ESTUDOS ARQUEOMÉTRICOS DE SÍTIOS ARQUEOLÓGICOS DO ...

. C K ) ipen

AUTARQUIA ASSOCIADA UNIVERSIDADE DE SO PAULO

ESTUDOS ARQUEOMTRICOS DE STIOS ARQUEOLGICOS

DO BAIXO SO FRANCISCO

JOS OSMAN DOS SANTOS

Tese apresentada como parte dos requisitos para obteno do Grau de Doutor em Cincias na rea de Tecnologia Nuclear - Aplicaes.

Orientador: Dr. Casimiro Seplveda Munita

So Paulo 2007

INSTITUTO DE PESQUISAS ENERGTICAS E NUCLEARES

Autarquia associada Universidade de So Paulo

ESTUDOS ARQUEOMTRICOS DE STIOS ARQUEOLGICOS DO BAIXO

SO FRANCISCO

JOSE OSMAN DOS SANTOS

Tese apresentada como parte dos

requisitos para obteno do Grau de

Doutor em Cincias na rea de

Tecnologia Nuclear - Aplicaes

Orientador:

Dr. Casimiro Seplveda Munita

SAO PAULO

2007

cweso m^rn. D vmm mamusPAm

INSTITUTO DE PESQUISAS ENERGTICAS E NUCLEARES

Autarquia associada Universidade de So Paulo


SO FRANCISCO

JOSE OSMAN DOS SANTOS

Tese apresentada como parte dos

requisitos para obteno do Grau de

Doutor em Cincias na rea de

Tecnologia Nuclear - Aplicaes

Orientador:

Dr. Casimiro Seplveda Munita

SAO PAULO

2007

ccwss m:&^^ M tm^ NUCLEAR/SP-IPEM

Aos Meus pais, Sr. Joo Cip e Sra. Maria Aparecida, pelo

apoio, fora, por ensinar a lutar pelos meus objetivos e, acima

de tudo, ser uma pessoa digna.

Aos meus irmos, ngela Cristina, Patrcia, Alberto, Oscimar

e Wagner; aos cunhados (Z sebo e Vnia) e sobrinhos

(Anne, Wallace e Las) pelo carinho, amor e pela linda

famlia que formamos.

Aos meus sogros, Sr. Manuel e Sra. Helenita, pela confiana

e pelo apoio nos momentos que precisei estar ausente.

OFEREO

Adriana pelo amor, pacincia e pela Sarah Gabrielle,

que tem irradiado nossas vidas com muita luz e alegria.

DEDICO

AGRADECIMENTOS

Deus e as foras que iluminam nossos caminhos.

Ao Prof Dr. Casimiro Seplveda Munita pela orientao, pela confiana depositada,

estimulo e pela amizade.

A Coordenao de Aperfeioamento de Pessoal de Nvel Superior (CAPES) e ao

Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientfico e Tecnolgico (CNPq) pela

concesso da bolsa de estudo.

Aos Professores Dr. Mario Ernesto Giroldo Valerio e Dra. Linda Caldas pela confiana

na minha incluso no projeto PROCAD - UFS/IPEN, o qual viabilizou a execuo

deste trabalho, e pela amizade.

A todos os funcionrios do Museu de Arqueologia de Xing, em especial, ao Dr. Jos

Alexandre Felizola Diniz , Dra. Cleonice Vergne e Econ. Maria Luzia Menezes

Vieira, pela ateno, amizade e auxlio que tanto contriburam na execuo do trabalho.

Ao Dr. Jorge Sarkis pelas valiosas contribuies ao longo de todo trabalho.

Dra. Marina Vasconcellos e a todos os funcionrios e companheiros da Diviso de

Radioqumica do IPEN.

A Dra. Mitiko Saiki pelos auxlios e orientaes indispensveis nos laboratrios da

Radioqumica do IPEN.

As amigas, agora irms, Andreza e Luciana, que compartilharam todos os momentos

agradveis e desagradveis no perodo de execuo de trabalho. Juntos conseguimos

transpor todas as barreiras, o que tornou prazerosa a convivncia em So Paulo.

Tia Elza por acolher-me em teu lar em momentos difceis desta jornada.

Ao Dr. Emerson que, mesmo longe, foi uma fonte de inspirao para a pesquisa.

todos aqueles que compartilharam, direta ou indiretamente, na concretizao deste

trabalho.

minha famlia que, apesar da distncia, contriburam decididamente para que

pudesse transpor mais etapa da minha vida.

"Tupi or not Tupi, that is the question" (Oswald de Andrade)


SO FRANCISCO

Jos Osman dos Santos

RESUMO

O estudo minucioso das caractersticas fsicas e qumicas dos artefatos cermicos,

associado com as pesquisas histricas e arqueolgicas tem pennitido a reconstituio dos

costumes culturais e modos de vida das comunidades antigas. O presente estudo objetivou

estudar composio qumica elementar e mineralgica de cermicas arqueolgicas

coletadas nos stios .lustino, So Jos, Curtuba, Saco da Ona, Porto Belo e Vitria Rgia,

localizados na regio do Baixo So Francisco, Sergipe, Brasil. Por meio da anlise por

ativao com nutrons instrumental (AANl) e difratometria de raios - X (DRX), pennitiu-

se definir grupos composicionais de cermicas conforme a similaridade qumica da pastas

cermica, a qual reflete a composio da matria-prima utilizada em sua manufatura pelo

homem pr-histrico, e inferir a atmosfera e temperatura de queima da cermica. As

amostras abeiTantes foram identificadas por meio das distncias Mahalanobis clssica e

robusta. O efeito do tempero na pasta cermica foi estudado por meio do filtro de

Mahalanobis modificado. Os resultados foram interpretados por meio da anlise de

agioipamento, anlise das componentes principais e anlise discriminante. O horizonte

temporal das cermicas foi verificado por meio de tcnicas de datao tennoluminescncia

(TL). Os resultados obtidos neste trabalho, em associao com infonnaes oriundas da

Arqueologia, pennitiram a identificao dos gi-upos cermicos correspondentes s

ocupaes ceramistas no stio Justino e a definio de gi'upos cermicos de referncia

confonne o comportamento qumico. A tecnologia de queima foi estabelecida para alguns

vasos cermicos, bem como a contemporaneidade dos grupos composicionais segundo as

dataes determinadas por TL. Dessa forma, o trabalho contribui para a reconstituio da

pr-histria das comunidades que habitaram a regio do Baixo Rio So Francisco e para

remontagem do quadro geral das populaes ceramistas do Nordeste brasileiro.

cs^) mso^^L 0?. B&m NCLEASP-PEM

ARCHAEOMETRICS STUDIES OF ARCHAEOLOGICAL SITES FROM BAIXO

SO FRANCISCO

Jos Osman dos Santos

ABSTRACT

The study of the physical and chemical characteristics of the ceramics crafts, in association

with historical and archaeological research, has allowed for the reconstruction of the

cultural habits from ancient communities. The goal of this work was to study the chemical

and mineralogical compositions of archaeological potteries collected from Justino, So

Jos, Curituba, Saco da Ona, Porto Belo and Vitria Rgia sites, located in Baixo So

Francisco region, Sergipe state, Brazil. The use of the instrumental neutron activation

analysis (INAA) and X-ray diffractometry (XRD), allowed the definition of compositional

groups of potteries according to the chemical similarities of the ceramic paste, which

reveals the composition of the raw materials utilized in the manufacturing process by

prehistoric man, and the inference of the atmosphere and temperatures in which the

potteries were burned. The outliers were identified by means of classic and robust

Mahalanobis distance. The temper effect in the ceramic paste was studied by means of

modified Mahalanobis filter. The results were interpreted by means of cluster analysis,

principal components analysis and discriminant analysis. The ages of some potteries were

determined by means of the thermoluminescence techniques. The results obtained in this

work, in association with archaeological information, allowed for the identification of the

ceramic groups relative to ceramist occupations at Justino Site and for the definition of the

reference groups according to the chemical composition. The burning technology was

established for some potteries and the relative ages among the compositional groups were

determined by means of TL. Thus, this work provides contributions to the reconstmction

of the prehistory of the communities which lived in the Baixo So Francisco region, and to

the reconstitution of the general frame of the ceramist population from Brazilian Northeast.

SUMARIO

1 INTRODUO 01

2 OBJETIVOS 08

3 REVISO BIBLIOGRFICA 10

3.1 Pesquisas realizadas no Nordeste brasileiro 10

3.2 Comentrios sobre as pesquisas arqueolgicas de Xing 12

3.3 rea de estudo 15

3.3.1 Consideraes sobre a cermica pr-histrica de Xing 18

3.3.2 Breve descrio dos sitios arqueolgicos estudados 21

3.4 Tcnicas analticas 25

3.4.1 Anlise por ativao com nutrons 25

3.4.2 Difratometria de raios-X 29

3.4.3 Datao por termoluminescncia 3!

3.5 As argilas e os estudos arqueomtricos 35

3.6 Tcnicas estatsticas multivariadas utilizadas 38

3.6.1 Amostras aberrantes 38

3.6.2 Nomializao e padronizao dos dados 42

3.6.3 Anlise de agrupamento 43

3.6.4 Anlise por componentes principais 45

3.6.5 .Anlise discriminante , 48

3.6.6 Fator de diluio 49

4 PARTE EXPERIMENTAL 53

4.1 Preparao das amostras para AANl 53

4.2 Preparao das amostras para DRX 54

4.3 Preparao das amostras para TL 55

4.4 Composio qumica elementar por AANl 55

4.5 Composio mineralgica por DRX 57

4.6 Datao por TL 57

5 RESULTADOS E DISCUSSO 59

5.1 Controle de qualidade analtico 59

5.2 Normalizao e padronizao dos dados 64

5.3 Identificao das amostras aberrantes 67

5.4 Definio dos grupos composicionais 81

5.4.1 Stio Jusfino: Comparao entre os Cemitrios B e C 81

5.4.2 Comparao entre os sfios So Jos, Saco da Ona e Curituba 89

5.4.3 Ocupaes antigas: Comparao entre o Cemitrio B e o stio So

Jos 95

5.4.4 Ocupaes recentes: Comparao entre os stios Porto Belo, Saco

da Ona Vitria Rgia e Curituba 97

5.4.5 Sfios de cronologias diferenciadas: Comparao entre os stios

Porto Belo, Jusfino (B) e Curituba 100

5.5 Datao termoluminescente 102

5.6 Temperatura de queima e composio mineralgica 109

6 CONCLUSES 113

SUGESTES PARA TRABALHOS FUTUROS 115

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS 117

LISTA DE TABELAS

Tabela 4.1 Radioistopos utilizados para anlise quimica das cermicas e seus

principais parmetros nucleares 56

Tabela 5.1 Resultados para os materiais de referncias Soil-7 e Brick Clay.... 60

Tabela 5.2 Resultados das concentraes e distncias Mahalanobis para

amostras do sitio Justino (Superfcie) 68


amostras do sitio Justino (Cemitrio A) 68


amostras do sitio Justino (Cemitrio B) 69


amostras do sitio Justino (Cemitrio C) 70


amostras do Curituba 71


amostras do sitio So Jos 72


amostras do sitio Vitria Regia 73


amostras do sitio Saco da Ona 74


amostras do sitio Porto Belo 75

Tabela 5.11 Tabela com nmero de amostras e o nmero total de amostras

aps eliminao das abeiTantes 81

Tabela 5.12 Composio quimica mdia para os cemitrios B e C do Justino ... 87

r

Tabela 5.13 Composio qumica mdia para os stios So Jos, Saco da Ona

e Curituba 92

Tabela 5.14 Composio qumica mdia para os stios Porto Belo e Vitria

Regia 99

Tabela 5.15 Valores das paleodoses determinadas por TL 107

Tabela 5.16 Concentraes de ^ **U, ^ " Th e ' '"K nas amostras datadas neste

trabalho e a taxa anual de radiao 108

Tabela 5.17 Idades calculadas para os fragmentos cermicos estudados 108

LISTA DE FIGURAS

Figura 3.1 Mapa da rea estudada 13

Figura 3.2 Vista area da Unidade Hidreltrica de Xing 13

Figura 3.3 Vista do sitio Jerimum escavado na segunda etapa do PAX 14

Figura 3.4 Alagamento parcial do Stio Justino 16

Figura 3.5 Mapa de localizao dos sitios estudados 17

Figura 3.6 Alguns aspectos da caracterstica geoambiental da rea estudada 17

Figura 3.7 Cermicas dos stios de Xing 20

Figura 3.8 Enterramentos e adornos do stio Justino 24

Figura 3.9 Fenmenos envolvidos na ativao de um ncleo 27

Figura 3.10 Representao dos planos cristalinos 31

Figura 3.11 Esquema dos processos envolvido na termoluminescncia 34

Figura 3.12 Grfico da altura do pico em funo da dose (idade) 34

Figura 3.13 Estrutura da caulinita 36

Figura 3.14 Grfico das variveis em funo das componentes principais 46

Figura 4.1 Etapas da preparao da amostras para anlise por ativao. 54

Figura 4.2 Espectrmetro de raios gama 57

Figura 5.1 Grfico dos Zescoies para o material Brick Clay - NlST-SRM-679 61

Figura 5.2 Grfico dos Z-scores para o material IAEA - Soil7 61

Figura 5.3 Comparao das concentraes com as obtidas por Kullef 62

Figura 5.4 Comparao das concentraes com as obtidas por Bishop 63

Figura 5.5 Distribuio de Cs e Eu de amostras do stio Porto Belo 66

Figura 5.6 Identificao de amostras aberrantes do sitio Justino (Superficial)

por meio da distncia Mahalanobis robusta 76

Figura 5.7 Identificao de amostras aberrantes do stio Justino (Cemitrio A)


Figura 5.8 Identificao de amostras aberrantes do stio Justino (Cemitrio B)


Figura 5.9 Identificao de amostras aberrantes do stio Justino (Cemitrio C)


Figura 5.10 Identificao de amostras aberrantes do stio Curituba por meio da

distncia Mahalanobis robusta 78

Figura 5.11 Identificao de amostras aberrantes do stio So Jos por meio da


Figura 5.12 Identificao de amostras aberrantes do sfio Vitria Regia por meio

da distncia Mahalanobis robusta 79

Figura 5.13 Identificao de amostras aberrantes do stio Saco da Ona por meio

da distncia Mahalanobis robusta 79

Figura 5.14 Identificao de amostras aberrantes do sfio Porto Belo por meio da


Figura 5.15 Scree Plot para idenfificao dos componentes do Sfio Justino 82

Figura 5.16 Biplot para amostras do Justino (Cemitrio A), Cemitrio B e C 83

Figura 5.17 Dendrograma para amostras dos Cemitrios B e C do stio Justino

84

Figura 5.18 Funes discriminantes para cermicas dos Cemitrios B e C do

stio Justino 85


Stio Justino, aps eliminao de Th e Cr 86


stio Justino, aps con-eo com os fatores de diluio 87

Figura 5.21 Diferena padronizada das composies mdias das cermicas

dos Cemitrios B e C do stio Justino 88

Figura 5.22 Scree Plot para identificao das componentes dos stios So Jos,

Saco da Ona e Curituba 90

Figura 5,23 Biplot para amostras dos sfios So Jos, Saco da Ona e Curituba... 90

Figura 5.24 Funes discriminantes para cermicas dos stios So Jos, Saco da

Ona e Curituba 91

Figura 5.25 Funes discriminantes para cermicas dos sfios So Jos, Saco da

Ona e Curituba, aps eliminao de Lu, Yb, La e Hf 92

Figura 5.26 Funes discriminantes para cermicas dos stios So Jos, Saco da

Ona e Curituba, aps correo com os fatores de diluio 93

Figura 5.27 Diferena padronizada das composies mdias das cermicas dos

sfios Saco da Ona e So Jos 94


stios Saco da Ona e Curituba 94


stios So Jos e Curituba 95

Figura 5.30 Funes discriminantes para cermicas do stio Justino (Cemitrio B)

e do stio So Jos 96

Figura 5.31 Funes discriminantes para cermicas do stio Justino (Cemitrio B)

e do stio So Jos, aps correo com fatores de diluio 96

Figura 5.32 Diferena padronizada das composies qumicas das cermicas dos

Stios So Jos e Cemitrio B 97

Figura 5.33 Funes discriminantes para cermicas dos stios Saco da Ona,

Curituba, Porto Belo e Vitria Regia 98

Figura 5.34 Funes discriminantes para cermicas dos stios Saco da Ona,

Curituba, Porto Belo e Vitria Regia, aps correo com fatores

de diluio 99

Figura 5.35 Funes discriminantes para cermicas do stio Justino

(Cemitrio B) Porto Belo e Curituba 100

Figura 5.36 Diferena padronizada das composies das cermicas do stio

Justino (Cemitrio B) e Curituba 101

Figura 5.37 Diferena padronizada das composies das cermicas do stio

Justino (Cemitrio B) e Porto Belo 101

Figura 5.38 Diferena padronizada das composies das cermicas dos stios

Curituba e Porto Belo... 102

Figura 5.39 Curvas de emisses TL tpicas de amostras do stio Justino,

natural e irradiada com fonte " "Sr/ V, doses de 10,20, 30 e 40 Gy.. 103

Figura 5.40 Curvas de emisses TL tpicas de amostras do stio Porto Belo,

natural e iiTadiada com fonte '^"Sr/''V, doses de 3, 6, 9, 12 e 15 Gy. 103

Figura 5.41 Teste do plat para quartzo de Xing 104

Figura 5.42 Resposta do pico 320C TL para o stio Justino (Cemitrio C).... 104

Figura 5.43 Resposta do pico 280C TL para o stio Saco da Ona (Fase 06).. 105

Figura 5.44 Resposta do pico 280C TL para o stio Porto Belo (Fase 01 ) 105

Figura 5.45 Resposta do pico 280C TL para o stio Curituba (Fase 09) 106

Figura 5.46 Difratograma da cermica do stio Justino (Cemitrio B) 110

Figura 5.47 Difratograma da cermica do stio Justino (Cemitrio C) 110

Figura 5.48 Difratograma da cermica do stio So Jos 111

Figura 5.49 Difratograma da cermica do stio Curituba 111

1. INTRODUO

A reconstruo da cultura e Histria das sociedades antigas constitui um dos

principais objetivos das Cincias Arqueolgicas, sobretudo quando as fontes de

informaes so pobres ou escassas. De uma forma geral, o tenno Arqueologia

designado como uma parte especial das Cincias Histricas que estuda o passado da

humanidade por meio da cultura material (Jones, 2004).

Um dos primeiros registros da aplicao das tcnicas analticas para estudo de

materiais de origem arqueolgica, foi realizado por Martin Klaproth, em 1800, tendo como

objetivo a caracterizao qumica de vidros e moedas (Leute, 1987).

H registros que Gobel, em 1840, citou que a Qumica poderia estar a servio

da Arqueologia e da pr-histria. Ele analisou diversos objetos metlicos resgatados em

escavaes nas provncias blticas da Rssia, e por meio da comparao das composies

qumicas com outros objetos da pr-histria europia, concluiu que aqueles objetos da

regio bltica tinham origem romana. Nesse trabalho, Gobel analisou um nmero

considervel de amostras, assim ele pode ser considerado um dos pioneiros na

caracterizao qumica de materiais arqueolgicos (Harbottle, 1982).

Em 1867, os qumicos Berzelius e Fresenius tambm analisaram bronze antigo.

Neste mesmo perodo, Michael Faraday examinou uma amostra de cermica romana e

vidros (Leute, 1987).

Um dos primeiros trabalhos sobre anlises mineralgicas de materais

arqueolgicos foi realizado pelo mineralogista francs Damour, quem esteve interessado

no estudo da origem do material ltico encontrado em monumentos clticos (Leute, 1987).

Nessa poca, 1805, Damour assinalou que os arquelogos deveriam recorrer ao auxlio de

Gelogos, Zologos e Paleontlogos para dar significado maior a seus estudos. Nessa

poca, o mesmo autor detenninou a composio qumica e mineralgica de jades

encontrados no norte da Frana (Leute, 1987).

Assim, pode-se perceber que a aplicao de tcnicas de caracterizao

provenientes da Fsica e da Qumica para anlise de vestgios arqueolgicos bastante

antiga. Embora, seja citado que o mais importante trabalho em Arqueometria foi o desen -

1

-volvimento do mtodo de datao por carbono - 14, em 1940. Na atualidade diversas

tcnicas tm sido utilizadas em estudos arqueolgicos. Esse avano tem sido estimulado,

principalmente, pelo desenvolvimento da instrumentao cientfica, do uso da

microeletrnica e do crescimento da microinfonntica (Mazzocchin et al., 2003;

Papadopoulou et al., 2006; Hedley, 2001; Fitzpatrick et al., 2003; Tite, 1999).

Na atualidade, a Arqueologia tem utilizado uma srie de mtodos e tcnicas

para reconstruir o passado, tais como, aplicaes de tcnicas eletromagnticas na

prospeco dos stios, anlise ambiental por meio dos registros glaciais, paleobotnica e

paleogeologia, mtodos de datao relativos e absolutos, modelos de desenvolvimento

oriundos de abordagens sociolgicas e etnogrficas, anlise material dos artefatos para

caracterizao das tecnologias utilizadas, etc (Gebhard, 2003). Atualmente, a anlise

material dos artefatos tem sido ftindamental para construir a representao de uma cultura

antiga, uma vez que estas anlises permitem realizar a sua caracterizao, conhecer as

tecnologias de manufatura e usos (Vandiver, 2001).

Nos ltimos anos, crescente o nmero de publicaes que associam tcnicas

de caracterizao fsico-qumicas a estudos de materiais arqueolgicos. Guasch-Jan et al.

(2006), por exemplo, estudou resduos orgnicos contidos em nforas encontradas junto ao

tmulo de Tutancamon, com objetivo de verifcar a presena do cido sirngico, o qual

caracterstico da uva vermelha e, portanto, do vinho tinto. Entretanto, em algumas nforas

no foi encontrado este marcador, o que levou os autores a propor que os vasilhames

guardavam vinho branco. Aylon et al. (2004) estudaram a autenticidade de um ossuro

atribudo a James, suposto inno de Jesus. Por intenndio da associao da anlise

petrogrfica com a anlise da composio isotpica do oxignio, presente no material, os

pesquisadores verificaram que o ossuro era autnfico da regio e da poca em que Jesus

viveu, mas as letras grafadas so recentes. Estes so alguns exemplos de trabalhos onde as

Cincias Exatas tm contribudo com a Arqueologia.

De uma forma geral, os prncipais aspectos estudados em Arqueometria so as

composies qumicas, as tcnicas de manufatura e as cronologias dos vestgios

resgatados. Este ltimo aspecto permite localizar, temporalmente, o objeto com uma

cultura, enquanto que o primeiro permite determinar a provenincia da matra-prima,

intercmbios comerciais e sistemas econmicos. As tcnicas antigas de manufatura de uma

cultura podem ser a base para a discusso do nvel de desenvolvimento de uma

comunidade. Na maioria dos casos, uma tcnica de manufatura altamente desenvolvida

surge, apenas, em sistemas sociais complexos, uma vez que experimentos e comunicaes

entre diferentes arteses resultam em progressos tecnolgicos (Schortman & Urban, 2004).

Tendo em vista que os materiais cermicos representam um sofisticado

acmulo das experincias e conhecimentos humanos em relao aos recursos naturais

disponveis, alm de serem os vestgios mais comumente encontrados em escavaes

arqueolgicas, estes vestgios so, conseqentemente, os mais estudados pelos

arquelogos. Por sua abundncia e durabilidade, a cermica possui diversas caractersticas

macroscpicas de interesse arqueolgico. As caractersticas macroscpicas tais como

decorao da superfcie e forma so utilizadas, freqentemente, como indicadores culturais

e cronolgicos. As propriedades microscpicas tais como textura, composio qumica e

mineralogia podem ser usadas para estudo da tecnologia de fabricao e provenincia dos

materiais envolvidos no processo (Velde & Druc, 1999). Sob esta perspectiva, dois

mtodos so freqentemente empregados nos estudos de cermicas antigas, em uma

abordagem denominada integral: anlise qumica da composio elementar e anlise

mineralgica (Mommsen, 2004).

Sob uma ptica estritamente geolgica, a cermica pode ser vista como uma

rocha sedimentar que sofreu alguns processos metamrficos, cujos principais componentes

so argilas e diversos materiais no-plsticos encontrados naturalmente ou adicionados

intencionalmente pelo homem. As argilas so fonnadas a partir da fragmentao das

rochas como conseqncia direta do intemperismo. Logo, as argilas guardam sua histria

geolgica de maneira que as fontes argilosas podem variar amplamente em sua composio

qumica elementar. Associando a variabilidade natural das argilas com a interferncia

antrpica na preparao da pasta cermica, esperado que a composio qumica e

mineralgica das cermicas de um determinado local tenham uma variabilidade menor que

a variabilidade entre estas composies qumica e a de objetos cermicos provenientes de

outros locais. Esta lfima afinnao constitui um postulado denominado de "postulado da

provenincia" (Bishop et al., 1982). De acordo como este postulado, o estudo da

composio qumica elementar pennite determinar a origem do artefato cermico e,

conseqentemente, podem ser testadas as hipteses de interaes sociais e econmicas

entre culturas ceramistas.

Para estudos de provenincia, por meio da composio quimica elementar das

cermicas, tm sido ufilizadas tcnicas tais como XRF (Klein et al., 2004), PIXE (Roumi

et al., 2006; Pappalardo et al., 2003), ICP-MS (Magee et al., 2005; Kennett et al., 2004),

PIGE (Felicssimo et al., 2005), etc. H vrias dcadas, a AANl tem sido a principal

3

tcnica para estudo de provenincia de cermicas arqueolgicas, uma vez que capaz de

produzir anlise multielementar com limites de deteco ao nvel de elementos traos, com

exatido e preciso adequadas a este tipo de estudo (Glascock. 2000). Atualmente, tem

sido intensificada a utilizao de outras tcnicas analticas para estudo de materiais

arqueolgicos, tais como PIXE e ICP-MS, as que tm produzido resultados com boa

qualidade, comparveis aos produzidos por AANl.

Com relao anlise mineralgica, os principais trabalhos e tcnicas tm sido

direcionados para o estudo da temperatura de queima da cermica e seu processo de

confeco (Goulart, 2004; Legodi & de Wall, 2007; Spassov & Hus, 2006). As tecnologias

antigas de manufatura tm sido estudadas, freqentemente, por meio das tcnicas de

microscopia ptica e microscopia eletrnica de varredura (Felicssimo, 2001; Goulart,

2004; Broekmans et al., 2004), e as caractersticas da queima, tais como tempo de queima,

temperatura mxima, taxa de aquecimento e atmosfera da queima, tm sido estudadas,

principalmente, por DRX, EPR, SEM e espectroscopia Mssbauer (Wagner & Kyek, 2004;

Hausler, 2004; Froh, 2004; Felicssimo et al., 2004c). Todas essas tcnicas buscam a

caracterizao das alteraes microestruturais sofridas pela pasta cermica durante a

queima, as quais resultam em mudanas da mineralogia do material (Dooryhee et al., 2006;

Pavia, 2006; Chen, 2006).

No Brasil a insero da Fsica e da Qumica na anlise de materiais de origem

arqueolgica ocorreu, juntamente, com o desenvolvimento das pesquisas arqueolgicas.

Um dos primeiros trabalhos foi desenvolvido na dcada de 60, por Watanabe, realizando

dataes por termoluminescncia de fragmentos cermicos de vasos e urnas funerrias,

encontradas no interior do estado de So Paulo (Belisrio, 2003). Por um longo perodo, os

estudos arqueomtricos no pas restringiram-se s dataes. A partir da dcada de 90

diversos laboratrios tm desenvolvido projetos aplicados ao estudo da composio

qumica e mineralgica de diversos materiais de origem arqueolgica e de objetos de arte.

Atualmente, vrias tcnicas analticas esto disponveis para esse tipo de estudo, tais como

anlise por afivao com nutrons (Munita et al., 2006; Munita et al., 2004; Munita et al.,

2001a; Munita et al, 2000; Santos et al., 2006), fluorescncia de raios-X (Silva et al., 2005;

Silva et al, 2002), difratometria de raios-X (Goulart et al., 2006; Goulart et al., 2005), XPS

(Felicssimo et al., 2004a), espectroscopia Raman (Faria et al., 2004; Faria et al., 2003),

microscopia eletrnica de van^edura (Felicssimo et al., 2004b), emisso de raios-X

induzida por prtons (Rizzutto et al., 2005), ICP-MS (Bona et al., 2005), entre outras

tcnicas.

4

Os principais objetivos das pesquisas arqueomtricas, realizadas no Brasil, tm

sido direcionados para estudos de provenincia (Munita et al., 2006; Felicssimo, 2005),

identificao de pigmentos (Calza et al., 2005), dataes (Baffa et al., 2006; Sastry et a l .

2004; Tatumi et al., 1998; ), estudos para conservao de obras de arte (Neiva et al., 2006;

Hernandez et al., 2004), etc.

Tendo em vista o crescente avano das tcnicas analticas multielementares nos

estudos arqueomtricos, a quantidade de dados gerados em estudos composicionais tem

aumentado significativamente. A AANl, por exemplo, capaz de detenninar mais de 30

elementos qumicos, com preciso necessria para estudos de provenincia. A

interpretao dos resultados obtidos por meio das tcnicas analticas modernas, faz-se

necessrio o uso de mtodos estatsticos cada vez mais sofisticados, tais como as tcnicas

estatsticas multivariadas. Estas tcnicas, de uma fonna geral, consideram que cada

amostra analisada pode ser representada como um ponto no espao multidimensional,

onde, cada dimenso desse hiperespao corresponde a eixos detenninados pelas

composies qumicas das amostras. Com objetivo de agrupar as amostras, confonne suas

similaridades qumicas, devem ser localizadas nuvens de pontos de acordo com algum

critrio estatstico. Para esse fim, diversos mtodos tm sido ufilizados, tais como anlise

de componentes principais (PCA), anlise discriminante (DA), anlise de conglomerados

(CA) e diversos filtros baseados na distncia Mahalanobis (Mommsen, 2001; Ma et al,

2000; Baxter, 1994).

Cada mtodo estatsfico utlizado para interpretao dos dados composicionais,

apresentam vantagens e desvantagens em relao ao tipo de padronizao, aos valores

perdidos e s amostras aberrantes. Para contornar as dificuldades enfrentadas durante os

processos de agrupamentos das amostras de extrema importncia uma anlise

exploratria dos dados, de forma que o mtodo escolhido para agrupamento seja robusto.

Outra parte importante dos estudos arqueomtricos das cermicas est

relacionada cronologia. Da mesma forma que as caracterizaes qumica e mineralgica,

as tcnicas de datao tm papel de destaque nos estudos arqueolgicos, pois pennitem a

localizao temporal do material em estudo. Atualmente, diversas tcnicas tm sido

empregadas com esse objetivo, utilizando-se da diversidade das materiais encontrados.

Entre as tcnicas de datao reconhecida a importncia da datao por carbono-14

(Santos et al.. 1999). Entretanto, quando no possvel a coleta de material orgnico, ou

altemafivamente tcnica de datao por carbono-14, tm sido aplicadas tcnicas de

datao para materiais inorgnicos. Uma das tcnicas mais utilizadas com esse propsito

5

a tcnica de datao por termoluminescncia (Aitken, 1985). A capitalizao do potencial

destas tcnicas de datao, associadas com as tcnicas de caracterizao qumica e

mineralgica tem pennitido o estabelecimento dos horizontes temporais e espaciais das

diversas culturas ceramistas (Borone et al., 2002; Bertelle et al., 2000; Ncoli, 2000).

Uma vez que o estudo de cermicas arqueolgicas essencial no processo de

reconstruo da pr-histria humana, especialmente para o estabelecimento das relaes

culturais entre as comunidades, diversas pesquisas referentes aos grupos ceramistas tm

sido realizadas no Nordeste do Brasil (Martin, 2005; Martin, 1998; Luna, 2005; Carvalho

& Queiroz, 2005; Vergne & Fagundes, 2004; Vergne et a l , 2002; Guidon et al., 2002;

Lage & Moraes, 2005). Estes estudos tm como objetivo a remontagem de um quadro que

possibilite a compreenso da dinmica de ocupao da regio no passado, bem como

entender os modos de vida das comunidades, as relaes entre os grupos pr-histricos que

habitaram a regio e seu desenvolvimento tecnolgico.

Neste contexto, diversos estudos foram e esto sendo realizados na regio

Nordeste, principalmente, em virtude da construo de obras de engenharia, o que obriga

s instituies a realizarem trabalhos de salvamento arqueolgico. Um dos principais

projetos de salvamento arqueolgico, recentemente realizado no Nordeste, foi o Projeto

Arqueolgico de Xing - PAX, o qual foi motivado pela construo da ltima barragem no

rio So Francisco, para formao do lago da hidreltrica de Xing, localizada entre os

estados de Sergipe e Alagoas. Esse projeto pennitiu a localizao de 56 stios

arqueolgicos e o resgate de uma expressiva quantidade de vestgios cermicos, lticos, da

fauna e da flora, assim como diversos esqueletos humanos (Vergne, 1998).

Frente riqueza arqueolgica dos achados de Xing, diversos trabalhos tm

sido executados na regio com o propsito de compreender a ocupao da rea (Luna,

2001; Luna, 2006; Santos et al., 2006; Santos, 2002; Vergne & Fagundes, 2006; Vieira

Jnior & Palmeira; 2006; Silva, 2005; Dantas, 2005). Segundo Luna (2001), essas

pesquisas arqueolgicas no Baixo So Francisco apresentam grandes lacunas a serem

preenchidas, de forma que possibilite uma compreenso, mais geral, a respeito da pr-

histria do Nordeste brasileiro. Assim, o estudo dos vestgios coletados na regio de

Xing, durante o PAX, tem dado uma contribuio importante para o preenchimento destas

lacunas. Os estudos a respeito do Stio Justino, por exemplo, tem fornecido informaes

valiosas em relao ocupao do Baixo So Francisco, visto a quantidade e

complexidade do material resgatado. Nesse stio foi resgatada uma quantidade aprecivel

de vestgios cermicos associados cora enteiramentos, pois coiTesponde a uma das maiores

necrpoles indgenas escavadas no Brasil.

O conjunto cermico de Xing tem grande expresso, pois corresponde a um

dos maiores acervos de cermicas arqueolgicas associadas a stios de enteiTamento do

Nordeste. As dataes realizadas, juntamente com as anlises tcnicas das cermicas,

sugerem que os grupos que habitaram a regio de Xing so anteriores expanso dos

grupos ceramistas Tupiguarani e Aratu naquela regio. Esta inferencia indica que,

provavelmente, diversos grupos ceramistas que habitaram a regio de Xing so oriundos

de uma cultura arqueolgica ainda no determinada (Luna, 2001).

Sob uma perspectiva arqueomtrica, neste trabalho foram estudados vestgios

cermicos provenientes de seis stios arqueolgicos de Xing (Justino, Curituba, So Jos,

Saco da Ona, Porto Belo e Vitria Regia), localizados em Sergipe, Nordeste. Uma

abordagem integral, associada com o mtodo de datao por termoluminescncia,

praticamente indita no Nordeste, foi aplicado ao estudo destes vestgios cermico visando

contribuir e testar algumas hipteses relacionadas ocupao da regio, bem como estudar

sua dinmica neste espao, sua localizao temporal em relao a outras comunidades

ceramistas no Nordeste e o grau de desenvolvimento tecnolgico das comunidades antigas

que habitaram esta regio.

2. OBJETIVOS

As hipteses de penetrao, ocupao antiga e dinmica do homem na rea de

Xing, localizada no estado de Sergipe ainda so desconhecidas. Diversos estudos tm sido

realizados com objetivo de montar um quadro que possibilite verificar estas hipteses, tais

como estudos antropolgicos, sociolgicos, iconogi-ficos, paleopatolgicos, geolgicos,

estudos da cultura material, entre outros. Assim, este trabalho, tem o objetivo geral de

contribuir no resgate da cultura dos povos que habitaram a regio de Xing por meio de

uma abordagem arqueomtrica integral cermica. Estes vestgios cermicos foram

coletados durante escavaes realizadas no perodo correspondente ao resgate

arqueolgico, em um perodo que antecedeu a inundao do lago que constituira a

Hidreltrica de Xing. Desta forma, este trabalho possui os seguintes objetivos especficos:

1. Determinar a composio qumica elementar e mineralgica dos fragmentos cermicos

e argilas de seis stios arqueolgicos da regio de Xing (Justino, Saco da Ona, Curituba,

So Jos, Porto Belo e Vitra Rgia), no vale do Baixo So Francisco, para determinao

da orgem da matria - prma e inferncia sobre a interao scio-cultural e econmica

entre os grupos que habitaram essa regio;

2. Identificar os argilominerais e materiais denominados de "temperos" presentes nas

peas cermicas analisadas por difratometria de raios - X, para estimar a temperatura de

queima e a tecnologia de manufatura;

3. Estabelecer a contemporaneidade, por meio de datao tennoluminescente, entre os

grupos ceramistas que habitaram a regio no passado e, entre estas comunidades e outras

comunidades ceramistas da regio;

4. Aplicar tcnicas estatsticas muUivariadas para interpretao de dados: anlise de

agrupamento, anlise de componentes prncipais, anlise discriminante, agrupamento por

meio de filtros baseados na distncia Mahalanobis modificada, deteco de amostras

aberrantes por meio da utilizao da distncia Mahalanobis clssica e da distncia

Mahalanobis robusta e estabelecimento de tcnica de seleo de variveis por meio da

tcnica de analises discriminante do tipo "forward Stepwise discriminanf.

3. REVISO BIBLIOGRFICA

3.1 Pesquisas realizadas no Nordeste brasileiro

Apesar das pesquisas arqueolgicas cientficas no Brasil terem seu incio por

volta dos anos 40 e 50 nas regies Sul, Sudeste e Amaznia brasileira, estas pesquisas

iniciaram-se no Nordeste, de maneira sistemtica, na dcada de 60, principalmente, em

virtude do Programa Nacional de Pesquisas Arqueolgicas - PRONAPA (Martin, 1996).

As pesquisas arqueolgicas realizadas nas regies Sul e Sudeste se concentraram nas

questes relacionadas s origens e antiguidade do homem americano, a origem e

cronologia dos grupos pr-histricos dos sambaquis, produo de cermicas em stios de

origem Tupi-Guarani, enquanto que na Amaznia brasileira, os estudos focalizaram-se na

origem e disperso da cermica, sobretudo as cermicas marajoaras. No entanto, no

Nordeste, at a dcada de 60, perodo que antecede ao PRONAPA, no havia uma

preocupao cientfica com o estudo dos achados arqueolgicos da regio. Dessa forma, as

primeiras informaes arqueolgicas sobre as populaes pr-histricas do Nordeste, assim

como em todo o pas, so produtos de achados fortuitos ou de salvamentos superficiais, os

quais foram publicados em jornais ou em revistas no especializadas.

Verifica-se que no Nordeste do Brasil, distintamente das regies Sul, Sudeste e

Amaznia, a maior parte das pesquisas arqueolgicas estiverem relacionadas, inicialmente,

s pinturas e gravuras rupestres, as que foram identificadas desde a chegada dos

portugueses no territrio brasileiro. Embora os primeiros registros arqueolgicos tenham

sido interpretados de forma incipiente, tm fornecido subsdios para localizao de novos

stios arqueolgicos e de pesquisas na regio (Oliveira, 2001). Pode-se citar, como

exemplo desta afirmao, as informaes referentes aos grafismos rupestres relatados por

Jos Azevedo Dantas, em Indcios de uma civilizao anliqssima, sobre a regio do

Serind, nos estados da Paraba e Rio Grande do Norte (Oliveira, 2001).

Com o desenvolvimento das pesquisas arqueolgicas no Nordeste, em virtude

da implantao do PRONAPA, somente Bahia e Rio Grandes do Norte tiveram

representantes, e as investigaes concentravam-se em algumas reas restritas (Vergne,

1998). Neste perodo foram identificadas vrias Tradies ceramistas regionais baseadas,

10

principalmente, nos atributos tcnicos, sem, porm ficarem claras as caractersticas socio-

econmicas dos autores dessa cermica e sua filiao tnica. Como conseqncia direta

desses estudos localizados, foram definidas as tradies ceramistas Tupiguarani e Aratu,

amplamente dispersas na regio. Praticamente todas as cermicas encontradas em sitios

arqueolgicos no Nordeste eram quase que, de fonna automtica, relacionadas a uma

dessas tradies, situao que perdurou por muitos anos. Segundo Martin (2000), essas

divises esto atualmente sendo contestadas e admite-se a existncia de grupos ceramistas

independentes, no filiados a nenhuma dessas duas tradies, com cermicas locais que

devem ser estudadas a partir dos seus atributos tcnicos e utilitrios, sem filiaes

apriorsticas.

A tradio ceramista Tupiguarani, representada por diversas fases, foi

identificada, inicialmente, em stios arqueolgicos ao longo da costa e da zona da Mata

Atlntica do Nordeste. Posteriormente, com a intensificao das pesquisas arqueolgicas

no Nordeste Brasileiro, verificou-se a presena dessa tradio em reas de caatingas.

Acredita-se que a tradio Tupiguarani teve seu incio e consolidao em torno de 500 AD,

seguindo por vrios perodos at os dias atuais (Vergne, 1998). Embora seja uma tradio

amplamente estudada, poucos stios foram escavados no Nordeste e h pouca publicao a

respeito desses trabalhos de campo.

A tradio Aratu outra tradio amplamente estabelecida no Nordeste, a qual

caracterizada no somente pela localizao de um tipo de cermica, mas tambm por

tratar-se de uma cultura de agricultores ceramistas. Apesar das poucas dataes dessa

tradio, sugere-se que a cronologia da mesma situa-se entre 870 a 1360 AD. Tem sido

apontado na literatura que a influncia dessa tradio no Nordeste se estende ao longo da

costa, desde o estado de Sergipe at o Esprito Santo, e no interior da Bahia at a regio do

rio Grande (Vergne, 1998).

Embora as tradies Tupiguarani e Aratu estejam amplamente disseminadas no

Nordeste, tem sido observada a presena de diversos stios arqueolgicos com tipos de

cermicas disfintas e, portanto, h necessidade de estudos arqueolgicos mais extensos

para possibilitar a fonnao de um quadro de caracterizao geral dos grupos ceramistas da

regio. Observando-se as cronologias presentes nos diversos estudos arqueolgicos

realizados no Nordeste, por exemplo, pode-se constatar que a presena de gmpos

ceramistas na regio mais antiga que as tradies ceramistas estabelecidas, tratando-se,

portanto, de grupos ceramistas independentes, os quais requerem pesquisas adicionais para

inseri-los em todo o contexto arqueolgico regional.

11

Diante dessa necessidade de expanso das pesquisas arqueolgicas no Nordeste,

desde da dcada de 70, esses trabalhos vm sendo intensificados, com a criao de novos

grupos de pesquisas e instituies, os que tm desenvolvido suas atividades em diversas

reas da regio (Oliveira, 2001). Na atualidade, essas instituies, a exemplo da Fundao

do Museu do Homem Americano (FUNDAHAM) e do Museu de Arqueologia de Xing

(MAX), tm mudado o panorama da Arqueologia nordestina com a execuo de extensos

projetos de escavaes arqueolgicas e publicando os resultados das pesquisas em

peridicos especializados. Em especial, as pesquisas arqueolgicas nos stios de Xing tm

oferecido novos dados para o entendimento da ocupao humana pr-histrica da regio do

vale do rio So Francisco, como ser descrito a seguir.

3.2. Comentrios sobre as pesquisas arqueolgicas de Xing

Os primeiros registros referentes s pesquisas arqueolgicas em Xing datam

de 1985, quando um grupo fomiado por pesquisadores da Universidade Federal de Sergipe

(UFS) desenvolveu um projeto cujo objetivo era localizar e mapear stios arqueolgicos s

margens do rio So Francisco (Vergne, 1998). Nessa ocasio, a equipe encontrou e

catalogou quatro stios grficos no municpio de Canind do So Francisco (SE). Esses

achados tiveram conseqncias futuras, a partir do momento que a Companhia Hidro

eltrica do So Francisco (CHESF) decidira construir uma nova unidade hidreltrica no rio

So Francisco, na regio de Xing (Figura 3.1), visto que o lago inundaria stios

arqueolgicos j identificados e outros a serem descobertos. Dessa forma, com base na lei

3.924, de 21 de junho de 1961, a qual estabelece a obrigatoriedade do salvamento

arqueolgico em reas a serem descaracterizadas por obras de engenharia, em 1988 foi

firmado um convnio entre a CHESF e UFS com objetivo de realizar os trabalhos de

salvamento arqueolgico da rea, inaugurando a sistematizao das pesquisas

arqueolgicas na regio do Baixo So Francisco (Vergne, 1998).

12

ANIND DO SO FRANCISCO

ALAGOAS ^

ATLANTIC OCEAN

Figura 3.1 - A rea estudada corresponde i parte circidada no mapa (noroeste do estado de ,Sergpe).

Durante esse primeiro perodo do convnio, que se estendeu de 1988 a 1994, o

Projeto Arqueolgico de Xing (PAX) identificou e sondou 56 sitios arqueolgicos na rea

diretamente afetada pela Unidade Hidreltrica de Xingo (UHE - Xing) (Figura 3,2),

sendo 41 assentamentos pr-histricos a cu aberto e 15 stios de registros rupestres. No

total foram resgatados mais de 50.000 achados arqueolgicos, incluindo artefatos lticos,

cermicos, sseos, malacolgicos, estruturas de fogueiras e esqueletos humanos (Vergne,

1998) De acordo com as pesquisas arqueolgicas realizadas na rea, os esqueletos

humanos esto associados a complexos rituais fijnerrios, os quais se referem a 9.000 anos

de ocupao da regio de Xing (Vergne, 2004).

tigiira 3.2 - isto area da l.'nidade Hidreltrica de Xing (Fonte -^ liiiisrcrio dos transportesi.

Aps esta primeira etapa, um novo convnio foi firmado em 1995, contando

agora com o apoio da PETROBRAS, visando uma maior compreenso da organizao

social e da vida cotidiana dos grupos humanos pr-histricos estabelecidos em todo o

Baixo So Francisco e suas interaes com esse meio geogrfico regional (Vergne, 1998).

C O E S O mmX- Ct: MUCLCAR/SF-IPEN

i :

Esta nova etapa das pesquisas arqueolgicas foi estimulada, entre diversos fatores, pela

riqueza arqueolgica existente em Xing e pelos resultados das pesquisas obtidos na

primeira etapa do PAX. Nessa fase foram prospectadas reas dos terraos e ilhas fluviais

do So Francisco (Figura 3.3), localizados a jusante da UHE de Xing, permitindo a

descoberta de 214 novos sitios arqueolgicos a jusante da UHE de Xing, e assinalados

218 sitios de registros rupestres no plato do "canyon" desse rio em afluentes situados a

montante da UFE de Xing.

Ffgun 3.3 - I 'isto do sitio Jerimum escavado na segunda etapa do FAX (Fonte -MIX).

Atualmente, diversas pesquisas arqueolgicas tem sido realizadas no sentido de

compreender a dinmica cultural dos povos pr-histricos de Xing, bem como entender a

dinmica de ocupao da rea do Baixo So Francisco, as quais podem contribuir para a

reconstituio do passado do homem em todo o Nordeste brasileiro (Luna, 2001; Luna,

2006; Santos et al., 2006; Santos, 2002; Vergne & Fagundes, 2006; Vieira Junior &

Palmeira, 2006; Silva et al., 2005; Dantas, 2005). Tendo em vista o grande volume de

material resgatado durante as escavaes, ser necessrio mais tempo para montar um

quadro mais geral a respeito da presena humana em Xing. Entretanto, j possvel

inferir alguns aspectos dos grupos pr-histricos viventes no Baixo So Francisco, tais

como (Luna, 2006):

i) as dataes por carbono-14 evidenciaram que a rea foi explorada por grupos de

caadores - coletores e ceramistas em perodos distintos;

14

ii) evidncias de ocupao da regio por grupos pr-histricos em uma faixa

cronolgica que se estende de 8950 AP a 1280 AP;

iii) as reas dos terraos foram utilizadas, preferencialmente, pelos povos pr-

histricos de Xing, uma vez que as mesmas eram ricas em recursos faunisticos e

ambientais;

iv) presena de industrias lticas no filiadas s tradies culturais do Nordeste, a

exemplo da tradio Itaparica, localizada no Mdio So Francisco;

v) deteco de culturas ceramistas filiadas s tradies Tupiguarani e Aratu, assim

como outras no associadas a nenhuma tradio cultural j estabelecida;

vi) identificao de tradio rupestre no filiada s existentes no Nordeste;

vii) variabilidade nas formas de enterramento humanos e presena de rituais funerrios

altamente complexos;

viii) localizao do stio arqueolgico que apresenta o maior nmero de esqueletos

humanos em um nico stio do Nordeste, o que corresponde ao stio Justino, com cerca de

196 indivduos dos sexos masculino e feminino, e de diversas faixas etrias.

Um ponto de destaque encontrado nas pesquisas arqueolgicas de Xing que

a ocupao ceramista na rea distribui-se em uma larga faixa cronolgica. Logo, os estudos

sistematizados das cermicas dessa regio vm contribuindo decididamente para remontar

o passado do homem do So Francisco, principalmente, em virtude da associao dessas

cermicas com os enterramentos (Luna, 2001). Portanto, a intensificao dos estudos ao

material cermico de Xing, por pesquisadores de diversas reas, inclusive uma

abordagem arqueomtrica, se faz necessria para a reconstituio da pr-histria do

homem no vale sanfranciscano.

3.3 rea de estudo

A rea de estudo compreende parte do pediplano sertanejo, caracterizado pela

presena de uma superfcie pediplanizada e relevos em colinas e interflvios tabulares. O

trabalho de salvamento de Xing foi desenvolvido ao longo do rio So Francisco, nos

terraos fluviais, os quais foram inundados com a formao do lago da UHE - Xing

(Figura 3.4). Especificamente, a prospeco foi realizada no eixo do rio So Francisco a,

aproximadamente, 8 km a jusante da cachoeira dos Veados, rea situada entre

37"46'/38"14' de longitude oeste e 9"30'/9"40' de latitude sul, totalizando uma rea de

81,40 km-(Vergne, 1998).

15

1

Figura 3.4 - .1 figura mostra o enchimento parcial do Sitio Justino (Fonte -AAX).

De acordo com as caractersticas geomorfolgicas, a rea foi dividida em trs

setores conforme a Figura 3.5. Nessa rea, ao longo do canal, localizam-se terraos,

dispostos descontinuamente ao longo do mesmo, e so constitudos basicamente de 60% de

sedimentos finos (0,125 - 0,0062 mm) e 40% de lama (com predomnio de frao silte e

com pouca argila). Muito desses terraos foram utilizados pelos homens pr-histricos que

habitaram a regio de Xing, uma vez que nesses espaos o homem dispunha de recursos

ambientais para sua sobrevivncia.

O clima da rea do tipo semi-rido mediano, com, aproximadamente oito

meses de estiagem, perfazendo um precipitao pluviomtrica inferior a 500 mm anuais

(Ab'Saber, 1997). De acordo com essas condies climticas, a vegetao da regio era

composta, principalmente nas proximidades da calha do rio, de uma caatinga arbustiva -

arbrea, sobre solos arenosos e rasos, com ou sem afloramento rochoso (Figura 3.6).

Contudo, a ao antrpica sobre o ambiente reduziu, significativamente, essa vegetao, a

qual esta localizada atualmente em pequenas reas (Vergne, 1998).

Bahia Sergipe

Legenda

O ^rea Inundada

0 Stios estudados

Figura 3.5 Mapa de localizao dos stios estudados neste trabalho.

Figura 3.6 -Alguns aspectos das caractersticas geoambiental da rea estudada (Fonte -MiX).

Considerando-se as dataes obtidas em diversos estudos arqueolgicos

realizados na rea Sanfranciscana (Luna, 2006), sugere-se que a ocupao pr-histrica do

vale do So Francisco remonta h pelo menos 10000 anos AP. Sugere-se, ainda, que os

primeiros paleondios teriam chegado ao vale a partir do planalto goiano, das cabeceiras do

alto So Francisco, e dos afluentes que convergem em direo ao So Francisco no

sudoeste da Bahia. Algumas pesquisas apontam que as ocupaes do Alto e Mdio So

Francisco so superiores a 7000 AP, com ocupaes muito antigas de grupos de caadores

- coletores (Calderon, 1974; Etchevarne, 1991; Martin & Aguiar, 1984), as quais foram

classificadas conforme o material litico, como pertencentes tradio Itaparica. Entretanto,

nessa rea os vestigios cermicos encontrados datam de, aproximadamente, 2000 AP

17

(Luna, 2006), uma vez que maioria dos stios estudados trata-se de ocupaes no

ceramistas, ou de ocupaes ceramistas recentes, a exemplo das ocupaes nas ilhas do

Mdio So Francisco, ocupadas no incio da colonizao portuguesa no fmal do sculo

XVI e incio do sculo XVII (Luna, 2006).

Tendo em vista que a maioria dos dados referentes s ocupaes ceramistas da

regio referem-se, basicamente, s tradies Tupiguarani ou Aratu, as pesquisas

arqueolgicas de Xing tm fornecido novas perspectivas em relao ao estudo da

penetrao, da ocupao e da adaptao dos grupos ceramistas nas margens do So

Francisco, uma vez que as cronologias dos sitios ceramistas de Xing so mais antigas.

Acredita-se que os grupos Tupiguaranis influenciaram outros grupos, no mnimo em

relao s tcnicas para confeco de cermica, e que a ocupao interiorana foi realizada

no sculo XVI. Entretanto, as dataes das cermicas de xing mostram uma influencia

mais tardia da cermica Tupiguarani, ocorrendo sua presena nas ltimas ocupaes de

alguns stios arqueolgicos (Luna, 2001). Em um artigo recente, Luna (2006) prope que a

hiptese da tradio Tupiguarani ter influenciado de fonna direta e decisiva na fonnao

de outras tradies ceramistas no Nordeste do Brasil no tem respaldo no contexto

arqueolgico atual. Nessa mesma publicao, a autora assinala que a prtica de

confeccionar cermica muito mais antiga que as dataes da tradio Tupiguarani, e que

outras tradies ceramistas pr-histricas tiveram seu prprio desenvolvimento na tcnica

da fabricao da cermica.

3.3.1 Consideraes sobre a cermica pr-histrica de Xing

A maior parte dos dados arqueolgicos da regio do So Francisco,

proveniente da realizao de projetos de salvamentos arqueolgicos efetuados durante a

construo das barragens das hidreltricas de Sobradinho (dcada de 70), Itaparica (dcada

de 80) e Xing (dcada 90), alm de pesquisas anteriores efetuadas por Etchevarne, na

Gruta do Padre, nos anos 30, e na dcada de 60 por Caldern. O conhecimento com relao

s formas de assentamento, a caracterizao de sua cultura, bem como os caminhos de

chegada desses povos regio ainda no esto bem explicados.

Os estudos realizados nos ltimos anos na rea de Xing, no baixo So

Francisco, vm auxiliando na reconstituio desse quadro histrico, denotando que os

grupos ceramistas habitantes desta parte do vale, j tinham um bom conhecimento da

cermica em tomo de quatro mil anos antes do presente. Essas pesquisas vm dando

18

subsdios para a formulao de novas hipteses sobre a penetrao dos grupos pr-

histricos na regio sanfranciscana.

Dentro deste contexto, o estudo da cermica do vale do So Francisco, vai de

encontro ao que se postulava em relao chegada de povos ceramistas na regio, como

tambm das origens tnicas dos mesmos. As cronologas obtidas nos remetem a ocupaes

ceramistas desde 5570 70 (Beta 86744) a 1280 45 (Lyon) anos AP no sitio Justino, e as

duas dataes oriundas do sitio So Jos II, 3500 110 e 4140 90 AP, colocando esse

conjunto dentro de um perodo cronolgico fora da suposta influncia resultante da

expanso dos grupos Tupiguarani e Aratu (Vergne, 1998). Essas cronologias sugerem que

os grupo instalados na rea de Xing tenham penetrado por algum ponto na regio do

Baixo So Francisco e, seguindo o rio, foram se adaptando s condies rbeirinhas, onde

encontraram os meio necessros ao seu desenvolvimento. Seriam, portanto, conhecedores

de tcnicas para manufaturas de cermicas (Luna, 2005).

Uma anlise comparativa das caracteristicas tcnicas das cermicas dos stios

de Xing em relao a outras do vale do So Francisco, sobretudo com aquelas localizadas

em escavaes nas zonas dunares do sub-mdio So Francisco, pennitiu apontar algumas

concluses a respeito da cultura ceramista da rea de Xing, constituindo uma nova cultura

ceramista ainda no determinada. Entre essas concluses vale destacar que (Luna, 2005):

i) a cronologia da cermica de Xing colocada como uma das mais antigas da regio;

ii) de acordo com perfil tcnico, as cermicas apresentam uma diversificao em relao

aos tipos de aditivos e tratamento de superfcie;

iii) os aditivos compostos por cermicas trituradas e tratamento de superfcies mais

elaborados, tais como o brunido e grafitado, aparecem, somente, na ltima ocupao da

rea de Xing, indicando, possivelmente, chegada de outras populaes ceramistas e/ou

contatos entre elas;

iv) em Xing, no se verifica uma grande variabilidade de formas, e na sua maioria os

recipientes cermicos so destinados ao uso pessoal (Figura 3.7). Dessa forma, os vasos

para fins de preparo de alimentos e para armazenamento de lquidos so pouco

representafivos, diferentemente, de outros stios no So Francisco;

v) no stio Justino, em Xing, verifica-se uma grande variedade nos padres dos

enterramentos, que esto relacionados posio social, sexo e idade do morto (Vergne,

2004);

vi) h uma ampla variabilidade de objetos no enxoval funerrio que acompanhava alguns

dos enterramentos no stio Jusfino.

19

Figura 3.7 Algiiiiiis fnniuis cvrniicds /O\ siio.s de Xing Fonfc -MiXi.

De acordo com essas concluses, observam-se algumas similaridades entre

algumas das caractersticas dos vestgios arqueolgicos, bem como das suas inter-relaes,

em diversas ocupaes de Xing, quando comparando com outros stios da regio do So

Francisco. importante ressaltar, de acordo com as pesquisas j realizadas na rea, que

todas as tradies ceramistas do So Francisco esto representadas nos stios de Xing.

Com relao ocupao da rea, sugere-se que a ocupao ceramista da regio de

Xing iniciou-se com a fundao da aldeia do Justino (5.570 70 anos AP), e aps 1.400

anos surgiu aldeia de So Jos, indicando, provavelmente, o primeiro crescimento

populacional da regio de Xing. Em seguida, a aldeia Porto belo foi estabelecida, a cerca

de 1.600 anos depois da aldeia So Jos e, somente, 1.280 anos AP, do estabelecimento da

aldeia Porto Belo foram instaladas outras aldeias, a exemplo das aldeias Vitria Regia e

Curituba. E nesse perodo que se observa a ampliao das reas de cultivo. A ampliao

das pesquisas arqueolgicas ao longo do rio So Francisco, por meio de novas abordagens,

20

ampliar a quantidade de dados que, contextualizados, permitiro entender com mais

preciso a dinmica de ocupao da regio no passado (Luna, 2006).

3.3.2 Breve descrio dos sitios arqueolgicos estudados

O conjunto cermico de Xing tem grande expresso, pois possui um dos

maiores acervos de cermica associados a ritos funerrios do Nordeste, que correspondem

aos stios arqueolgicos Porto Belo 1 e 2, Vitria Regia 1 e 2, Saco da Ona ,Ona, So

Jos 1, Justino e Curitiba. No stio Justino, por exemplo, pode-se acompanhar a evoluo

de todo um contexto arqueolgico, relacionado a cermicas, durante pelo menos 2000

anos. Os outros stios pesquisados nos possibilitam a compreenso da ocupao dos

espaos (Luna, 2001).

Considerando-se a importncia do ponto de vista arqueolgico, a abundncia do

material resgatado e a posio espacial e temporal do stio, neste trabalho foram estudadas

cermicas resgatadas cm 6 stios arqueolgicos de Xing (Figura 3.5): Porto Belo (27),

Saco da Ona (25), Curituba (24), Vitria Regia (50), So Jos (25) e Justino (94). Alm

do material cermico, 4 amostras de argilas, coletadas nas proximidades dos stios So Jos

e Justino, totalizam um universo amostrai de 245 amostras.

Tendo em vista a vasta amplitude cronolgica, a proftmdidade qual foram

coletadas as cermicas e consideraes arqueolgicas, as amostra do stio Justino foram

subdivididas em quatro classes: Amostras Superficiais (at 40 cm), Justino A (40 - 80 cm),

Justino B (90 - 140 cm) e Justino C (150 - 280 cm). As amostras do Justino B e C

correspondem s amostras dos Cemitrios B e C, classificadas por Vergne em sua tese de

doutorado (Vergne, 2004).

i) Stio Porto Belo 1

Localizado na fazenda Porto Belo, municpio de Canind do So Francisco

(SE), nas coordenadas 8.940.680,010 N e 626.800,381 E, situado num terrao elevado

altura de 7,24 m na confluncia do rio So Francisco com o riacho Fechado (Lucu).

Apresenta caracterstica de terrao aluvial, constituda de areia, sei.xos e silte. Neste stio

foram encontrados 465 fragmentos cermicos, vestgios lticos, restos sseos e fogueira.

ii) Stio Porto Belo 2

Localizado na fazenda Porto Belo, municpio de Canind do So Francisco

(SE), nas coordenadas 8.941.000,730 N e 626.260,230 E, situado num teirao elevado

21

altura de 7,24 m no encontro do rio So Francisco com o riacho Fechado, sendo seu

sedimento constituido de areia e silte. Neste stio foram encontrados 411 fragmentos

cermicos, vestgios lticos, restos sseos, carvo e fogueira.

iii) Stio Vitria Regia 1

Stio localizado na Fazenda Vitria Regia, municpio de Canind de So

Francisco (SE), nas coordenadas 8.942.160,215 N e 624.280,193 E. Est situado em um

amplo terrao, elevado altura de 8,24 m, na confluncia do rio So Francisco com o

riacho Porto, sendo seu sedimento fonnado por areia e silte. No h registros de dataes

para este stios. Foram encontrados 1.619 fragmentos de origem cermica, alm de

diversos vestgios lticos, sseos, conchas, fogueiras, carvo, etc.

iv) Stio Vitria Regia 2

Stio localizado na Fazenda Vitria Regia, municpio de Canind de So

Francisco (SE), nas coordenadas 8.942.000,091 N e 624.720,420 E. Est situado em um

terrao elevado, altura de 8,24 m, na confluncia do rio So Francisco com o riacho

Porto. A superfcie desse terrao plana, apresentando-se parcialmente erodida em

conseqncia da ao das guas pluviais que escorriam das vertentes da serra, sendo seu

sedimento formado por areia, seixos e silte. Foram encontrados 602 fragmentos de origem

cermica, alm de diversos vestgios lticos, sseos, fogueiras, carvo, etc.

v) Stio Saco da Ona

Localizado na fazenda So Francisco, municpio de Canind de So Francisco

(SE), nas coordenadas 8.941.800,125 N e 625.480,420 E, situado em um terrao recuado e

elevado, altura de 5,40 m em relao ao rio So Francisco, fazendo parte de uma nica

formao geolgica, formada em dois momentos, e est localizado no terrao mais baixo,

sendo seu sedimento consftudo de areia e silte. Foram encontrados 601 fragmentos

cermicos, diversos vesfgios lticos, bem como restos sseos e blocos. Um ponto

importante a respeito desse stio que o mesmo se trata de um stio de acampamento.

vi) Stio So Jos 1

Stio localizado na fazenda So Jos, municpio de Delmiro Golveia (AL), nas

coordenadas 8.945.600,730 N e 621.000,150 E. Est situado num terrao, elevado altura

de 12,57 m, na confluncia do rio So Francisco com o riacho Talhado. Foram

22

encontrando-se 437 fragmentos cermicos, diversos vestgios lticos, carvo, restos sseos,

entre outros vestgios.

vii) Stio Justino

Localizado na fazenda Cabea de Nego, municpio de Canind de So

Francisco, nas coordenadas 8.938.880,360 N e 627.560,186 E, considerado a maior

necrpole indgena escavada no Brasil (Martin, 1996). Ocupa um terrao elevado altura

de 6,80 m, na confluncia do rio So Francisco com o rio Curituba. Neste stio fonna

delimitados 60 nveis no setor 1 e 17 nveis no setor 2, apresentado um grande nmero de

peas lticas, cermicas (13.862 peas), ossos, esqueletos e fogueiras. Em todo o projeto de

salvamento arqueolgico de Xing, este stio o que apresenta maior nmero de dataes.

Estas dataes que vo de 5.570 AP na fase 30 at 1.280 45 AP, as quais foram efetuadas

por radiocarbono, alm destas dataes radiocarbonicas h mais algumas dataes

realizadas por termoluminescncia.

De acordo com as anlises laboratoriais, adicionadas s dataes absolutas,

foram identificadas quatro fases de ocupao distintas para os enterramentos. Trs dessas

fases correspondem a grupos de agricultores ceramistas e uma associada a um grupo pr-

histrico de caadores - coletores. Essas ocupaes foram classificadas como cemitrios

A, B, C e D: Cemitrio A (decapagem 04 - 08) ocupado no perodo 1280 45 - 2530 70

AP; Cemitrio B (decapagem 09 - 14) ocupado no perodo 2650 150 - 3270 135 AP;

Cemitrio C (decapagem 1 6 - 2 8 ) ocupado no perodo 4790 80 - 5570 70 AP; e o

Cemitrio D (decapagem 43 - 52) ocupado h aproximadamente 8950 70 AP.

Segundo Vergne (2004), a anlise do stio Justino permitiu reconhecer que os

grupos de Xing praticavam rituais funerrios em reas previamente estabelecidas, sendo

que para cada individuo era escolhido uma modalidade e um tipo de complemento

morturio com finalidade simblica de definir a estrutura social do grupo (Figura 3.8). Na

Tese de doutorado, Vergne (2004) apontou a categorizao de hierarquias sociais,

distino de gneros e idades nos tipo de enterramentos dos cemitrios A, B e C. sobretudo

no B. Sendo que o Cemitrio D no foi possvel observar distines visveis, pelo menos

de acordo com a anlise dos vestgios materiais associados aos enterramentos.

23

Figura 3.8 -Aigtins rrfxis de enterramento do Justino (acima) e adornos encontrados juntos ao esqueleto (Fonte -MiX).

Vergne (2004) ainda aponta que no Cemitrio C as associaes entre os

vestgios e os enterramentos trazem caractersticas de grupos de caadores - coletores em

transio para uma cultura ceramista, e que no Cemitrio B so observadas as maiores

distines dos enterramentos conforme gnero, idade e status social. J no Cemitrio A,

essas distines observada com mais nitidez para os indivduos mais velhos.

viii) Stio Curituba I

Localizado na fazenda Maring, municpio de Canind de So Francisco (SE),

nas coordenadas 8.938.600,200 N e 628.00,430 E. Ocupa um terrao elevado altura de

4,90 m na confluncia do rio So Francisco e o riacho Curituba, constitudo de areia e silte.

Foram resgatados 1.582 fragmentos cermicos, alm de diversos vestgios liticos, ossos de

fauna, carvo, entre outros. Recentemente, uma anlise sobre a cermica desse stio

mostrou que a tcnica de manufatura da cermica foi acordelada e que o antiplstico no

foi adicionado cermica pelo ceramista, uma vez que a matria-prima da rea composta

por uma frao significativa de areia, tomando a adio do antiplstico desnecessria

(Vergne & Fagundes, 2006).

24

3.4 Tcnicas analticas

Para estudo das cermicas dos sitios arqueolgicos estudados, foram

utilizadas as seguintes tcnicas analticas: Anlise por ativao com nutrons instrumental

(AANl), difratometria de raios-X (DRX) e datao por termoluminescncia (TL):

3.4.1 Anlise por ativao com nutrons

Os princpios da anlise por ativao com nutrons foram estabelecidos por

volta de 1936, por Hevesy e Levi, apenas quatro anos aps a descoberta dos nutrons

(Hevesy & Levi, 1936). Os autores detemiinaram a concentrao de disprsio em amostras

de itrio, por meio da utilizao de uma fonte de nutrons composta de Ra - Be e um

contador Geiger - MUer, e identificando o elemento de acordo com sua meia-vida (Baila,

2005). Tendo em vista a dificuldade de obteno de fontes de nutrons de alto fluxo e

equipamentos para espectrometria gama, o mtodo teve um lento desenvolvimento at os

anos 40.

A construo e a rpida distribuio de reatores nucleares de pesquisa aps a

Segunda Gueira Mundial foram os propulsores do desenvolvimento da anlise por ativao

com nutrons. At a dcada de 50, a separao radioqumica, assim como os contadores

Geiger ou proporcionais, foram essenciais para a aplicao da tcnica. Entretanto, o

desenvolvimento dos detectores de cintilao em 1950, acoplado com o aparecimento dos

analisadores de alta resoluo, e a revoluo da eletrnica estabeleceram as bases para o

progresso da espectrometria gama e, portanto, da anlise por ativao neutrnica.

No incio dos anos 60, foram construdos os detectores semicondutores

compostos de Ge dopados com Li, o que resultou na melhoria na resoluo na anlise, em

cerca de 30 vezes, em relao ao que era possvel por meio da utilizao dos detectores de

Nal(Tl). Por volta de 1970, j estavam disponveis, comercialmente, detectores de Ge(Li)

com 1000 cm^ de volume sensvel, alm de analisadores multicanais de 4096 canais. Neste

perodo, o progresso no campo da espectrometria gama fez possvel a aplicao da AANl

para anlise multielementar de diversas matrizes.

Os anos 80 foram marcados pela substituio dos detectores de Ge(Li) pelos

detectores de geminio hipeipuros, pelo desenvolvimento da eletrnica nuclear, pela

disseminao dos computares pessoais (PC) e pela utilizao dos programas

computacionais para processamento dos espectros, o que resultou em um progresso

dinmico constante na anlise por ativao com nutrons (Glascock, 2000). De fato, aps

os anos 70, a anlise por ativao passou a ser uma das tcnicas mais sensveis para anlise

COWSSO ^^iXm- r f>:f;CA hR.iCLEAR/SP-iPEN 25

qumica quantitativa multielementar, e, ainda, ocupa uma posio slida no rol das tcnicas

analticas mais sensveis e versteis para anlise de amostras de diversos tipos de matrizes.

A AANl tem sido utilizada para anlise de materiais arqueolgicos desde os

anos 50. Um dos primeiros trabalhos foi desenvolvido por Ambrosimo & Pindrus (1953), o

qual estava relacionado ao estudo de moedas da coleo do museu do Louvre. Em 1956,

Oppenheimer sugeriu que o uso de tcnicas analticas nucleares poderia auxiliar na soluo

de questes arqueolgicas. Como resultado desta declarao, a qual ocorreu durante um

congresso em Princeton, diversos projetos de pesquisas foram iniciados no Laboratrio

Nacional de Brookhaven e no Laboratrio de Pesquisas Arqueolgicas de Oxford. J em

1957, Sayre & Dodson (1957), desenvolveu um trabalho relacionado ao estudo de

cermicas mediterrneas, por meio da utilizao da AANl, e concluiu que os resultados

eram satisfatrios para resoluo de questes especficas da Arqueologia, assim como tinha

sido proposto por R. Oppenheimer.

As primeiras aplicaes da anlise por ativao com nutrons na

Arqueometria foram, inicialmente, de natureza metodolgica. Mas, em virtude do

desenvolvimento da instrumentao cientfica, o nmero de elementos determinados com

boa preciso aumentou consideravelmente. Por mais de duas dcadas, os dois principais

laboratrios envolvidos nas aplicaes da INAA no estudo de material arqueolgicos

foram os laboratrios "Brookhaven laboratory" e "Lawrence Berkeley laboratory".

Todavia, um trabalho que marcou o perodo inicial da AANl, tanto experimental como

terico no estudo de cermicas arqueolgicas, foi desenvolvido por Pennan & Asaro

(1969). Nesse trabalho foi desenvolvido o procedimento analtico para detenuinao de

vrios elementos com desvio padro relativo menor que 1 %. Os autores assinalaram que a

exatido da anlise menos importante que a preciso nos estudos composicionais de

cermicas. Na atualidade, os laboratrios especializados em estudos de provenincia

cermica, por meio da composio qumica determinada por AANl, contam com

procedimentos similares queles estabelecidos no trabalho de Perman e Asaro (1969).

Por, pelo menos duas dcadas, pode ser mencionado que o mtodo analtico

padro para detenninao multielementar da composio qumica das cermicas

arqueolgicas, ao nvel de ppm, foi a AANl. Mesmo com as dificuldades resultantes do

declnio da aceitao da energia nuclear, a anlise por ativao com nutrons uma das

tcnicas mais utilizadas em estudos composicionais, juntamente com as tcnicas PIXE e

I C P - M S .

26

No Brasil, a aplicao da anlise por ativao com nutrons ao estudo de

materiais de origem arqueolgica tem sido praticada, basicamente, por dois grupos de

pesquisa, um estabelecido no Centro de Desenvolvimento de Tecnologia Nuclear - CDTN

(Belo Horizonte - MG) e outro no Instituto de Pesquisas Energticas e Nucleares - IPEN.

Desde o fim da dcada de 90, o grupo de Arqueometria do IPEN, um dos grupos mais

ativo no Brasil na aplicao da INAA na Arqueologia, tem desenvolvido projetos de

pesquisa voltados ao estudo de provenincia de cermicas arqueolgicas. Este grupo tem

analisado cermicas de diversas regies, tais como cermicas Marajoaras e cermicas do

Amazonas, e tem liderado diversas pesquisas relacionadas interpretao de dados em

Arqueometria (Munita et al., 2006; Munita et al., 2004; Munita et al., 2001a).

A principal reao nuclear envolvida com a tcnica da anlise por ativao

com nutrons denominada de captura radiativa de nutrons (Figura 3.9) Esta reao tem

origem na interao do neutrn com um ncleo alvo, por meio de uma coliso inelstica ou

captura, resultando na formao de um ncleo composto em um estado excitado. Na

maioria dos casos, esta nova configurao resulta em um nucldeo radiativo com emisso

de raios gamas caractersticos, com taxa de decaimento governada pela meia - vida (Ti7)

prpria do nuclideo (IAEA-TECDOC-564, 1990). A identificao e quantificao das

concentraes elementares so realizadas atravs de espectroscopia gama, a qual utiliza a

energia e intensidade da radiao emitida para identificar o elemento e sua concentrao.

Rilos gamac prontos Partcula beta

Ncito alvo

Niutron Incidente

Ncleo estivei

Ncleo composto excitado Radiato gama

caracterstica

Figura 3.9 Representao dos fetumienos envolvidos lui ativao de um ncleo.

A determinao das concentraes elementares das amostras analisadas pode

ser realizada por meio da medida direta das energias e intensidades da radiao emitida

(mtodo absoluto), ou por comparao com um material cuja composio qumica

elementar conhecida previamente (mtodo relativo). No primeiro caso o mtodo

27

denominado de mtodo absoluto e no segundo caso o mtodo chamado de mtodo

relativo.

Pode ser mostrado que a atividade radiativa (A, ) de uma amostra que foi

exposta a um fluxo de nutrons, e sofreu capturas radiativas, dada pela Equao 3.1

(Kuleff & Djingova, 1990; Alamin & Spyrou, 1997)

\ = ^ o ^ { [ l - e x p ( A t ) ] e x p K , t , ) } , (3.1)

onde.

No o nmero de Avogadro

(p o fluxo de nutrons

a a seo de choque para captura radiativa

O frao isotpica do elemento

m a massa da amostra

M a massa atmica do elemento a ser detenninado

g a constante de decaimento do elemento

tc o tempo de resfriamento

Por meio da Equao 3.1 podemos determinar a massa (m) de um dado

elemento contido na amostra. Neste caso, a sensibilidade e preciso da detenninao iro

depender da energia da radiao detectada e das condies da medida. No mtodo absoluto

de anlise por ativao necessrio determinar a atividade absoluta da amostra, sendo,

assim, extremamente sensvel eficincia de contagem (geometria, absoro de ftons,

espalhamentos, tempo morto, etc.) (Alamin & Spyrou, 1997).

O mtodo relativo de anlise por ativao baseado na comparao da

afividade da amostra em estudo (AX), a qual proporcional a rea do pico correspondente,

com a atividade de um material cuja concentrao elementar conhecida, denominado de

padro (AP). A amostra e padro so irradiados (afivados) em condies bastante prximas

e de forma simultnea. Neste mtodo o padro deve ser colocado o mais prximo possvel

da amostra para evitar erros devido heterogeneidade do fluxo de nutrons. Da mesma

forma, as medidas das atividades devem ser realizada em condies idnticas para que a

preciso do mtodo no seja afetada (Baila, et al., 2004).

28

A concentrao de um elemento numa amostra pode ser determinada por meio

da equao

/ A \ ' ' ( I , - ' , . )

(AtvCJe C = ' " " (3.2)

onde,

Cx - concentrao do elemento na amostra

Cp - concentrao do elemento no padro

Ax - atividade da amostra

Ap - Atividade do padro

ma - massa da amostra

mp - massa do padro

, - constante de decaimento do elemento

(ta - tp) tempo de resfriamento

Pode-se observar a partir da Equao 3.2 que todos os parmetros que podem influenciar

nas atividades do material em estudo e padro se cancelam, tornando a anlise

independente destes fatores.

Apesar de que a aplicao do mtodo relativo toma a determinao das

concentraes elementares mais precisas, deve ser ressaltado que os procedimentos

envolvidos nas anlises multielementares apresentam algumas dificuldades (Heydom,

1990). Estas dificuldades podem ser contomadas, parcialmente, atravs do uso de padres

multielementares, sintticos e padres de materiais de referncia. Padres multielementares

devem conter, de preferncia, todos os elementos a serem detenninados, em quantidades

conhecidas. Na atualidade, h disponibilidade de padres multielementares homogneos e

confiveis para anlise por ativao com nutrons (Suzuki & Hirai, 1992).

3.4.2 Difratometria de raios-X

Aps a descoberta dos raios - X no final do sculo XIX. por Rntgen,

observaram-se, rapidamente, as potencialidades da sua aplicao em diversos campos do

conhecimento (Cullity, 1978). As primeiras e principais aplicaes dos raios -X estiveram

relacionadas gerao de imagens (radiografia), e, mais tarde, no setor industrial.

As tecnologias ligadas aplicao dos raios - X diftindiram-se rapidamente e,

j no ano de 1912, o fsico Max Von Laue observando que o comprimento de onda dessa

29

Observa-se que as ondas espalhadas, coerentemente, interferem-se

construtivamente, dando origem a regies de mxima intensidade, se obedecida a Lei de

Bragg (Figura 3.10), a qual pode ser expressa matematicamente como:

n = 2.d.sen9

onde,

X - comprimento de onda dos raios - X;

d - distncia interplanar;

O - ngulo de incidncia.

(3.3)

Os raios - X que satisfazem condio de Bragg daro origem aos picos caractersticos

das figuras de difrao, os quais so teis para determinao das estruturas cristalinas,

visto que cada estrutura cristalogrfica apresenta padres distintos, permitindo que a

espcie cristalina (mineral, "temperos", etc) sejam identificada.

Figura 3.1(1 -As liiiJias liorizonlais represciifani os planos cristalinos

3.4.3 Datao por termoluminescncia

A termoluminescncia caracterizada pela emisso de luz a partir de um

material semicondutor ou isolante aquecido, quando submetido, previamente, radiao

ionizante, armazenando a energia da radiao incidente.

Uni dos primeiro relatos, de carter cienriflco, do fenmeno da

termoluminescncia (TL) foi apresentado, em 1663, por Robert Boyle, aps observar uma

"emisso estranha de luz" transitria, quando um cristal de diamante era submetido a um

processo de aquecimento. Contudo, at 1940, ano em que foi obtida a fotomultiplicadora, o

fenmeno da TL era utilizado, apenas, como ferramenta na identificao de minerais, A

partir de 1950, a TL passou a ser usada para realizar medidas da exposio radiao

31

nuclear, alm de outras aplicaes (Daniel et al., 1953). Randall e Wilkins, 1945,

estudaram o mecanismo envolvido com a TL, e fomiularam um modelo terico para a

curva de emisso (Randal & Wilkins, 1945).

A possibilidade do uso da TL para datao arqueolgica e geolgica foi

sugerida por Daniels et al. (1953) e, em 1960, Kennedy e Knopf j relataram os resultados

de datao por TL de amostras arqueolgicas e de lava (Kennedy & Knopff, 1960).

Grgler et al. (1960) levantou a possibilidade de usar a TL para datao de cermicas.

Em 1961, os trabalhos de datao de amostras geolgicas por

termoluminescncia, tomou um grande pulso com os trabalhos de Johnson (Aitken; 1985),

datando rochas presentes nas proximidades da intruso da lava, a fim de detenninar a

poca em que a mesma flui pela regio. Porm, nesta poca, os pesquisadores encontravam

diversas dificuldades na utilizao da tennoluminescncia para datao arqueolgica e

geolgica, pois a quantidade de impurezas presentes nas amostras j era um fato bastante

conhecido, mas no havia sido feito um estudo do papel das impurezas na TL.

Posteriormente, com o estudo do mecanismo e do efeito das impurezas na TL

(Medlin, 1968), a termoluminescncia passou a ser utilizada para datao arqueolgica em

diversos laboratrios (Aitken et ai., 1964; Aitken et al., 1968; Ichkawa, 1965; Mazess &

Zimmerman, 1966; Ralph & Han, 1966; Mejdahl, 1969). Atualmente, existem mais de 40

laboratrios envolvidos na aplicao da termoluminescncia em datao arqueolgica e

geolgica, ou na realizao de testes de autenticidade de vasos cermicos.

Imediatamente, aps o incio da dcada de 70, surgiram extenses do uso da

datao por Termoluminescncia para diversos materiais, a exemplo da argila queimada, a

qual apresentou-se como uma ferramenta para estudos paleontolgicos, onde o mtodo do

carbono 14 apresentava algumas limitaes; a calcita para datao de estalagmite e lava

vulcnica para estudo em geologia, etc.(Tatuini et al., 1986).

No Brasil, as primeiras dataes por TL foram feitas por Szmuk & Watabe, em

1971, quando dataram vasos cermicos e umas fianerrias encontradas no interior do estado

de So Paulo (Szmuk & Watabe, 1971) e. em seguida, foram realizados diversos trabalhos

relacionados a vrios stios arqueolgico (Miyamoto, 1973; Matsuoka et al., 1984).

Atualmente, tm sido feitas diversas dataes por TL de materiais provenientes de vrios

locais do Brasil, realizadas, principalmente, pelo Laboratrio de Vidros da FATEC/SP

(Tatumi et al., 2006; Tatumi et a l , 2003; Watanabe, et al.. 2005; Watanabe et al., 2003;

Watanabeet al., 1997).

32

Em Sergipe, o potencial para datao arqueolgica foi levantado, aps a

implantao do Laboratrio de Caracterizao de Materiais, posteriormente, denominado,

em 1992, Laboratrio de Preparao e Caracterizao de Materiais (LPCM), no

Departamento de Fsica da Universidade Federal de Sergipe (UFS). Com a implantao do

Projeto Arqueolgico de Xing levantou-se a possibilidade de formao de um grupo de

datao Arqueolgica por TL no LPCM, o qual est em atividade na atualidade (Santos,

2002; Souza et al., 2006; Oliveira et al., 2006).

A termoluminescncia o fenmeno caracterizado pela emisso de luz a partir

de um isolante ou semicondutor quando este aquecido, porm, esta emisso de luz no

pode ser conftindida com a emisso de luz de uma substncia quando aquecida at a

incandescncia (McKever, 1985). A termoluminescncia a emisso temiicamente

estimulada de luz seguida, previamente, de absoro de energia a partir das radiaes

ionizantes.

A emisso tennoluminescente pode ser explicada da seguinte forma: quando a

radiao ionizante incide sobre o material, transfere eltrons da banda de valncia para

banda de conduo, em virtude do efeito fotoeltrico ou Compton. Na tentativa de retomar

para a banda de valncia, uma parte dos eltrons pode ficar retida em nveis de energia

denominados de armadilhas. Estes nveis de energia presentes no material um resultado

dos defeitos na estmtura cristalina do material, tais como impureza substitucionais,

vacncia, entre outros defeitos (Agullo-Lopez et al., 1998). Com a sada do eltron da

banda de valncia, produz-se um buraco que, como o eltron na banda de conduo toma-

se mvel, e se no se recombinar com um eltron, pode ser capturado por uma armadilha

de buracos. Se as profundidades das armadilhas de eltrons ou de buracos forem pequenas,

o eltron ou buraco aprisionado, tem uma probabilidade considervel de escapar,

temperatura ambiente, mas se a profundidade relativamente gi-ande, a meia-vida da carga

armadilhada toma-se suficientemente grande para manter a carga presa por um longo

tempo. Com a excitao trmica, o eltron recebe suficientemente energia para ser

desarmadilhado. e pode recombinar-se com um buraco annadilhado em um centro de

recombinao, emitindo luz TL (Figura 3.11).

33

y D i f u s o --'

D i f u s o

f._,.^>^ Eltron Banda d* conduo

! \

i T

* Ionizao

E t Excitao

trmica

Luz

apn ^. B u r a c o ^ ^ Di fuso Banda de valencia

( i ) Inatliao (i)Armazenamento (iii) Aquecimento

Figura 2).\\- {i) A nuliao iunizank' retini eltrons da banda de valncia a qual difundi-se pelo cristal ( banda de conduo ) at ser armadilhado em T ( armadilhas de eltrons ) , da mesma forma os buracos iro difundir-se pela banda de valncia, at ficar armadilhado em L (armadilha de buracos ). (ii) A meia-vida dos eltrons (buracos) depende da profundidade E das armadilhas. (iii) Quando a amostra aquecida at

uma certa tempercUura a qual a vibrao trmica .suficiente para que os eltrons escapem da armadilhas T. haver difuso do eltron at a banda de conduo e poder haver recombinao em um centro de

luminescncia L com emisso de luz TL lApud Aitken. 19H5).

O princpio bsico da datao por termoluminescncia est fundamentado no

fato que a curva da intensidade luminosa em funo da temperatura (Figura 3.12)

proporcional ao tempo em que esta amostra esteve exposta radiao ambiente, e por

conseguinte, a paleodose absorvida pela amostra. Este comportamento resultado do

acrscimo da quantidade de

ESTUDOS ARQUEOMÉTRICOS DE SÍTIOS ARQUEOLÓGICOS DO ...

Documents

Transcript of ESTUDOS ARQUEOMÉTRICOS DE SÍTIOS ARQUEOLÓGICOS DO ...