JBCS

INTRODUÇÃO

O Sítio Arqueológico Ininga (5.0427527965627155 S, -42.78333961087598 O) (Figura 1) foi cadastrado no ano de 2016 no Instituto do Patrimônio Histórico e Artístico Nacional (IPHAN), apresentando área total de 30.000 m² e está localizado nas imediações do Centro de Ciências Agrárias (CCA), no campus Ministro Petrônio Portella da Universidade Federal do Piauí (UFPI) na cidade de Teresina, PI, Brasil.¹

 

 

Trata-se de uma área de pesquisa a céu aberto, onde as primeiras sondagens ocorreram entre 2018 e 2020, sendo encontrados vestígios arqueológicos (fragmentos cerâmicos na maioria) produzidos por falantes de língua da família Tupi-guarani que remontam ao período pré-colonial, o que demonstra que nesta área foi local de habitação de povos indígenas que atualmente não mais se encontram na região.²

No entanto, para determinar e validar estas informações, carece-se realizar um estudo multidisciplinar dos vestígios arqueológicos encontrados, dentre elas as análises arqueométricas.³

As pesquisas arqueométricas contribuem para caracterizar compostos orgânicos e inorgânicos, além de estudar as estruturas químicas e os métodos de fabricação de cerâmicas, utensílios e pinturas.⁴

Segundo Rice,⁵ a cerâmica é um material composto por argila, que sofreu o processo de queima a baixas temperaturas, não sofrendo com o processo de vitrificação e pode ser considerado como relativamente poroso, servindo para a confecção de recipientes e outros objetos. A matéria-prima base para as argilas é o silicato de alumínio (Al₂O₃SiO₂), que pode apresentar diversos graus de hidratação, matéria orgânica e elementos metálicos.⁶ As argilas mais comumente encontradas são caulinita, montmorinonita e ilita.^5,7

Para compreender a respeito de cerâmicas com valor arqueológico, além de sua composição, os estudos químicos podem ajudar a determinar a origem da matéria-prima ou similaridade entre o conjunto de peças estudadas, o que serve como base de estudo para o método de produção destes objetos.⁸ Negligenciar estes métodos produtivos tornam o estudo superficial, já que devido a necessidade de unir vários materiais, geralmente cerâmicas são formadas por uma grande variedade de matérias-primas condensadas.⁹ Além disso, as transformações ocorridas durante o processo de queima, permitem ao ceramista desenvolver um produto final diferenciado e que tem a identidade clara do grupo social em que está inserido. Estas informações obtidas por meio das diversas técnicas, servem para ratificar dados adquiridos através da análise sensorial dos fragmentos cerâmicos.⁷

A química e suas diversas subdivisões têm papel fundamental no estudo de cerâmicas arqueológicas, identificando a escolha de materiais que foram utilizados na confecção da peça e o método de processamento escolhido para a elaboração das peças.¹⁰ Além disso, serve para identificar a cadeia produtiva, o uso de cada utensílio e mesmo a proximidade cultural ou intercâmbio de peças com outros grupos sociais que habitaram na mesma região em que o sítio arqueológico está. Tudo isso é possível pela análise das estruturas físicas e composição química dos artefatos.^11,12

Os estudos arqueométricos em cerâmicas tem evoluído no Brasil com a aplicação de métodos físico-químicos, como microscopia eletrônica de varredura associada a espectroscopia de raios-X por dispersão de energia (MEV-EDS), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-EM), que permitem compreender a argila utilizada, a caracterização da cerâmica produzida e até mesmo o uso, pela presença de lipídios que ficaram retidos na face interna do vestígio arqueológico após o manuseio por comunidades do passado.^13,14

Devido ao fato de o Sítio Ininga estar na fase de estudos preliminares, muitas informações são desconhecidas e necessitam de mais estudos, como a datação das peças ou mesmo a caracterização dos fragmentos cerâmicos lá encontrados. Deste modo o presente estudo objetiva através de técnicas analíticas, como microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectrometria de fluorescência de raios-X portátil (FRX), difração de raios-X (DRX) e FTIR, determinar a similaridade entre as composições das peças e seu método de fabricação, o que indicaria que podem ter sido produzidas pelo mesmo povo e no mesmo período histórico, ou ao menos com o mesmo ponto de extração de matéria-prima.

 

PARTE EXPERIMENTAL

Prospecção arqueológica

A metodologia de pesquisa arqueológica aplicada contemplou, até o momento, a realização de coleta superficial (CS), a abertura de poços-teste (PT) e sondagem (S). PT e S foram realizadas de modo a contemplar estatisticamente toda a área de dispersão de vestígios no sítio verificada pela coleta de superfície.

Antes da abertura das unidades de escavação (EU) fez-se a limpeza da superfície executando a CS. Os artefatos encontrados foram devidamente ensacados e etiquetados.

O PT-01 foi aberto com medidas de 1 × 1 m e escavado em níveis artificiais de 10 cm com base na declividade do solo, sendo que apenas após todo o substrato da camada anterior ter sido peneirado e os artefatos ensacados, limpos e etiquetados separadamente, pôde-se passar para o nível abaixo. A profundidade do poço teste foi determinada ao atingir o embasamento rochoso ou matriz alterada mais estruturada.

Já as S foram abertas com medida de 0,5 × 0,5 m, obedecendo os níveis artificiais de 10 cm. As sondagens foram fechadas após 2 níveis sem detecção de artefatos.

Tratamento dos fragmentos cerâmicos

Os fragmentos cerâmicos encontrados tanto no PT-01, como nas S e por CS, antes de serem retirados do local, foram descritos, assim como foram feitos desenhos do perfil sedimentar onde estava anteriormente cada artefato. Em seguida, os materiais foram colocados em sacos plásticos devidamente etiquetados. As peças foram armazenadas em caixas apropriadas e transportadas para o Laboratório de Arqueologia e Estudos de Tecnologias (LATEC) da Universidade Federal do Piauí (UFPI).

No laboratório, as peças foram selecionadas e limpas a seco com escova macia para retirar os sedimentos aderidos a sua superfície. Em seguida, sete amostras foram escolhidas para realização das análises químicas a seguir descritas.

Os fragmentos seguiram uma sequência de análises. Primeiramente foram realizados os estudos não destrutivos e posteriormente todas as sete cerâmicas selecionadas foram maceradas separadamente em almofariz e pistilo até tornarem-se pó e esse material foi utilizado para análises que necessitam que o analito tenha maior superfície de contato, ou seja, forma de pó.

O critério de escolha dos fragmentos cerâmicos do estudo foi aqueles que tinham características distintas quanto a estilística visual ou localização no sítio arqueológico, para que os resultados tivessem uma representatividade mais ampla.

Caracterização morfológica e química

Microscopia óptica

Ainda de posse dos fragmentos intactos, procedeu-se a análise de microscopia óptica utilizando-se da lente ocular do microscópio USB (do inglês, universal serial bus) portátil modelo ProScope HR CSI, utilizando ampliação de 50 vezes. Este estudo tem a finalidade de verificar detalhes de pontos internos, externos e núcleo (pasta de formação), atentando-se aos aspectos referentes à constituição material e plastificantes (com a função de conferir maior resistência às cerâmicas). Pode-se também verificar o estado de conservação da amostra.

Espectrometria de fluorescência de raios-X portátil (pFRX)

Foi realizada análise de pFRX dos sete fragmentos cerâmicos a fim de conhecer a constituição química elementar de cada um deles. A análise por pFRX é uma técnica não destrutiva, com características qualitativas e quantitativas de caráter multielementar e simultânea. Funciona por meio da medição de sinais de energia emitidos por cada elemento quando expostos aos raios-X.^15,16

A presente análise foi realizada em um espectrômetro da Thermo Fisher Scientific, modelo Niton XL3t ultra portátil, equipado com tubo de raios-X com um anodo de prata e um detector de deriva de silício (SDD). As condições instrumentais utilizadas durante as medições foram: voltagem de 50 kV, corrente de 200 µA, 2 W de potência e tempo de irradiação de 60 s. O analisador foi configurado para o modo de calibração denominado de Minérios Cu/Zn.

As medidas foram efetuadas diretamente sobre a amostra na região externa da mesma e em diferentes pontos para garantir mais representatividade das análises. Os espectros obtidos referem-se as médias de várias medidas para uma única amostra.

Espectroscopia na região do infravermelho (FTIR)

Os espectros de absorção na região de infravermelho das amostras sob estudo foram obtidos utilizando um espectrômetro Thermo Scientific Nicolet iS10. As medidas foram realizadas no modo transmissão utilizando pastilhas de KBr. Foram analisadas as intensidades de absorção e suas respectivas ligações entre os números de onda de 4000 a 450 cm^-1.

Microscopia eletrônica de varredura (MEV)

As micrografias foram realizadas no microscópio eletrônico de varredura com canhão a emissão por campo, marca FEI, modelo Quanta FEG 250, com tensão de aceleração de 1 a 30 kV, equipado com EDS, marca Bruker, modelo Quantax EDS, detector XFlash 5010, pertencente ao Laboratório Interdisciplinar de Materiais Avançados (LIMAV) da UFPI. Para a realização das micrografias, as amostras foram fixadas em substrato de alumínio (stub) utilizando fita adesiva dupla face de carbono e metalizadas com ouro por sputtering utilizando a metalizadora da marca Quorum, modelo Q150R ES.

As micrografias MEV foram feitas em dois detectores (SE secundários e BE retroespalhados). A escolha da imagem referente ao detector se deu para aquela que mais se adequa a observação microscópica sobre a cerâmica.

De posse das micrografias, foi realizada a medida de área de macroporos com o uso do software livre ImageJ¹⁷ para verificar se os dados entre as amostras eram estatisticamente similares.

Difração de raios-X (DRX)

As amostras cerâmicas foram caracterizadas por DRX, em um equipamento Labx-XRD 600, da Shimadzu (LIMAV/UFPI), com radiação Cu Kα (λ = 1,5406 Å) com 2θ no intervalo entre 5 a 75º, com taxa de varredura de 2º min^-1 e tempo total de exposição de 40 min.

 

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Para o presente estudo foram selecionadas sete amostras. Quantidade essa que permitiria obtenção de dados significativos nas análises realizadas e que não feriria de sobremaneira o princípio de conservação arqueológica, visto que alguns métodos a serem empregados são destrutivos. Assim sendo, os fragmentos íntegros foram utilizados para as análises de microscopia óptica e pFRX, após isso, cada artefato foi macerado para dar continuidade as demais análises neste estudo (MEV, FTIR e DRX), sendo que o pó obtido será utilizado como base para pesquisas a serem publicadas posteriormente.

Inicialmente foram realizadas análises das cerâmicas por diversos métodos analíticos visando compreender sua composição e métodos de fabrico e os resultados se encontram neste artigo.

A Tabela 1 apresenta os dados dos fragmentos cerâmicos sobre tipo de unidade de escavação (UE), descrição macroscópica e/ou local de coleta, bem como a massa das amostras analisadas.

 

 

As sete amostras sob estudo foram fotografadas (Figura 2) para que uma visão macroscópica permitisse que fossem tiradas as primeiras conclusões sob aspectos de fabricação.

 

 

É possível notar que os fragmentos são pequenos e por suas características visuais e a localização onde foram encontrados, pode-se inferir que não são pedaços da mesma peça, o que é muito valioso para o presente estudo, visto que será possível conhecer e comparar artefatos de idades, funções e possível fabricação distintas.

Conforme se observa na Figura 2, no núcleo da amostra 2 fica evidente uma coloração escurecida, o que significa que é uma peça que passou por um processo de queima alta, ou seja, sua confecção ocorreu a elevadas temperaturas.¹⁸ As amostras 3 e 4 importantes por serem de formas que se conhece o uso como vasilhas de servir alimentos, e sua denominação hêmicas, ou seja, como os grupos falantes dessas línguas a denominam, sendo um fragmento de nhaepiggoaya e um fragmento de nhaen.^19,20 Apesar de não ser uma característica visível, as amostras 4 e 6 estavam localizadas em zonas mais profundas e dificilmente sofreram contato com o homem moderno e assim, devem carregar o maior número de dados concretos em relação às outras, que podem ter sido revolvidas no solo pela ação das práticas agrícolas da região.

Sobre a questão da localização das amostras durante o processo de prospecção arqueológica, pode-se notar, de acordo com os dados da Tabela 2, que foram selecionadas amostras de todas as UE propostas, sendo quatro provenientes de CS, duas encontradas no PT-01 e uma amostra da escavação tipo S. Sendo que logicamente as amostras de CS estão no nível do solo e são aquelas mais sujeitas ao contato humano, animal e vegetal moderno, além de intempéries. A amostra 7 por estar em uma localização próxima à superfície (0 a 10 cm de profundidade) não permite garantir sua localização real, visto que a ação humana de trabalho agrícola na região pode ter mudado sua posição em relação ao solo, tanto por poder estar originalmente em camadas mais profundas ou até mesmo na superfície.

 

 

Para se compreender melhor, a Figura 3 apresenta o perfil estratigráfico do PT-01, permitindo desta forma conhecer o tipo de solo e até mesmo a atividade humana moderna na região, já que o sítio arqueológico se encontra em uma área da UFPI que até poucos anos atrás, era utilizada para plantações e tinha o solo revolvido, podendo assim mudar a localização de fragmentos que se encontravam nos níveis mais superficiais.

 

 

Diante do observado na Figura 3 tem-se que todas as cerâmicas localizadas nos níveis superiores (até 30 cm), como também as presentes em CS e S-01, podem ter sido localizadas em níveis diferentes e por isso, devido a intensa atividade de agricultura no local, ter mudado sua localização no solo. Assim, mesmo uma cerâmica que tinha originalmente um enterramento mais antigo pode atualmente se encontrar em um nível mais superficial, devido à ação do arado. Além disso, a prática agrícola pode ter fragmentado as peças em pedaços menores o que impede a realização de alguns estudos importantes como a datação das peças por termoluminescência (TL), visto que foram submetidas ao contato com luz solar em época distinta do enterramento.

Mesmo com o minucioso trabalho de tratamento das peças cerâmicas catalogadas, não é possível afirmar com certeza que não houve contato dos fragmentos de CS com população humana distinta da original em tempos posteriores, visto que a região onde o sítio arqueológico se encontra sempre teve acesso de pessoas, tanto que residiram na região e trabalhavam na agricultura quanto posteriormente com a criação da UFPI e uso da região para trabalhos de testes de cultivares.² No entanto, como as amostras 4 e 6 estavam localizadas em níveis profundos, os resultados destas servem como base e comparativo para os resultados obtidos nas amostras que se encontram em níveis superficiais.

Após as análises macroscópicas com a finalidade de conhecer o objeto de estudo, partiu-se para a realização do estudo morfo-químico-mineralógico

Microscopia óptica

Os estudos de microscopia ótica foram feitos com o uso de microscópio portátil com uma ampliação de 50×. Diante disso, cada uma das amostras apresentou um conjunto de imagens a serem estudas. A Figura 4 apresenta as micrografias da amostra 1.

 

 

Verificando as imagens das faces interna, externa e do núcleo cerâmico presentes na Figura 4, nota-se que a amostra apresenta antiplástico mineral demonstrado por incrustações na massa cerâmica em todas as regiões analisadas. Estes antiplásticos representam espécies inorgânicas, como mica e quartzo e tem a função de evitar que o material se torne quebradiço.²¹ Isso se repete nas Figuras 5 a 10, sugerindo que todas as amostras possuem características similares de fabrico, o que demonstra que podem ter sido confeccionadas pelo mesmo povo e extraídas do mesmo local.²²

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Outra característica comum a todas as amostras analisadas é que diante das micrografias, verificou-se que são superfícies compactas, sem cavidades ou fraturas visíveis, o que demonstra tanto que se tratava de um povo que tinha perícia na manufatura de utensílios cerâmicos, quanto a ausência de grandes cavidades no interior da peça, geralmente provocados durante a queima pela saída de água ou calcinação de matéria orgânica.²¹ Um diferencial da amostra 1 é a presença de engobo branco e pintura vermelha na face externa.

A Figura 5 apresenta as microfotografias da amostra 2, que além das características comuns já descritas, tem a presença de chamote como antiplástico. E esse fato ajuda na identificação da população que habitava a região já que o uso de cacos de cerâmicas quebradas é um conhecido método empregado por povos do tronco linguístico Tupi.²³

Na face interna (Figuras 5a, 5b e 5c) verifica-se que a superfície apresenta um engobo branco. E no núcleo cerâmico (Figuras 5g, 5h e 5i) apresenta núcleo escuro, que como não é visível nas faces internas e externas, representa matéria orgânica não queimada.

A Figura 6 traz à luz as características da amostra 3, que foi reconhecida em laboratório como um fragmento de uma nhaepiggoaya. Todas as faces estudadas apresentaram as características comuns às demais, que sejam: antiplástico mineral, superfície compacta e superfície alisada.

As microfotografias da amostra 4 são apresentadas na Figura 7. Com as faces interna e externa similares a já encontradas nas amostras anteriores, no entanto quando se trata do estudo do núcleo cerâmico (Figuras 7g, 7h e 7i) verifica-se a presença do antiplástico mineral, sem a presença de núcleo escuro, significando que toda a matéria orgânica foi calcinada no processo de fabricação. O diferencial vem da presença de poros, o que diferencia das superfícies compactas anteriormente visualizadas, significando que houve expressiva perda de material (matéria orgânica e/ou água) na queima, deixando assim grande quantidade de cavidades vazias, tornando a peça mais quebradiça, o que pode ser visto por se tratar nas micrografias da face mais heterogênea de todas as peças descritas, com rachaduras e áreas bem distintas, que podem ter sido geradas durante o manuseio pelos povos antigos ou mesmo durante a quebra e enterramento da mesma.²⁴

Continuando os estudos pela amostra 5, retratada em todos os seus perfis na Figura 8. Além das características comuns já descritas, verifica-se que o núcleo cerâmico apresenta escurecimento não presente nas faces interna e externa, o que significa queima incompleta da matéria orgânica como já verificado na amostra 1.

A Figura 9 demonstra as faces interna, externa e núcleo do fragmento cerâmico contido na amostra 6. E neste caso esta presenta apenas as características gerais do sítio e discutidas nas outras amostras.

Por fim, a Figura 10 representa a amostra 7, que também apresenta antiplástico mineral, no entanto também de cacos cerâmicos para reduzir os espaços e assim fragilidades da peça cerâmica. No caso em questão, a presença do chamote foi verificada tanto na face interna, quanto externa e núcleo cerâmico. Isso contribui para deixar a superfície bastante compacta.²⁵

No caso da face interna (Figuras 10a, 10b e 10c), tem-se a presença de engobo branco. A face externa (Figuras 10d, 10e e 10f) por sua vez é alisada. Já o núcleo (Figuras 10g, 10h e 10i) possui escurecimento característico de matéria orgânica residual que não passou pelo processo de queima total.

A seguir, apresenta-se a Tabela 2 com as características identificadas no estudo de microscopia óptica.

Apesar de haver algumas diferenças, as características são complementares e servem para se ter indícios de que o método de fabrico das peças foi similar, demonstrando assim que são contemporâneas e produzidas pelo mesmo grupamento humano.

A presença de chamote, engobo branco e as pigmentações, além das formas êmicas identificadas em laboratório, servem como mais uma prova de que se trata de um conjunto de vestígios deixados por um grupamento nativo americano do tronco linguístico Tupi.

Microscopia eletrônica de varredura (MEV)

A análise por MEV serve como complementação dos dados obtidos por microscopia óptica. Visto que as micrografias ópticas tinham aumento de apenas 50× se comparado com a ampliação do MEV que no presente trabalho foi de 100.000× e com esta melhor visualização é possível obter mais dados sobre a composição, método de fabricação e características gerais dos artefatos cerâmicos. Na Figura 11 apresenta-se as micrografias referentes a todas as sete amostras estudadas com ampliação de 100.000×.

 

 

O estudo das imagens fornecidas por MEV serve para demonstrar as diferenças químicas e estruturais da pasta cerâmica.

Analisando as micrografias presentes na Figuras 11, observa-se apenas a presença de massa cerâmica contendo regiões compactadas e outras zonas de vazios provenientes da perda de água e de matéria orgânica durante a queima da cerâmica.²⁶ Essas observações são demasiadamente importantes por ratificar que as cerâmicas foram basicamente formadas por argila moldada e posteriormente queimada e que para gerar estabilidade, é adicionado como antiplástico, cacos de cerâmicas já queimadas anteriormente e que por já terem passado pelo processo de queima, ajudam a reduzir os vazios e tornar as peças menos quebradiças.

Uma característica bem evidente, principalmente por serem micrografias de maior ampliação (100.000×) é que as amostras são formadas por materiais de baixa porosidade e aparentemente semelhantes entre si, sendo que em nenhuma micrografia observou-se a presença de espículas, conchas ou cascas de árvores queimadas. Este fato serve para mostrar que os principais antiplásticos conhecidos, como cauixi, conchas e caraipé não são muito presentes e pela homogeneidade das amostras acredita-se no uso de pedaços de cerâmicas anteriormente feitas (chamote) para ser utilizadas como antiplásticos.²¹

Assim, pode-se inferir que há uma certa homogeneidade no modo de fabricação e na matéria prima utilizada. Sendo que aparentemente não foi utilizado nenhum tempero diferente dos pedaços de cerâmica já discutidos.²⁷

Deste modo, pode-se ratificar o que foi observado na microscopia óptica de que se trata de um material bem compacto, logo porque mesmo com uma ampliação de 100.000×, observa-se a presença de espaços muito pequenos que dão maior estabilidade à peça e que a olho nu, seriam imperceptíveis.²⁸

Complementarmente, foram realizadas medidas dos macroporos das amostras para verificar se haveria similaridade entre as áreas dos mesmos. Desta forma foram medidos 3 macroporos aleatórios de cada amostra com o auxílio do software ImageJ¹⁷ e elaborada a Tabela 3.

 

 

Com o estudo dos dados da Tabela 3, desenvolveu-se um estudo gráfico que pode ser observado na Figura 12.

Observa-se que o coeficiente de variação da área dos macroporos é de 41,834%, representando que há grande diferença entre os valores calculados, mas que isso não serviria para descaracterizar a semelhança entre as amostras uma vez que em uma mesma amostra os macroporos tem diferença de tamanho consideráveis, como é o caso da amostra 6 que apresentou um macroporo de dimensões 0,085 mm² e outro quase quatro vezes maior, com dimensões de 0,32 mm².

 

 

Fluorescência de raio-X (FRX)

As análises por FRX foram realizadas tanto com a finalidade de verificar se as amostras pertencem a mesma fonte, como para verificar a variedade de argilas que foram utilizadas na fabricação das peças e assim comparar as propriedades das mesmas, por meio dos estudos dos componentes majoritários e minoritários.

A Figura 13 apresenta os resultados da análise elementar obtidos por espectrometria de fluorescência de raios-X portátil.

 

 

Com base na observação da Figura 13, a análise química de fragmentos cerâmicos arqueológicos revelou a presença dos elementos como alumínio (Al), silício (Si), fósforo (P), cloro (Cl), argônio (Ar), potássio (K), cálcio (Ca), titânio (Ti), manganês (Mn), ferro (Fe) e cobre (Cu). Os dois elementos predominantes para todas as amostras analisadas foram o Si e o Fe. A presença predominante de Si com o Al indica o uso de materiais argilosos naturais, como caulim ou argila comum (composta majoritariamente de quartzo - SiO₂), que são comuns na composição das pastas cerâmicas.¹³ Tais elementos conferem à cerâmica propriedades como resistência mecânica e estabilidade térmica. O ferro, um elemento majoritário, pode influenciar na cor final da cerâmica, tons avermelhados ou marrons/pretos podem ser observados dependendo das condições de oxidação ou redução durante o processo de queima. Os dados espectrais obtidos estão de acordo com a observação macroscópica das cerâmicas, pois nas amostras 4 e 5 o aspecto mais preto apresentou menores teores de ferro indicando uma atmosfera redutora. Enquanto nas demais amostras, o forno utilizado para o preparo das peças estava em condições de atmosfera oxidante fornecendo dados mais elevados de ferro e, consequentemente, características mais avermelhadas.¹⁴ O titânio foi detectado em todas as amostras estudadas que dependendo de sua forma mineral (rutilo ou anatásio), pode fornecer dados sobre a temperatura de queima das peças.¹⁴ O potássio e o cálcio são frequentemente encontrados na forma de feldspatos e calcita respectivamente, podem atuar como fundentes durante o processo de queima, reduzindo a temperatura de fusão do material e contribuindo para a vitrificação parcial da matriz cerâmica.²⁹ A presença desses elementos sugere que os ceramistas poderiam ter utilizado matérias-primas contendo esses minerais ou adicionado intencionalmente para melhorar as propriedades da cerâmica. A presença de fósforo pode indicar a presença de resíduos orgânicos, como alimentos ou ossos, processados ou armazenados em recipientes cerâmicos, principalmente pelo aspecto poroso das cerâmicas, sugerindo o uso em contextos domésticos ou rituais. E por fim, manganês e cobre fazem parte da composição mineral da argila utilizada ou terem aderido pós etapa de preparo.

Desta forma, ao analisar os componentes majoritários das amostras pode-se notar que possuem, de modo geral, uma composição muito similar em relação aos elementos químicos que as compõem. Para os elementos minoritários destaca-se o Mn que foi detectado apenas nas amostras 1, 3, 6 e 7. Observa-se ainda que os sinais analíticos entre as amostras são muito semelhantes o que os diferenciam é o teor elementar que se encontra na pasta cerâmica.

Assim é importante destacar que há diferença entre as peças cerâmicas, sobretudo em relação ao teor de Mn detectado em algumas peças e outras não, formando dois grupos principais, o que se pode inferir que as cerâmicas estudadas foram feitas utilizando-se matéria-prima e técnica de fabricação diferente.¹³

Espectroscopia na região do infravermelho (FTIR)

A análise por FTIR nas amostras cerâmicas tem por finalidade verificar a composição e modificações estruturais, por meio da formação de ligações químicas diferentes dos compostos formadores. Isso se deve ao fato de que para a confecção das peças, a argila teve que ser submetida à vigoroso aquecimento e este processo por ser bastante enérgico, pode ocasionar ruptura ou formação de ligações químicas.

Para tanto, utilizando-se das conclusões obtidas por FRX, que demonstraram que provavelmente todas as amostras vieram de uma mesma fonte, devido à grande similaridade de composição, realizou-se a análise por FTIR de cada uma das sete amostras (Figura 14).

 

 

Verifica-se que as amostras são muito semelhantes e algumas bandas podem ser facilmente reconhecidas. A banda representada na região que possui pico em 3440 cm^-1 representa vibração de estiramento do grupo funcional OH livre, que se trata da água adsorvida na amostra.³⁰ Fato que pode ser ratificado pela banda na região de 1637 cm^-1 que trata das vibrações (H-OH) e (OH-O) presentes na água de adsorção. Esse resultado é bastante esperado visto que as amostras se encontravam no solo sujeitas às intempéries e umidade do ar.³¹

As bandas 781 e 691 cm^-1 referem-se a ligações Si-O-Al de aluminosilicatos e a banda em 476 cm^-1 é característica de vibração Fe-O, geralmente associada a presença de magnetita ou hematita.³² A banda mais intensa refere-se ao pico 1040 cm^-1 que é a vibração Si-O comumente encontrada no quartzo.³³

Diante do que foi verificado, pode-se afirmar que as peças não foram fabricadas a partir de materiais muito distintos, por não apresentarem elementos diferentes como constituintes majoritários das peças.

Difração de raio-X (DRX)

Os resultados obtidos por difratometria de raios-X podem ser visualizados na Figura 15.

 

 

Conforme se observa na Figura 15, praticamente todos os sinais aparecem nas mesmas regiões e intensidades muito similares, corroborando com o observado nas demais amostras de que a matéria-prima dos fragmentos cerâmicos teriam a mesma fonte. Em relação aos padrões de difração, foi possível detectar em todas as amostras analisadas a presença de quartzo (Q), rutilo (R) e magnetita (M).³⁴

Cada um dos minerais encontrados tem seus dados ratificados sobretudo pelo FTIR, visto que foi verificada vibração Si-O comumente associada ao quartzo e este dado foi confirmado pela DRX. Além disso verifica-se a banda de vibração Fe-O que poderia ser característica de hematita ou magnetita, neste caso, o DRX funciona para diferenciar e demonstrar que os compostos analisados contêm magnetita.³⁵

Inicialmente identificado pela FRX, o titânio também foi detectado pelo DRX, que forneceu informações mais detalhadas sobre sua forma cristalina. Os difratogramas de raios-X indicam que o titânio está presente na forma de rutilo, um polimorfo do dióxido de titânio (TiO₂) em todas as amostras. Essa informação é relevante para a compreensão das condições de queima das peças cerâmicas estudadas, uma vez que o titânio, especificamente na forma de rutilo, pode servir como um marcador da temperatura de queima.³⁶ O dióxido de titânio ocorre naturalmente em várias formas cristalinas, com a anatase e o rutilo sendo as mais comuns. A forma anatase do TiO₂ é estável a temperaturas mais baixas e transforma-se em rutilo quando submetida a temperaturas superiores a 950 ºC. Portanto, a presença de rutilo nas amostras indica que as cerâmicas estudadas foram submetidas a temperaturas de queima que excederam essa faixa, sugerindo um processo de queima em alta temperatura.

 

CONCLUSÕES

Pode-se concluir com base nos principais resultados alcançados que trata-se de um conjunto de amostras quimicamente muito similar entre si em relação aos elementos majoritários, mas que há algumas diferenças de composição nos elementos minoritários.

Com base nos estudos da equipe de arqueologia responsável pelo Sítio Ininga, os vestígios são provenientes de um grupamento nativo americano do tronco linguístico Tupi, que produziu as cerâmicas com matérias-primas possivelmente encontradas na região do sítio arqueológico e que possuem ao menos dois tipos de queima identificados, diferenciando as amostras sob estudo.

Pode-se verificar, por meio de um exame macroscópico preliminar e até mesmo com base na prospecção arqueológica dos artefatos, que as amostras 1, 2 e 7 apresentam engobo branco em sua composição. As amostras 3 e 4 foram identificadas por terem formas hêmicas (nhaepiggoaya e nhaen), as amostras 4 e 5 apresentaram núcleos escuros atestando uma queima incompleta e a amostra 6 é bastante distinta pela marcação de raízes vegetais em suas faces. Além da visualização a olho nu, estes dados foram ratificados por microscopia óptica.

Os estudos de MEV conseguiram mostrar a estrutura da cerâmica com pequenos vazios referentes a perda de água e matéria orgânica durante a queima e foi identificado o chamote como antiplástico utilizado.

Em relação ao pFRX, verificou-se que os componentes majoritários foram muito similares, mas houve diferença sobretudo no teor de Mn, o que pode significar que a matéria-prima teria origem diferente ou o método de fabrico das peças também podem ser diverso.

Quanto a análise por FTIR, observou-se que as bandas praticamente coincidem, ratificando os resultados do pFRX de que os componentes majoritários de todas as peças são os mesmos.

Os resultados de DRX demonstraram principalmente a presença de TiO₂ na forma de rutilo, o que ocorre em temperaturas superiores a 950 ºC, o que sugere uma queima a altas temperaturas.

Com base no conjunto de resultados arqueométricos e realizando paralelo aos dados fornecidos pela equipe de arqueologia do Sítio Ininga, nota-se que há mudança nos métodos de fabrico (tipo de queima) e mesmo na matéria prima, mas do ponto de vista estilístico/histórico, trata-se de vestígios de um mesmo grupamento humano.

 

REFERÊNCIAS

1. Instituto do Patrimônio Histórico e Artístico Nacional (IPHAN), http://portal.iphan.gov.br/sgpa/cnsa_detalhes.php?26076, acessado em Dezembro 2024.

2. Nascimento, J. N. S.: Levantamento de Dados Históricos-Arqueológicos do Sítio Ininga, Teresina - PI; Trabalho de Conclusão de Curso, Universidade Federal do Piauí, Teresina, Brasil, 2021. [Link] acessado em Dezembro 2024

3. Somiya, S.; Handbook of Advanced Ceramics, vol. II: Processing and Their Applications; Elsevier: Amsterdam, 2013.

4. Appoloni, C. R.; Ikeoka, R. A.; Revista de Arqueologia 2023, 36, 64. [Crossref]

5. Rice, P.; Pottery Analysis: A Sourcebook; University Press of Chicago: Chicago, 1987.

6. Costa, M. L.; Kern, D. C.; Pinto, A. H. E.; Souza, J. R. T.; Acta Amazonica 2004, 34, 165. [Crossref]

7. Shepard, A. O.; Ceramics for the Archaeologist, 12^th ed.; Carnegie Institution of Washington: Washington, 1985.

8. Callister, W. J.; Rethwisch, D.; Fundamentals of Materials Science and Engineering: An Integrated Approach, 5^th ed.; Wiley: New Jersey, 2015.

9. Fantozzi, G.; Ceramics 2018, 1, 1. [Crossref]

10. Milheira, R. G.; Appoloni, C. R.; Parreira, P. S.; Revista do Museu de Arqueologia e Etnologia 2009, 19, 355. [Crossref]

11. Kingery, W. D.; The Development of European Porcelain, in Ceramics and Civilization III: High Technologyceramics: Past, Presente and Future; American Ceramic Society: Columbus, 1986.

12. Janssens, K.; Van Grieken, R.; Non-Destructive Microanalysis of Cultural Heritage Materials, 1^st ed.; Elsevier: Amsterdam, 2004.

13. Costa, T. G.; Margrich, A. S.; Hubner, M. H. Z.; Correia, M. D. M.; Müller, I. S.; Reis, L. B.; Santos, V. S.; Machado, J. S.; Bueno, L.; Santos, F. R.; Lopes, F.; Appl. Radiat. Isot. 2021, 178, 109957. [Crossref]

14. Costa, T. G.; Margrich, A. S.; Mattos, L. P.; Escorteganha, M. R.; Gonçalves, S.; Micke, G. A.; Spectrochim. Acta, Part A 2020, 243, 118773. [Crossref]

15. Nascimento Filho, V.; Apostila de Técnicas Analíticas Nucleares de Fluorescência de Raios-X por Dispersão de Energia (ED-XRF) e por Reflexão Total (TXRF); Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA): Piracicaba, 1999. [Link] acessado em Dezembro 2024

16. Ikeoka, R. A.: Análise de Cerâmicas de Quatro S ítios Arqueológicos (MA e SP) por Seis M étodos Analíticos Atômicos, Moleculares e Nuclear; Tese de Doutorado, Universidade Estadual de Londrina, Londrina, Brasil, 2014. [Link] acessado em Dezembro 2024

17. Rasband, W.; ImageJ, 2.0.0-rc-3; National Institutes of Health, USA, 2014.

18. Oliveira, M. C.; Guia Técnico Ambiental da Indústria de Cerâmica Branca e de Revestimento; CETESB: São Paulo, 2008. [Link] acessado em Dezembro 2024

19. Corrêa, A. A.; Habitus 2020, 18, 472. [Crossref]

20. Noelli, F. S.; Brochado, J. P.; Corrêa, A. A.; Revista Brasileira de Linguística Antropológica 2018, 10, 167. [Crossref]

21. Oliveira, L. S. S.: Estudo Arqueométrico de Cerâmicas dos S ítios Conjunto Vilas e São João, AM; Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de Sergipe, São Cristovão, Brasil, 2018. [Link] acessado em Dezembro 2024

22. Belletti, J. D. S.: Arqueologia do Lago Tefé e a Expansão Polícroma; Dissertação de Mestrado, Universidade de São Paulo, São Paulo, Brasil, 2015. [Link] acessado em Dezembro 2024

23. Costa, M. L. D.; Carmo, M. S.; Oliveira, E. C.; Lima, H.; Kern, D. C.; Goeske, J.; As Terras Pretas de Índio: Caracterização e Manejo para a Formação de Novas Á reas; Embrapa Amazônia Ocidental: Manaus, 2009. [Link] acessado em Dezembro 2024

24. Leme, H. P.; Neves, E. G.; Revista do Museu de Arqueologia e Etnologia 2011, 21, 205. [Crossref]

25. Nascimento, M. R.; Diniz, A. M. P.; Araújo, M. H. P. O.; Revista Principia 2013, 23, 77. [Crossref]

26. Otitoju, A.; Okoye, P. U.; Chen, G.; Li, Y.; Okoye, M. O.; Li, S.; J. Ind. Eng. Chem. 2020, 85, 34. [Crossref]

27. Bose, S.; Das, C.; Advanced Ceramic Membranes and Applications, 1^st ed.; CRC Press: London, 2017. [Crossref]

28. Pandey, R. K.; Fundamentals of Electroceramics: Materials, Devices and Applications, Wiley: New Jersey, 2019.

29. Mitri, P.; Appolonia, L.; Casoli, A.; J. Archaeol. Sci. 1999, 26, 1427. [Crossref]

30. Cavalcante, L. C. D.; Silva, H. K. S. B.; Fabris, J. D.; Ardisson, J. D.; Hyperfine Interact. 2017, 238, 22. [Crossref]

31. Fernandes, P. M.; Medeiros, K. M.; Araújo, E. M.; Araújo, B. A.; Santos Filho, E. A.; Rev. Mater. 2018, 23, 1. [Crossref]

32. Silva, L. R. B.; Silva, F. A. S.; Barbosa, T. L. A.; Research, Society and Development 2021, 10, e253101321071. [Crossref]

33. Santos, L. M.; Oliveira, F. M.; Farias Filho, B. B.; Fontes, L. M.; Lage, M. C. S. M.; Silva, H. K. S. B.; Cavalcante, L. C. D.; Fabris, J. D.; Journal of Archaeological Science: Reports 2018, 18, 792. [Crossref]

34. Cavalcante, L. C. D.; Leite, J. M.; Sousa, J. W. L.; Arqueologia Iberoamericana 2022, 50, 116. [Crossref]

35. Bayazit, M.; Akyol, A. A.; Ariyürek, M.; X-Ray Spectrom. 2024, 59, 53. [Crossref]

36. Costa, T. G.; Correia, M. D. M.; Reis, L. B.; Santos, S. S.; Machado, J. S.; Bueno, L.; Müller, I. S.; Santos, F. R.; Lopes, F.; Journal of Archaeological Science: Reports 2017, 12, 581. [Crossref]

 

Editor Associado responsável pelo artigo: Lucia Mascaro