Este trabalho foi dedicado à caracterização químico-mineralógica de pigmentos pretos resgatados na escavação do sítio arqueológico Pedra do Cantagalo I, localizado no município de Piripiri, no norte do Piauí, Brasil. Amostras representativas desses materiais pictóricos foram analisadas por fluorescência de raios X por dispersão de energia (EDXRF), difratometria de raios X (DRX) do pó, espectroscopia Mössbauer do 57Fe e espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Uma sondagem magnética foi realizada pela aproximação das amostras a um pequeno ímã permanente. O teor de ferro nos pigmentos, como determinado por EDXRF, aqui expresso como Fe2O3, varia de 8,5(2) massa% a 92,2(9) massa%. Os dados de DRX mostram que esses materiais pictóricos contêm hematita, maghemita, óxido de manganês, óxido de bário e manganês, quartzo, caulinita, anatásio e feldspato como fases minerais cristalinas. Pela avaliação dos dados de composição química e de DRX, pode-se concluir que as espécies ferruginosas componentes de algumas amostras têm uma estrutura cristalográfica com muito baixa cristalinidade. Os espectros FTIR mostram a ocorrência de carvão vegetal na maioria das amostras e os demais sinais vibracionais são compatíveis com os dados de EDXRF, DRX e Mössbauer. Em síntese, o conjunto geral dos resultados obtidos aponta para a ocorrência de quatro composições químico-mineralógicas distintas para os pigmentos pretos aqui investigados: (i) uma à base de espécies ferruginosas e com caráter magnético (amostra PCI.2021.231), (ii) uma à base de carvão vegetal em mistura com espécies ferruginosas e sem caráter magnético (amostras PCI.2021.446 e PCI.2021.484), (iii) uma à base de espécies contendo manganês e bário em mistura com espécies ferruginosas em baixo teor e sem caráter magnético (amostra PCI.2021.441) e (iv) uma à base de carvão vegetal em mistura com espécies ferruginosas, feldspato, anatásio e, majoritariamente, quartzo e sem caráter magnético (amostra PCI.2021.368).

Abstract

This work was dedicated to the chemical-mineralogical characterization of black pigments recovered from the excavation of the Pedra do Cantagalo I archaeological site, located in the municipality of Piripiri, in northern Piauí, Brazil. Representative samples of these pictorial materials were analyzed by energy dispersive X-ray fluorescence (EDXRF), powder X-ray diffractometry (XRD), 57Fe Mössbauer spectroscopy, and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). A magnetic prospection was carried out by bringing the samples close to a small permanent magnet. The iron content in the pigments, as determined by EDXRF, expressed here as Fe2O3, ranges from 8.5(2) mass% to 92.2(9) mass%. The XRD data show that these pictorial materials contain hematite, maghemite, manganese oxide, barium and manganese oxide, quartz, kaolinite, anatase, and feldspar as crystalline mineral phases. By evaluating the chemical composition and XRD data, it can be concluded that the ferruginous species present in some samples have a crystallographic structure with very low crystallinity. The FTIR spectra show the occurrence of charcoal in most of the samples, and the other vibrational signals are compatible with the EDXRF, XRD, and Mössbauer data. In summary, the overall results obtained indicate the occurrence of four different chemical-mineralogical compositions for the black pigments investigated here: (i) one based on ferruginous species with magnetic properties (sample PCI.2021.231), (ii) one composed of charcoal mixed with ferruginous species and without magnetic properties (samples PCI.2021.446 and PCI.2021.484), (iii) one based on species containing manganese and barium mixed with low content of ferruginous species and without magnetic properties (sample PCI.2021.441), and (iv) one consisting of charcoal mixed with ferruginous species, feldspar, anatase, and predominantly quartz, and without magnetic properties (sample PCI.2021.368).

Pigmentos pretos, carvão vegetal, óxido de manganês, óxido de bário e manganês, hematita, maghemita, arqueometria, Pedra do Cantagalo I, Brasil.

Recebido: 19/11/2024. Aceito: 5/12/2024. Publicado: 14/12/2024.

Cavalcante, L. C. D.; G. L. Nascimento. 2024.
Análise químico-mineralógica de pigmentos pretos resgatados na escavação do sítio arqueológico Pedra do Cantagalo I, Brasil. Arqueología Iberoamericana 54: 137-149.

PURL: purl.org/aia/5416. ARK: ark:/49934/354.

Cavalcante, L. C. D. 2012. Caracterização arqueométrica de pinturas rupestres pré-históricas, pigmentos minerais naturais e eflorescências salinas de sítios arqueológicos. Tese de Doutorado, Ciências (Química). Belo Horizonte: Universidade Federal de Minas Gerais. Google Scholar.

Cavalcante, L. C. D. 2018. Arqueometria e o sítio arqueológico Pedra do Cantagalo I: uma estratégia de investigação como modelo para a América do Sul. Cadernos do LEPAARQ 15/30: 315-326. Google Scholar.

Cavalcante, L. C. D. et alii. 2011. Ochres from rituals of prehistoric human funerals at the Toca do Enoque site, Piauí, Brazil. Hyperfine Interactions 203: 39-45. Google Scholar.

Cavalcante, L. C. D. et alii. 2013. Análise química e mineralógica de pinturas rupestres da Pedra do Dicionário, Piripiri, Piauí, Brasil. In Identidades e diversidade cultural: patrimônio arqueológico e antropológico do Piauí-Brasil e do Alto Ribatejo-Portugal, M. L. Albuquerque e S. E. N. Borges, pp. 34-52. Teresina, Mação: FUNDAC-CEIPHAR-ITM. Google Scholar.

Cavalcante, L. C. D. et alii. 2014. Pedra do Cantagalo I: uma síntese das pesquisas arqueológicas. Arqueología Iberoamericana 23: 45-60. Google Scholar.

Cavalcante, L. C. D. et alii. 2017. Red and yellow ochres from the archaeological site Pedra do Cantagalo I, in Piripiri, Piauí, Brazil. Hyperfine Interactions 238: 22. Google Scholar.

Cavalcante, L. C. D. et alii. 2018. Archaeometric analysis of prehistoric rupestrian paintings from the Toca do Estevo III site, Piauí, Brazil. Journal of Archaeological Science: Reports 18: 798-803. Google Scholar.

Cavalcante, L. C. D. et alii. 2019. Análise químico-mineralógica e parâmetros de queima de cerâmicas do sítio arqueológico Entrada do Caminho da Caiçara, Brasil. Arqueología Iberoamericana 43: 20-34. Google Scholar.

Cavalcante, L. C. D.; G. L. Nascimento. 2022. Pigmentos minerais do sítio arqueológico Pedra do Dicionário, Brasil, investigados por EDXRF, FTIR e DRX. Arqueología Iberoamericana 50: 54-65. Google Scholar.

Cavalcante, L. C. D.; A. A. Rodrigues. 2010. Arte rupestre e problemas de conservação da Pedra do Cantagalo I. International Journal of South American Archaeology 7: 15-21. Google Scholar.

Cavalcante, L. C. D.; V. H. G. Tostes. 2017. Espécies ferruginosas em pigmentos minerais do sítio arqueológico Pedra do Atlas. Arqueología Iberoamericana 36: 48-53. Google Scholar.

Chougala, L. S. et alii. 2017. A simple approach on synthesis of TiO2 nanoparticles and its application in dye sensitized solar cells. Journal of Nano- and Electronic Physics 9/4: 04005. Google Scholar.

Cornell, R. M.; U. Schwertmann. 2003. The Iron Oxides: Structure, Properties, Reactions, Occurrences and Uses. Weinheim: Wiley-VCH. Google Scholar.

Dias Júnior, A. F. et alii. 2019. Infrared spectroscopy analysis on charcoal generated by the pyrolysis of Corymbia citriodora wood. Matéria 24/3: e12387. Google Scholar.

Faria, D. L. A. et alii. 2011. Análise de pinturas rupestres do Abrigo do Janelão (Minas Gerais) por microscopia Raman. Química Nova 34/8: 1358-1364. Google Scholar.

Fontes, L. M. 2010. Caracterização químico-mineralógica de ocres, pinturas rupestres e depósitos salinos de sítios arqueológicos pernambucanos. Dissertação de Mestrado, Química. Teresina: Universidade Federal do Piauí.

JCPDS (Joint Committee on Powder Diffraction Standards). 1980. Mineral Powder Diffraction Files Data Book. Pennsylvania: Swarthmore.

Lage, M. C. S. M. 2007. A conservação de sítios de arte rupestre. Revista do Patrimônio Histórico e Artístico Nacional 33: 94-107.

Lage, M. C. S. M. et alii. 2016. In-situ 57Fe Mössbauer characterization of iron oxides in pigments of a rupestrian painting from the Serra da Capivara National Park, in Brazil, with the backscattering Mössbauer spectrometer MIMOS II. Hyperfine Interactions 237/1: 49. Google Scholar.

Lopes, B. S. 2018. Análise química de pigmentos rupestres do sítio Ponta da Serra Negra, Parque Nacional de Sete Cidades, Piauí. Dissertação de Mestrado, Química. Teresina: Universidade Federal do Piauí. Google Scholar.

Moura, J. I. et alii. 2023. Multi-analytical characterization of rupestrian precolonial paintings of Inhuma, Piauí, Brazil. Journal of the Brazilian Chemical Society 34/6: 826-837. Google Scholar.

Racik, K. M. et alii. 2019. Enhanced electrochemical performance of MnO2/NiO nanocomposite for supercapacitor electrode with excellent cycling stability. Journal of Materials Science: Materials in Electronics 30: 5222-5232. Google Scholar.

Sallum, M. et alii. 2018. Estudos de pigmentos, pastas e vestígios químicos de cerâmica Tupí do sítio Gramado (Brotas, São Paulo, Brasil). Cadernos do LEPAARQ 15/30: 191-218. Google Scholar.

Santos, L. M. et alii. 2018. Chemical and mineralogical characteristics of the pigments of archaeological rupestrian paintings from the Salão dos Índios site, in Piauí, Brazil. Journal of Archaeological Science: Reports 18: 792-797. Google Scholar.

Schultz, J. 2016. Obtenção de carvão ativado a partir de biomassa residual para a adsorção de poluentes. Tese de Doutorado, Química. Curitiba: Universidade Federal do Paraná. Google Scholar.

Silva, H. K. S. B. 2018. Análise químico-mineralógica de ocres e a busca por correlações arqueológicas com os pigmentos de pinturas rupestres do sítio Pedra do Cantagalo I. Dissertação de Mestrado, Arqueologia. Teresina: Universidade Federal do Piauí. Google Scholar.