Hidden paintings, forgotten histories: a micro-stratigraphic approach to study coated rock art

Is it possible to detect rock paintings coated by natural or anthropic concretions? In this work, a methodology to discover and characterize underlying paintings is proposed. This approach combines chemical studies by micro-Raman and SEM-EDS of micro-stratigraphic samples taken from the paintings and support rock. As a case of study, it is described the research performed in the archeological site of Oyola in the northwest of Argentina. Strong evidences of red, black, and white hidden paintings have been found. In addition, the method herein presented is thoroughly evaluated pointing out their possibilities and limitations as a tool for the understanding of the historical processes involving production and transformation of the rock art panels. To this end, the methodology was proofed to be a successful exploratory approach for painting detection, expanding its capabilities when complemented with non-invasive characterization techniques.Fil: Gheco, Lucas Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Catamarca. Universidad Nacional de Catamarca. Centro de Investigaciones y Transferencia de Catamarca; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; ArgentinaFil: Tascon, Marcos. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Gastaldi, Marcos Roman. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Antropología de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Filosofía y Humanidades. Instituto de Antropología de Córdoba; ArgentinaFil: Ahets Etcheberry, Eugenia Inés. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Filosofía y Letras; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Pereda, Soledad. Instituto Nacional de Tecnología Industrial; ArgentinaFil: Mastrangelo, Noemi Elisa. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Quesada, Marcos Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Catamarca. Universidad Nacional de Catamarca. Centro de Investigaciones y Transferencia de Catamarca; Argentina. Universidad Nacional de Catamarca. Escuela de Arqueología; ArgentinaFil: Marte, Fernando Daniel. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; Argentin

Smokes, fires and paintings: a methodology for linking histories in rock art

Cómo se relaciona el arte rupestre con las prácticas sociales existentes a su alrededor?, ¿cómo es la dinámica de estas relaciones a lo largo del tiempo? En este trabajo intentamos responder a estos interrogantes a través de la presentación de una metodología que vincula tres evidencias materiales presentes en algunos de los abrigos del sitio arqueológico de Oyola (Catamarca, Argentina): las pinturas rupestres, los restos de fogones hallados en la excavación del piso y las marcas de hollín detectadas sobre las paredes.How is rock art related to the social practices operating around it? How do those relationships play out over time? In this paper we attempt to respond to these questions by presenting a methodology that links three kinds of material evidence present in the shelters at the archaeological site of Oyola (Catamarca, Argentina): rock art paintings, hearth remains discovered on the floor, and soot marks detected on the walls.Fil: Gheco, Lucas Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Catamarca. Universidad Nacional de Catamarca. Centro de Investigaciones y Transferencia de Catamarca; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; ArgentinaFil: Gastaldi, Marcos Roman. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Antropología de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Filosofía y Humanidades. Instituto de Antropología de Córdoba; Argentina. Museo de Antropología; ArgentinaFil: Mastrangelo, Noemi Elisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; ArgentinaFil: Quesada, Marcos Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Catamarca. Universidad Nacional de Catamarca. Centro de Investigaciones y Transferencia de Catamarca; Argentina. Universidad Nacional de Catamarca. Escuela de Arqueología; ArgentinaFil: Marte, Fernando Daniel. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; ArgentinaFil: Tascon, Marcos. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental; Argentin

Color variation: Initial physico-chemical analyses of the rock art of La María, Santa Cruz province

Presentamos los primeros resultados de los análisis físico-químicos realizados sobre pinturas rupestres de la localidad arqueológica La María, provincia de Santa Cruz. Implementamos un estudio microestratigráfico, el cual constituye una vía novedosa para el estudio de los pigmentos en el arte rupestre de la Patagonia meridional. Dicho abordaje incluye el análisis por microscopía electrónica de barrido con análisis elemental por espectroscopia dispersiva de rayos X y microespectroscopia Raman. Así, caracterizamos en términos elementales y moleculares los principales conjuntos tonales registrados en la localidad (rojos, blancos, amarillos y negros). Los resultados indican que la composición de las pinturas es heterogénea aun al interior de cada conjunto cromático. Se destaca el uso como pigmento de distintos óxidos de hierro para las pinturas rojas y amarillas, el empleo de óxido de manganeso y carbón para el negro y de sulfato de calcio y probablemente caolinita para el blanco. Asimismo, en algunos casos se habría empleado el yeso como carga. Por último, se describen los alcances, límites y desafíos futuros de esta investigación.In this paper, the initial results of the physico-chemical analyses of the rock art of the La María archaeological locality, Santa Cruz province, are presented. A micro-stratigraphic approach, a novel methodology for the study of pigments in Southern Patagonia, was implimented. Samples were analyzed using scanning electron microscopy with energy-dispersive X-ray spectroscopy and micro-Raman spectroscopy. This methodology enabled the main colors found in the locality (red, white, yellow and black) to be characterized in elemental and molecular terms. Results show that the composition of the paintings is heterogeneous, even within each tone. These data highlight the use of different iron oxides as pigments for red and yellow paintings. Manganese oxide and charcoal were used for black and calcium sulfate -- and probably kaolinite -- for white. In addition, gypsum was used as a filler in some cases. Finally, the scope, limits and future challenges of this research are discussed.Fil: Frank, Ariel David. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. División Arqueología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; ArgentinaFil: Gheco, Lucas Ignacio. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Catamarca. Universidad Nacional de Catamarca. Centro de Investigaciones y Transferencia de Catamarca; ArgentinaFil: Halac, Emilia Beatriz. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Constituyentes); ArgentinaFil: Mastrangelo, Noemi Elisa. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Landino, Matías Roberto. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; ArgentinaFil: Paunero, Rafael. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. División Arqueología; ArgentinaFil: Marte, Fernando Daniel. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; Argentin

Color variation: Initial physico-chemical analyses of the rock art of La María, Santa Cruz province

Presentamos los primeros resultados de los análisis físico-químicos realizados sobre pinturas rupestres de la localidad arqueológica La María, provincia de Santa Cruz. Implementamos un estudio microestratigráfico, el cual constituye una vía novedosa para el estudio de los pigmentos en el arte rupestre de la Patagonia meridional. Dicho abordaje incluye el análisis por microscopía electrónica de barrido con análisis elemental por espectroscopia dispersiva de rayos X y microespectroscopia Raman. Así, caracterizamos en términos elementales y moleculares los principales conjuntos tonales registrados en la localidad (rojos, blancos, amarillos y negros). Los resultados indican que la composición de las pinturas es heterogénea aun al interior de cada conjunto cromático. Se destaca el uso como pigmento de distintos óxidos de hierro para las pinturas rojas y amarillas, el empleo de óxido de manganeso y carbón para el negro y de sulfato de calcio y probablemente caolinita para el blanco. Asimismo, en algunos casos se habría empleado el yeso como carga. Por último, se describen los alcances, límites y desafíos futuros de esta investigación.In this paper, the initial results of the physico-chemical analyses of the rock art of the La María archaeological locality, Santa Cruz province, are presented. A micro-stratigraphic approach, a novel methodology for the study of pigments in Southern Patagonia, was implimented. Samples were analyzed using scanning electron microscopy with energy-dispersive X-ray spectroscopy and micro-Raman spectroscopy. This methodology enabled the main colors found in the locality (red, white, yellow and black) to be characterized in elemental and molecular terms. Results show that the composition of the paintings is heterogeneous, even within each tone. These data highlight the use of different iron oxides as pigments for red and yellow paintings. Manganese oxide and charcoal were used for black and calcium sulfate -- and probably kaolinite -- for white. In addition, gypsum was used as a filler in some cases. Finally, the scope, limits and future challenges of this research are discussed.Fil: Frank, Ariel David. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. División Arqueología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; ArgentinaFil: Gheco, Lucas Ignacio. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Catamarca. Universidad Nacional de Catamarca. Centro de Investigaciones y Transferencia de Catamarca; ArgentinaFil: Halac, Emilia Beatriz. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Constituyentes); ArgentinaFil: Mastrangelo, Noemi Elisa. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Landino, Matías Roberto. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; ArgentinaFil: Paunero, Rafael. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. División Arqueología; ArgentinaFil: Marte, Fernando Daniel. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; Argentin

Novel implementation of the INFN-CHNet X-ray fluorescence scanner for the study of ancient photographs, archaeological pottery, and rock art

INFN-CHNet is the cultural heritage network of the Italian National Institute of Nuclear Physics (INFN) and is constituted by units from Italy and from outside Europe, one of them at Universidad Nacional de San Martín (UNSAM) in Buenos Aires, Argentina. As a result of the initiative carried out during 2015 by the Accademia dei Lincei for the year of the Italian culture in Latin America, an INFN-CHNet laboratory was set at CEPyA-UNSAM with the collaboration of INFN and the Restoration Workshop Centro Tarea. Noteworthy, this laboratory is conceived as a multidisciplinary research facility with complementary skills, both scientific and humanistic. In this context, the first instrument jointly set up, optimised, and applied to Cultural Heritage was an X-ray fluorescence scanner. In this manuscript, we describe the instrument and its main features together with a set of representative yet novel applications in the field of cultural heritage, namely, the experimental study of hidden rock art through laboratory replicas that imitates the problems found in the archaeological sites (hematite drawings hidden below carbon deposition); the study and chemical characterisation of archaeological decorated pottery; and finally, the application of the XRF scanner to ancient photography, for quick and accurate identification of materials and techniques employed. Beyond these specific results, the primary output of this initiative has been the conception of a future network of scientific laboratories in South America, coordinated by CEPyA at UNSAM.Fil: Taccetti, F.. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; ItaliaFil: Castelli, L.. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; ItaliaFil: Czelusniak, C.. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; ItaliaFil: Giambi, F.. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; Italia. Università degli Studi di Firenze; ItaliaFil: Manetti, M.. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; ItaliaFil: Massi, M.. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; ItaliaFil: Mazzinghi, A.. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; Italia. Università degli Studi di Firenze; ItaliaFil: Ruberto, C.. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; Italia. Università degli Studi di Firenze; ItaliaFil: Arneodo, F.. New York University Abu Dhabi; Emiratos Arabes UnidosFil: Torres, R.. Università degli Studi di Firenze; Italia. New York University Abu Dhabi; Emiratos Arabes UnidosFil: Castellá, María Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; ArgentinaFil: Gheco, Lucas Ignacio. Universidad Nacional de San Martín; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Catamarca. Universidad Nacional de Catamarca. Centro de Investigaciones y Transferencia de Catamarca; ArgentinaFil: Mastrangelo, Noemi Elisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto de Investigacion E Ingenieria Ambiental (ehys-unsam) ; Escuela de Hábitat y Sostenibilidad ; Universidad Nacional de San Martin;Fil: Gallegos, D.. Universidad Nacional de San Martín; ArgentinaFil: Morales, A.. Universidad Nacional de San Martín; ArgentinaFil: Tascon, Marcos. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental; ArgentinaFil: Marte, F.. Universidad Nacional de San Martín; ArgentinaFil: Giuntini, L.. Università degli Studi di Firenze; Italia. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; Itali

A multipurpose X-ray fluorescence scanner developed for in situ analysis

Abstract: Over the time, instrument transportability has become more and more important, especially in Cultural Heritage, as often artworks cannot be moved from their site, either because of the size or due to problems with permission issues, or simply because moving them to a laboratory is physically impossible, as e.g. in the case of mural paintings. For this reason, the INFN-CHNet, the network for Cultural Heritage studies of the Italian National Institute of Nuclear Physics (INFN), has developed an XRF scanner for in situ analyses. The instrument is the result of a wide collaboration, where different units of the network have been developing the diverse parts, then merged in a single system. The XRF scanner has been designed to be a four-season and green instrument. The control/acquisition/analysis software has been fully developed by our group, using only open-source software. Other strong points of the system are easiness of use, high portability, good performances and ultra-low radiation dispersion, which allows us to use even when the public can be present. It can run both with mains or on batteries, in the latter case with a maximum runtime longer than 10 h. It has a very low cost, when compared to commercial systems with equivalent performances, and easily replaceable components, which makes it accessible for a much wider portion of the interested community. The system has been thought and designed as an open system, suitable for further development/improvements, that can result interesting for non-conventional XRF analysis. The CHNet XRF scanner has proved to be really very well suited for applications in the Cultural Heritage field, as testified by the many recent applications. This paper describes the present version of our instrument and reports on the tests performed to characterise its main features.Fil: Taccetti, F.. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; ItaliaFil: Castelli, L.. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; ItaliaFil: Czelusniak, C.. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; ItaliaFil: Gelli, N.. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; ItaliaFil: Mazzinghi, A.. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; ItaliaFil: Palla, L.. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; ItaliaFil: Ruberto, C.. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; ItaliaFil: Censori, C.. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; ItaliaFil: Lo Giudice, A.. Università di Torino; Italia. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; ItaliaFil: Re, A.. Università di Torino; Italia. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; ItaliaFil: Zafiropulos, D.. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; ItaliaFil: Arneodo, F.. New York University Abu Dhab; Emiratos Arabes UnidosFil: Conicella, V.. New York University Abu Dhab; Emiratos Arabes UnidosFil: Di Giovanni, A.. New York University Abu Dhab; Emiratos Arabes UnidosFil: Torres, R.. New York University Abu Dhab; Emiratos Arabes UnidosFil: Castella, F.. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; ArgentinaFil: Mastrangelo, Noemi Elisa. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Gallegos, D.. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; ArgentinaFil: Tascon, Marcos. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental; ArgentinaFil: Marte, F.. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; ArgentinaFil: Giuntini, L.. Università degli Studi di Firenze; Itali

Rock art at a microscopic scale: Advances on archaeometric and experimental study of application techniques of La Maria’s rock paintings (Province of Santa Cruz)

El estudio material del arte rupestre permite indagar en distintos aspectos vinculados con su producción, como el conocimiento de las técnicas pictóricas, que impactan en su interpretación y su conservación. En este trabajo, las formas o técnicas de aplicación involucradas en la producción del arte rupestre pintado de La María, provincia de Santa Cruz, fueron analizadas desde un punto de vista micro-estratigráfco y experimental. Un corpus de 30 micro-muestras provenientes de motivos pintados, cuyo relevamiento macroscópico exhibió distintas técnicas de aplicación, fue comparado con un corpus experimental de 8 muestras, confeccionado mediante las técnicas inferidas en los sitios. Para realizar este trabajo, se consideró un conjunto amplio de variables cualitativas y cuantitativas microscópicas. Los resultados sugieren que existen diferencias morfológicas micro-estratigráfcas que podrían asociarse a las distintas técnicas de aplicación, principalmente vinculadas a la forma del borde superior y al espesor de la capa pictórica. Este trabajo resalta la importancia del análisis arqueométrico del arte rupestre como vía de acceso a dichos procesos e invita a refexionar sobre las potencialidades y limitaciones de la metodología complementaria de estudios micro-estratigráfcos y experimentales, para la comprensión de los procesos de producción del arte rupestre.The study of rock art’s materials allows us to know various aspects related to its production, such as the understanding of pictorial techniques, which may influence on its conservation and interpretation. In the current work, the production techniques of rock paintings from La María (Province of Santa Cruz) were analysed with a micro-stratigraphic and experimental point of view. 30 rock painting micro-samples were taken from motifs with macroscopical differences regarding their technique and were compared to a group of 8 experimental micro-samples (which were made according to archaeologically inferred techniques). To achieve this goal, a wide set of quantitative and qualitative variables was considered. Results suggest the existence of morphological differences at a microscopic scale between samples from paintings produced with different application techniques, mainly associated with the shape of the pictorial layer’s superior edge and thickness. This work highlights the importance of archaeometric study of rock art for studying its production processes. In addition, it is an invitation to think about microstratigraphic methodology, its capacities and limitations when approaching rock art painting techniques.Fil: Landino, Matías Roberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; ArgentinaFil: Gheco, Lucas Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; Argentina. Universidad Nacional de Catamarca; ArgentinaFil: Mastrangelo, Noemi Elisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; ArgentinaFil: Frank, Ariel David. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo; ArgentinaFil: Marte, Fernando Daniel. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; Argentin

About fires and paintings: Three stratigraphic insights on the history of a cave with prehispanic rock art

How to connect rock art with the social practices developed around it along time? Trying to answer this question, in this paper we propose a method to link three different approaches that share the same stratigraphic principle: the excavation of the cave's floor sediments, the confection of a Harris' matrix of the painting process of one of the panels with rock art; and the study and further chemical analysis (SEM-EDS and Raman) of micro samples taken from the figures painted and the rock underlying. The potential of every single approach is multiplied by the interconnection given by the discovery of small layers of carbonization in the cave's walls as a result of several combustion events (hearths) done inside the cave. It must be highlighted, that this crucial information was obtained by using a novel methodology previously developed by the group of authors (Tascon et al., 2016). It allowed us to identify and chemically characterize superficial as well as underlying soot layers. Besides, the combination of this piece of information with other archeological evidences was vital to obtain a holistic view of the historical process developed at the caves of Oyola's archeological site, in the Argentinean northwest. Despite this is a case of study, the potentialities of this methodology can be spread out into other shelters with similar characteristics.Fil: Gheco, Lucas Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Catamarca. Universidad Nacional de Catamarca. Centro de Investigaciones y Transferencia de Catamarca; ArgentinaFil: Gastaldi, Marcos Roman. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Antropología de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Filosofía y Humanidades. Instituto de Antropología de Córdoba; ArgentinaFil: Marte, Fernando Daniel. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; ArgentinaFil: Quesada, Marcos Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Catamarca. Universidad Nacional de Catamarca. Centro de Investigaciones y Transferencia de Catamarca; ArgentinaFil: Tascon, Marcos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; ArgentinaFil: Mastrangelo, Noemi Elisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; Argentin

Micro-spectroscopic analysis of pigments and carbonization layers on prehispanic rock art at the Oyola's caves, Argentina, using a stratigraphic approach

Samples of prehispanic rock art from Oyola's archaeological site, near the city of Catamarca, Argentina have been analyzed using micro-Raman spectroscopy, SEM-EDS and BSD, and optical microscopy. These samples are representative of diverse figures and non-painted surface of one of the caves at the site: Oyola 7. The pigments employed in the rock art were fully characterized. The red colors are confirmed to be red ochre (hematite) and clay. White areas of the painting have been identified as gypsum whereas black pigment is attributed to graphite. In addition, it was demonstrated that all the samples analyzed, including underlying strata, contain large amounts of calcium oxalate as the mineral whewellite. Because of the distribution along the sample, it was conclude that the presence of this compound is due to biodeterioration produced by microorganisms, fungi, algae or lichens. Moreover, a methodology to differentiate black painting layers from carbon deposition layers from bonfires and to characterize them is presented. These results have a great impact in both chemical and archaeological sciences because allow an interdisciplinary approach bringing relevant information about relative and absolute dating. Finally, the information collected with this methodology establish a sound basis to develop complementary studies between the wall and painting stratigraphies with archaeological excavations resulting in a new and fundamental tool henceforth.Fil: Tascon, Marcos. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Mastrangelo, Noemi Elisa. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; ArgentinaFil: Gheco, Lucas Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Catamarca. Universidad Nacional de Catamarca. Centro de Investigaciones y Transferencia de Catamarca; ArgentinaFil: Gastaldi, Marcos Roman. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Antropología de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Filosofía y Humanidades. Instituto de Antropología de Córdoba; ArgentinaFil: Quesada, Marcos Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Catamarca. Universidad Nacional de Catamarca. Centro de Investigaciones y Transferencia de Catamarca; ArgentinaFil: Marte, Fernando Daniel. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Raman and FT-IR spectroscopy of prefiring paintings and slips in pre-Hispanic South American pottery—the case of Diaguita Inca pottery: an initial glazing-painting process? (Tinogasta, Catamarca, Argentina)

Diaguita Inca pottery is present in some Inca archaeological sites at Northwestern Argentine region. It is an imported pottery coming from Chile, and it belongs to the last phase (phase III) of Diaguita culture (Ampuero 1986). This last phase corresponds to Inca rule period, immediately prior to Spanish arrival to America (ca. fifteenth to seventeenth century) (Cornely 1962). Diaguita pottery is profusely decorated, presenting a marked polychromy. Red, white, black and brown prefiring colours were used by ancient potters to paint different motifs and patterns (Cornely 1962). Red and black colours are usually over a regularly well-formed white slip. Ceramic iconography, visual art and decorative patterns during the Diaguita Inca phase in this pottery have been extensively studied by González Carvajal (2013). Typical vessel forms during Diaguita Inca (phase III) are bowls, arybalous, duck plates, shallow plates and urns (Cornely 1962; González Carvajal 2013). Several samples of Diaguita Inca pottery were selected for this research (Online Resource 1, Figs. S1 and S2). Samples have been extensively mineralogically, chemically and technologically studied elsewhere (De La Fuente et al. 2015; Vera et al. 2019). Online Resource 2 (Table S1) gives the main characteristics for this pottery. Microstratigraphic and surface paintings samples of Diaguita Inca (ca. 1480–1600 CE) archaeological pottery found in Tambo Costa de Reyes N° 5, an Inca site geographically located at southern Abaucán Valley (Department of Tinogasta, Province of Catamarca, Argentina) (Online Resource 1, Figs. S3 and S4) (Vera et al. 2019), were studied by optical and petrography microscopy, and the identified strata were analysed by micro-Raman spectroscopy, micro-FT-IR and scanning electron microscopy with elemental analysis by energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDS).Fil: de la Fuente, Guillermo Adrian. Universidad Nacional de Catamarca; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Catamarca. Universidad Nacional de Catamarca. Centro de Investigaciones y Transferencia de Catamarca; ArgentinaFil: Marte, Fernando Daniel. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; ArgentinaFil: Mastrangelo, Noemi Elisa. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Martínez Carricondo, Marina. Universidad Nacional de Catamarca; ArgentinaFil: Rozas, Guillermo. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; ArgentinaFil: Vera, Sergio David. Universidad Nacional de Catamarca; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Catamarca. Universidad Nacional de Catamarca. Centro de Investigaciones y Transferencia de Catamarca; ArgentinaFil: Nazar, Carlos Domingo. Universidad Nacional de Catamarca. Escuela de Arqueología; ArgentinaFil: Tascon, Marcos. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental; Argentin