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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
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
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)
ESTUDOS ARQUEOMTRICOS DE STIOS ARQUEOLGICOS DO BAIXO
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
Tabela 5.3 Resultados das concentraes e distncias Mahalanobis para
amostras do sitio Justino (Cemitrio A) 68
Tabela 5.4 Resultados das concentraes e distncias Mahalanobis para
amostras do sitio Justino (Cemitrio B) 69
Tabela 5.5 Resultados das concentraes e distncias Mahalanobis para
amostras do sitio Justino (Cemitrio C) 70
Tabela 5.6 Resultados das concentraes e distncias Mahalanobis para
amostras do Curituba 71
Tabela 5.7 Resultados das concentraes e distncias Mahalanobis para
amostras do sitio So Jos 72
Tabela 5.8 Resultados das concentraes e distncias Mahalanobis para
amostras do sitio Vitria Regia 73
Tabela 5.9 Resultados das concentraes e distncias Mahalanobis para
amostras do sitio Saco da Ona 74
Tabela 5.10 Resultados das concentraes e distncias Mahalanobis para
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)
por meio da distncia Mahalanobis robusta 76
Figura 5.8 Identificao de amostras aberrantes do stio Justino (Cemitrio B)
por meio da distncia Mahalanobis robusta 77
Figura 5.9 Identificao de amostras aberrantes do stio Justino (Cemitrio C)
por meio da distncia Mahalanobis robusta 77
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
distncia Mahalanobis robusta 78
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
distncia Mahalanobis robusta 80
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
Figura 5.19 Funes discriminantes para cermicas dos Cemitrios B e C do
Stio Justino, aps eliminao de Th e Cr 86
Figura 5.20 Funes discriminantes para cermicas dos Cemitrios B e C do
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
Figura 5.28 Diferena padronizada das composies mdias das cermicas dos
stios Saco da Ona e Curituba 94
Figura 5.29 Diferena padronizada das composies mdias das cermicas dos
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
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* 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