signature with specific chert sources from southeast Sicily. These are the first highly reliable results confirming a connection between these two locations and strongly suggests the existence of seafaring in this area during the late Neolithic.ER

Petrology and Provenance of Lithic Raw Materials used to knap stone: A Case Study From the Inner Ionian Sea

Η μελέτη εξετάζει τη λιθολογία και την προέλευση των πρώτων υλών των λαξευμένων λίθινων τεχνέργων από προϊστορικές θέσεις στο Μεγανήσι Λευκάδος, τα οποία εντόπισε και περισυνέλλεξε η αρχαιολογική έρευνα επιφανείας στο Εσωτερικό Αρχιπέλαγος του Ιονίου. Η ερευνητική δραστηριότητα εγγράφεται στην ευρύτερη αρχαιολογική έρευνα με το διεπιστημονικό της χαρακτήρα και είχε διπλό στόχο. Στο πεδίο πραγματοποιήθηκε επιτόπια μελέτη της γεωλογίας του νησιού και συλλογή γεωλογικών δειγμάτων και στο εργαστήριο, πραγματοποιήθηκε πετρολογική εργασία χρησιμοποιώντας τις ενόργανες αναλυτικές μεθόδους LM (οπτική μικροσκοπία), XRD (περιθλασιμετρία ακτίνων-X), SEM (ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης) και ICP-MS (φασματοσκοπία μάζης με επαγωγικά συζευγμένο πλάσμα). Το μεγαλύτερο ποσοστό των υλικών που χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή των εργαλείων συνίστανται σε σχεδόν καθαρό SiO2, με μορφή στρωσιγενών ή κονδυλωδών πυριτολίθων ηλικίας κυρίως Μαλμίου-Τουρωνίου και Ηωκαίνου. Οι πυριτόλιθοι συλλέχθηκαν από προϊστορικούς λιθοξόους από τοπικές πηγές πλησίον των αρχαιολογικών θέσεων. Οι πατίνες που εμφανίζουν τα τέχνεργα είναι κυρίως περιοχές ατελούς πυριτικής διαγένεσης εμπλουτισμένες σε ασβεστιτικό υλικό, και δευτερευόντως προϊόν ύστερης αποσάθρωσης και εξαλλοίωσηςThis paper examines the lithology and raw material provenance of knapped stone artifacts recovered from prehistoric sites on Meganisi in the course of the Inner Ionian Sea Archipelago survey. Research was twofold: in the field to map the geology of the island and collect raw material samples, and in the laboratory to conduct a petrological study using LM, XRD, SEM and ICP-MS techniques. The greater part of the materials used to produce stone tools consists of almost pure SiO2, bedded or nodular cherts mainly of Malm–Turonian and Eocene ages. The cherts were collected by prehistoric knappers from local sources. Patinas present on the artifacts are relatively enriched in calcite material of incomplete silica diagenesis and subsequently a product of late weathering and alteration

An integrated geoarchaeological approach to the investigation of multi-period prehistoric settlements – the case of Neolithic Drenovac

A multi-method geoarchaeological investigation was performed to reconstruct multi-phase Neolithic settlement. Invasive and non-invasive surveys showed potential for providing archaeological and environmental landscape data in this complex setting. Large-area geophysical surveys showed potential for deriving stratigraphic information

Γεωλογική αναγνώριση και προέλευση πιθανών Νεολιθικών πηγών λίθου στα νησιά της Μάλτας

This study aims to identify the petrological characteristics of Neolithic chert artefacts associated with the Temple Period (c. 4000-2500 cal BC) and their probable sources from the local Maltese chert formation as well as the main possible chert sources in Sicily. Were the chert and flint materials used by prehistoric Maltese peoples obtained from local sources or imported from abroad? In particular, the archaeological literature just assumes that the chert/flint and cultural attributes of the Temple period came from Sicily; this assumption has never been tested or proved. There are also a number of important subsidiary questions which will stem from the implications of this investigation. These include: 1) to what extent were the Maltese people isolated or part of an extended Mediterranean network through trade or exchange relationships; 2) if they were isolated, how would they be able to survive in such a seemingly restricted environment?; 3) if they were more connected to external cultural groups, what was the impact of these connections on Maltese identity?; 4) were they deliberately sourcing raw stone material for specific purposes?; 5) was there a link between the properties of the rocks (quality) with the usage of the rock artefact? and how did Neolithic Maltese people understand and assess rock ‘quality’? This last question has further related implications: 6) is the chaîne opératoire the same for all raw stone materials or does the quality and the type of rock have a significant effect on the process? These questions are not all definitively answerable in this thesis, but have a significant bearing on the results of the ERC-funded FRAGSUS project and other archaeological projects dealing with the islands’ cultural development.In addition to the above thematic lines of inquiry, this research investigates to what extent a scientific perspective on sourcing lithic artefacts can provide conclusive evidence of resource exploitation sources. Traditional archaeological methodologies for stone sourcing (largely based on macroscopic qualitative assessments) are often subjective and unreliable, or produce un-verifiable results. Therefore, a more scientific methodology designed for examining rock outcrops is a necessary addition to this process, and is the reason why I have selected a methodology based on the geological and petrological properties derived from the geological formation of the rock outcrops. The approach consists of both traditional and new geological techniques, including: a) macroscopic examination, b) Optical and Scanning Electron Microscopy (SEM), c) Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FTIRS) d) X-ray Fluorescence (XRF), and e) Laser ablation - Inductively Coupled Plasma - Mass Spectrometry (LA-ICP-MS). All of these strands of evidence have contributed to an over-arching chaîne opératoire approach to link source – choice - manufacturing process – tool – use – discard aspects of the life of chert artefacts recovered from several key Neolithic sites in Malta and Gozo, namely from Xagħra Circle, Ġgantija, Taċ-Ċawla, Santa Verna, Kordin and Skorba. Thus a major outcome of this research is to propose a specific methodology for the analysis and sourcing of chert artefacts for the wider Mediterranean region, which can be reliably used in future archaeological projects. To date, the geological and archaeological literature has suggested a long list of potentially informative techniques for sourcing lithic assemblages. However, there has not yet been any investigation which indicates the most informative and reliable combination of appropriate techniques. It is believed that the chosen techniques as applied to the Maltese Islands have produced reliable results on sourcing chert assemblages, as each method approaches a different, yet related quality of the rock. In conclusion, the macroscopic, microscopic and geochemical characteristics of the chert sources and artefact assemblages have suggested a combination of mainly local chert sources during the Temple period of the Neolithic, as well as a more minor component of imported material from Sicily and another unknown source altogether. Moreover, the type of tools and manufacturing techniques have provided strong evidence of a distinct local craft tradition employed on the Maltese Islands during the late Neolithic. It further confirms the interaction with neighbouring societies and gives a possible indication of cultural influence and exchange. Finally, this study has presented a beneficial methodology for lithic analysis for all archaeological researchers working on the provenance of lithic material elsewhere in the Mediterranean area and the wider world.Ο σκοπός της έρευνας αυτής είναι να αναγνωρίσει τα πετρολογικά χαρακτηριστικά Νεολιθικών τεχνουργημάτων φτιαγμένα από πυριτόλιθο, που σχετίζονται με την “Περίοδο των Ναών” (c. 4000-2500 π.Χ.) της Μάλτα, και τις πιθανές πηγές πυριτολίθου της Μάλτας και της Σικελίας. Ήταν οι πυριτόλιθοι που χρησιμοποιούσαν οι προϊστορικοί άνθρωποι της Μάλτας τοπικής προέλευσης ή εισάγονταν από το εξωτερικό; Συγκεκριμένα η αρχαιολογική βιβλιογραφία απλά υποθέτει ότι οι πυριτόλιθοι και τα πολιτισμικά χαρακτηριστικά της περιόδου αυτής ήρθαν από την Σικελία, αλλά αυτή η υπόθεση δεν έχει μέχρι σήμερα διερευνηθεί ή αποδειχθεί. Υπάρχει επίσης ένας σημαντικός αριθμός δευτερευόντων ερωτημάτων που θα προκύψουν από την έρευνα αυτή. Αυτά περιλαμβάνουν: 1) Σε τι βαθμό ήταν οι Μαλτέζοι απομονωμένοι ή μέρος ενός εκτεταμένου μεσογειακού δικτύου μέσω του εμπορίου και της διαδικασίας ανταλλαγής προϊόντων; 2) Αν ήταν απομονωμένοι, πως ήταν ικανοί να επιβιώσουν σε ένα φαινομενικά περιορισμένο περιβάλλον; 3) Αν έρχονταν σε επαφή με πολιτιστικές ομάδες εκτός Μάλτας, ποιος ήταν ο αντίκτυπος αυτών των επαφών στην πολιτισμική ταυτότητα της Μάλτας; 4) Προμηθεύονταν συγκεκριμένα ακατέργαστα πετρώματα για συγκεκριμένους σκοπούς; 5) Υπήρχε σύνδεση μεταξύ των ιδιοτήτων των πετρωμάτων (ποιότητα) με τη χρήση των λίθινων τεχνουργημάτων; Και πως οι Νεολιθικοί άνθρωποι της Μάλτας αντιλαμβάνονταν και αξιολογούσαν την «ποιότητα» του λίθου; Αυτή η τελευταία ερώτηση έχει περαιτέρω σχετικές επιπτώσεις: 6) Είναι η «chaîne opératoire» ίδια για όλους τους ακατέργαστους λίθους ή η ποιότητα και το είδος του πετρώματος επηρεάζουν σημαντικά τη διαδικασία; Αυτά τα ερωτήματα δεν είναι σίγουρο ότι θα απαντηθούν οριστικά σε αυτή τη διατριβή, αλλά έχουν σημαντική επιρροή στα αποτελέσματα του προγράμματος FRAGSUS, που χρηματοδοτείται από το Ευρωπαϊκό Ερευνητικό Συμβούλιο (ERC), και άλλων αρχαιολογικών προγραμμάτων που ασχολούνται με την πολιτισμική ανάπτυξη των νησιών της Μάλτας.Επιπρόσθετα στις παραπάνω θεματικές γραμμές διερεύνησης, η συγκεκριμένη διατριβή διερευνά σε ποιο βαθμό μια επιστημονική προσέγγιση στον εντοπισμό της προέλευσης των λίθινων τεχνουργημάτων μπορεί να παράσχει ισχυρά αποδεικτικά στοιχεία για το ποιες ήταν οι λίθινες πηγές εκμετάλλευσης. Οι παραδοσιακές αρχαιολογικές μεθοδολογίες σε αυτό το αντικείμενο (βασιζόμενες κυρίως σε μακροσκοπικές ποιοτικές αξιολογήσεις) είναι συχνά υποκειμενικές και αναξιόπιστες, ή παράγουν μη επαληθεύσιμα αποτελέσματα. Επομένως, μια πιο επιστημονική μεθοδολογία σχεδιασμένη για να μελετά πετρώματα στο πεδίο είναι μια αναγκαία προσθήκη σε αυτήν την διαδικασία καθώς και ο λόγος που επέλεξα τεχνικές εξειδικευμένες να μελετούν τις γεωλογικές και πετρολογικές ιδιότητες οι οποίες συνδέονται με το γεωλογικό σχηματισμό των πετρωμάτων αυτών. Η προσέγγιση αυτή αποτελείται από παραδοσιακές και νέες γεωλογικές τεχνικές οι οποίες περιλαμβάνουν: α) Μακροσκοπική μελέτη, β) Οπτική μικροσκοπία και Ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης (SEM), γ) Φασματοσκοπία Υπέρυθρου Μετασχηματισμού Fourier (FTIRS) d) Φθορισμός ακτινών Χ (XRF) και ε) Εξαγωγή με λέιζερ – Επαγωγικά συζευγμένου πλάσματος – Φασματομετρία μάζας (LA-ICP-MS). Όλες αυτές οι τεχνικές παρείχαν αποδεικτικά στοιχεία που συνέβαλλαν με μία εκτεταμένη εκδοχή της «chaîne opératoire» προσέγγισης, η οποία συνδέει τις πτυχές της ζωής (πηγή – επιλογή – παραγωγική διαδικασία – εργαλείο – χρήση – απόρριψη) των πυριτολιθικών τεχνουργημάτων που βρέθηκαν σε αρκετές και σημαντικές Νεολιθικές τοποθεσίες στα νησιά Μάλτα και Γκόζο (τα μεγαλύτερα νησιά του συμπλέγματος νησιών που αποτελούν την Μάλτα). Ονομαστικά αυτές οι τοποθεσίες είναι: Xagħra Circle, Ġgantija, Taċ-Ċawla, Santa Verna, Kordin και Skorba. Επομένως ένα σημαντικό αποτέλεσμα αυτής της διατριβής είναι να προτείνει μια συγκεκριμένη μεθοδολογία για την ανάλυση και τον εντοπισμό προέλευσης πυριτολιθικών τεχνουργημάτων για την ευρύτερη περιοχή της Μεσογείου, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί με αξιοπιστία σε μελλοντικά ερευνητικά αρχαιολογικά προγράμματα. Μέχρι σήμερα, η γεωλογική και αρχαιολογική βιβλιογραφία έχουν προτείνει μια σειρά από πιθανές εξειδικευμένες τεχνικές για τον εντοπισμό προέλευσης λίθινων συλλογών. Ωστόσο, δεν έχει ακόμα γίνει καμία μελέτη που να υποδεικνύει ποιος είναι ο πιο κατατοπιστικός και αξιόπιστος συνδυασμός κατάλληλων τεχνικών. Υπάρχει η πεποίθηση ότι οι τεχνικές που επιλέχθηκαν και χρησιμοποιήθηκαν στα νησιά της Μάλτας έχουν παράγει αξιόπιστα αποτελέσματα στην έρευνα για τον εντοπισμό προέλευσης των συλλογών πυριτολιθικών τεχνουργημάτων, καθώς κάθε τεχνική προσεγγίζει διαφορετικό, αλλά σχετικό με την προέλευση, ποιοτικό χαρακτηριστικό του πετρώματος αυτού. Συμπερασματικά, τα μακροσκοπικά, μικροσκοπικά και γεωχημικά χαρακτηριστικά των πηγών πυριτολίθων και των Νεολιθικών (“Περίοδο των Ναών”) τεχνουργημάτων προτείνουν ένα συνδυασμό προέλευσης από κυρίως τοπικές πηγές καθώς επίσης και ένα μικρό ποσοστό εισαγόμενου υλικού. Ειδικότερα τα ευρήματα δείχνουν ότι κάποια από τα υλικά εισαγόταν από την Σικελία ενώ ένα είδος πυριτολίθου προέρχεται από πηγή άλλης τοποθεσία εκτός Σικελίας (αγνώστου προελεύσεως προς το παρών). Επιπρόσθετα το είδος των εργαλείων/τεχνουργημάτων και η παραγωγική διαδικασία έχουν παράσχει ισχυρά αποδεικτικά στοιχεία για την ύπαρξη μιας ξεχωριστής τοπική χειροτεχνικής παράδοσης που εφαρμοζόταν στα νησιά της Μάλτας κατά την διάρκεια της Νεολιθικής εποχής. Αυτό επιβεβαιώνει περαιτέρω την αλληλεπίδραση με γειτονικές κοινωνίες και δίνει μια πιθανή ένδειξη πολιτισμικής επιρροής και ανταλλαγής. Τέλος αυτή η έρευνα παρουσίασε μια ευεργετική μεθοδολογία για ανάλυση λίθινων ευρημάτων για όλους τους αρχαιολόγους που μελετούν την προέλευση των λίθινων υλικών στην περιοχή της Μεσογείου αλλά και ευρύτερα

Small finds and lithics: reassessing the excavated artefacts and their sources in prehistoric Malta

This project has received funding from the European Research Council (ERC) under the European Union’s Seventh Framework Programme (FP7-2007-2013) (Grant agreement No. 323727)

The geology, soils and present-day environment of Gozo and Malta

This project has received funding from the European Research Council (ERC) under the European Union’s Seventh Framework Programme (FP7-2007-2013) (Grant agreement No. 323727)

Economy, environment and resources in prehistoric Malta

Reconstruction of the changing environmental context of the human settlement of the Maltese Islands has been a major focus of the FRAGSUS Project and readers are referred to the first publication in this series for the full details, against which the evidence presented here can be read (Volume 1, Chapters 2-5 & 11). It is important to note from the outset that much evidence confirms that certain aspects of the environment - particularly soil properties, levels of vegetation cover and surface water - changed considerably during prehistory and indeed subsequently (Fig. 9.1)

Economy, environment and resources in prehistoric Malta

This project has received funding from the European Research Council (ERC) under the European Union’s Seventh Framework Programme (FP7-2007-2013) (Grant agreement No. 323727)